AK KTIVITA AS Apis cerrana MEN NCARI PO OLEN dan n IDENTIIFIKASI POLEN P D PERLE DI EBAHAN T TRADISIONAL D BALI DI
LILIK K MUNTA AMAH
SE EKOLAH H PASCAS SARJANA A INS STITUT P PERTANIA AN BOGO OR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Aktivitas Apis cerana Mencari Polen dan Identifikasi Polen di Perlebahan Tradisional di Bali adalah karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2009 Lilik Muntamah NIM 352070141
ABSTRACT LILIK MUNTAMAH. Daily Activity Apis cerana to Pollen Collecting and Pollen Identification inTraditional Apiaries in Bali. Supervised by RIKA RAFFIUDIN and ENDAH RETNO PALUPI. Apis cerana is the most important Asian honey bee in traditional apiaries in West Bali Forest. The research aimed tot study the daily pollen collection activity of A. cerana and pollen identification from traditional apiaries in two villages around West Bali forest forest (Sumber Klampok and Melaya). On every 10 minutes, A. cerana which returning to the hive was counted with interval 20 minutes. Counting started at 05.20 and terminated at 18.30 h. Pollen was collected using pollen trap and then processed with acetolysis.The activity of A. cerana lasted for 12.5 h, was started at 05.50 and terminated at 18.30. A. cerana daily activities were varied among colonies. The peak pollen collection in Melaya occurred at 07.20-09.20 h which was earlier than that of in Sumber Klampok which occurred at 10.20-14.50 h. In general, the daily activity of A. cerana in Melaya represented the traditional apiaries in Bali. The daily activity of A. cerana in Sumber Klampok was more affected by weather than that of in Melaya. In all colonies, 19 pollen types from 12 families were found, and 3 types were unable to be identified. Coconut pollen (Cocos nucifera) and Leucaena leucocephala were dominantly collected in all colonies. Daily pollen collecting activities were correlated with number of pupae in colony. Key word: Traditional apiaries, Apis cerana, daily activity, pollen type, acetolysis
RINGKASAN LILIK MUNTAMAH. Aktivitas Apis cerana mencari polen dan identifikasi polen di perlebahan tradisional di Bali. Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan ENDAH RETNO PALUPI. Masyarakat disekitar hutan Bali Barat banyak beternak A. cerana secara tradisional. Perlebahan tradisional menggunakan kotak kayu sebagai sarang A. cerana dan digantungkan pada pohon dengan ketinggian 2-8 m. Tiap sisir sarang menempel pada dinding atas kotak sarang. Pada saat panen madu peternak mengambil semua sisir. Desa yang dekat dengan hutan alami adalah tempat baik untuk peternakan lebah, karena di hutan alami banyak tumbuhan penghasil pakan lebah. Hutan Bali Barat merupakan salah satu hutan alami yang kondisinya masih baik dan dikelola oleh Taman Nasional Bali Barat dan Dinas Kehutanan Propinsi Bali. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kisaran waktu aktivitas mencari polen pada tiap koloni A. cerana, mengidentifikasi polen yang dibawa A. cerana kembali ke sarang, mengetahui hubungan aktivitas mencari polen dengan jumlah pupa dalam sarang A cerana di perlebahan tradisional A. cerana di sekitar hutan Bali Barat. Manfaat dari penelitian ini adalah membuat database polen tumbuhan di sekitar perlebahan A. cerana dan mendukung konservasi lingkungan tumbuhan di hutan Bali Barat. Apis cerana termasuk serangga eusosial tingkat tinggi yang mempunyai kasta dan pembagian tugas yang jelas. Susunan kasta pada lebah madu yaitu satu lebah ratu (queen), ratusan lebah jantan (drones) dan ribuan lebah pekerja (workers). Berdasarkan umur lebah pekerja dibedakan menjadi lebah yang bekerja di dalam dan lebah bekerja di luar sarang. Tugas utama lebah yang bekerja di luar sarang adalah mencari pakan berupa nektar dan polen. Nektar merupakan sumber karbohidrat dan polen sebagai sumber protein bagi A. cerana. Polen juga mengandung sedikit vitamin, karbohidrat dan lemak sebagai daya tarik serangga penyerbuk. Nektar dan polen yang dipanen oleh A. cerana setelah sampai di sarang disimpan di dalam sel-sel sarang. Nektar diproses secara enzimatis menjadi madu, polen dipadatkan dan ditambahkan madu menjadi roti lebah. Secara garis besar madu disimpan di bagian atas sisir sarang. Larva dan pupa di bagian tengah, dan polen diletakkan diantara larva dan madu. Tumbuhan sumber nektar dan polen bagi A. cerana harus diidentifikasi, dilindungi, dan dibudidayakan untuk menjamin kelangsungan peternakan A. cerana. Identifikasi tumbuhan penghasil nektar dan polen dengan metode acetolysis. Usaha ini juga mendukung konservasi lingkungan. Penelitian dilakukan dalam dua tahap yaitu penelitian di lapang dan di laboratorium. Penelitian di lapang dilakukan bulan Juli- Agustus 2008 di dua desa di sekitar hutan Bali Barat yang terletak di pesisir pantai. Lokasi pertama di Desa Sumber Klampok, Kecamatan Gerogak, Kabupaten Buleleng (08° 10’44”S, 114° 28’934”E) dengan ketinggian 24 m dpl. Lokasi kedua di Desa Melaya, Kecamatan Melaya, Kabupaten Jembrana (08° 15’006”S, 114° 29’069”E) dengan ketinggian 43 m dpl. Penelitian di lapang meliputi pengamatan aktivitas terbang dan mencari
polen, pengumpulan sampel polen dan sampel bunga di sekitar sarang dan pengambilan foto sarang. Pengamatan aktivitas terbang harian dan mencari polen pada pukul 05.20-18.30 (WITA). Tiap pengamatan selama 10 menit dengan interval 20 menit. Aktivitas A. cerana selama pengamatan direkam dengan handycam (Sony Digital HDD DCRSR80). Jumlah A. cerana yang masuk, dan masuk membawa polen pada tungkai dihitung menggunakan counter. Faktor lingkungan seperti cahaya, kelembaban, suhu di luar sarang diukur tiap kisaran satu jam. Data matahari terbit dan terbenam, kecepatan angin serta curah hujan diperoleh dari Stasiun Klimatologi di Negara-Bali. Pengumpulan polen dilakukan tiga kali dalam satu hari yaitu pukul 06.00-10.00, 11.00-13.00, dan 14.00 -16.00 (WITA) menggunakan pollen trap. Selain itu dilakukan pengumpulan bunga yang mekar di sekitar sarang dalam radius satu kilometer. Koloni A. cerana yang telah diambil sampel polennya kemudian dilakukan pemanenan. Tiap koloni diambil tiga sisir kemudian dilakukan pengambilan foto tiap sisir sarang. Analisis polen dari tungkai A. cerana dan dari bunga menggunakan metode acetolysis (Edrtman 1971). Pemeriksaan karakter dan identifikasi polen berdasarkan Edrtman (1971) dan Huang (1972) dan verifikasi polen oleh Bob Yuris dari PT. Corelab Indonesia. Penghitungan luas sisir sarang, jumlah pupa, sel madu menggunakan program ImageJ. Hubungan aktivitas harian mencari polen dengan faktor lingkungan menggunakan Principle Component Analysis (PCA). Hubungan jumlah pupa dengan aktivitas harian mencari polen menggunakan regresi. Aktivitas terbang A. cerana di peternakan tradisional mulai 05.50-18.30 atau selama 12.5 jam. Aktivitas terbang A. cerana ini terjadi mulai 44 menit sebelum matahari terbit dan berhenti 10 menit setelah matahari terbenam. setiap aktivitas terbang setiap koloni A. cerana menunjukkan variasi pada waktu terjadi pncak dan jumlah individu yang masuk tiap 10 menit pengamatan. Variasi ini disebabkan oleh faktor dalam dan luar koloni. Faktor dalam koloni berupa kebutuhan pakan untuk anggota koloni. Faktor luar berupa ketersediaan pakan di sekitar sarang dan faktor lingkungan. Puncak aktivitas mencari polen A. cerana di Melaya pukul 06.50-09.50, lebih pagi daripada di Sumber Klampok pada pukul 09.50-13.50. Perbedaan puncak aktivitas mencari polen menunjukkan sumber polen dan kelimpahan polen antara Sumber Klampok dan Melaya berbeda. Perilaku lebah yang selalu mengunjungi bunga untuk mencari pakan membantu proses penyerbukan. Keuntungan penyerbukan oleh lebah berupa peningkatan produksi pertanian, dan ketersediaan benih bagi tanaman. Lebah yang pertama keluar dari sarang, mencari pakan berdasarkan daya tarik bunga. Polen dan nektar merupakan daya tarik primer bagi lebah. Sedangkan aroma (oddour), bentuk dan warna bunga merupakan daya tarik sekunder. Lebah dalam mencari pakan dapat dengan cepat mengenali sumber pakan berdasarkan visualisasi dan aroma (oddour) dari bunga. Lebah yang menemukan sumber pakan (nektar dan polen) akan menginformasikan sumber pakan kepada lebah pekerja lain di sarang (recruitment). Lebah menginformasikan sumber pakan kepada lebah pekerja lain dengan tarian yaitu round dance dan wag-tail dance. A. cerana sering kabur dari sarang yang merupakan reaksi terhadap kualitas lingkungan yang menurun dan gangguan dan banyak terjadi pada bulan Juni-Agustus. Salah satu ciri koloni yang akan kabur adalah aktivitas mencari
polen yang rendah karena sedikit larva. Gangguan dari binatang atau manusia juga menjadi faktor koloni A. cerana kabur. Cahaya berkorelasi positif terhadap aktivitas terbang harian dan mencari polen. Cahaya yang tinggi akan menaikkan suhu dan menurunkan kelembaban. A. cerana akan mengurangi aktivitas di luar sarang saat intensitas cahaya tinggi dan kelembaban udara turun. A. cerana banyak yang mencari air untuk menjaga kestabilan suhu dan kelembaban udara dalam sarang dengan melakukan fanning pada lubang sarang untuk mengalirkan udara ke sarang. Data dari Stasiun Klimatologi Negara-Bali menunjukkan curah hujan tidak terukur di kedua lokasi sehingga lingkungan sangat ekstrim bagi koloni A. cerana. A. cerana di Sumber Klampok dan Melaya pada periode Juli-Agustus mengambil polen dari 12 familia terdiri dari 19 tipe polen dengan tiga tipe polen belum teridentifikasi. Tiga polen belum teridentifikasi terdapat di Melaya, dan merupakan informasi tentang flora lokal. Polen yang ditemukan pada semua koloni merupakan sumber polen utama bagi A. cerana. Tipe polen utama adalah C. nucifera dan L. leucocephala. Setiap koloni mengumpulkan 5-9 tipe polen untuk mencukupi kebutuhan protein. Hal ini menunjukkan A. cerana bersifat generalis dalam mencari polen. Sifat generalis menguntungkan bagi penyerbukan karena banyak tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh A. cerana. Di Sumber Klampok ditemukan koloni yang mengambil polen dari Polygonum yang mempunyai kandungan nutrisi rendah, sehingga dapat dikatakan koloni A. cerana di Sumber Klampok mampu bertahan dengan sumber polen bernutrisi rendah. Luas sarang A. cerana berkorelasi dengan jumlah pupa. Peternakan lebah tradisional A. cerana yang sudah berlangsung selama tiga generasi perlu dilestarikan dan dikembangkan. Pelestarian dan pengembangan ini meliputi beberapa aspek yaitu penggantian gelodok ke sarang modern, menjaga ketersediaan pakan di sekitar sarang dan pengembangan wisata alam. Kata kunci: perlebahan tradisional, Apis cerana, aktivitas terbang, tipe polen, acetolysis
C Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
AKTIVITAS Apis cerana MENCARI POLEN DAN IDENTIFIKASI POLEN DI PERLEBAHAN TRADISIONAL DI BALI
LILIK MUNTAMAH
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Mayor Bio Sains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Penguji Luar Komisi pada Ujian tesis: Drs.Chandra Widjaja, MM
Judul Tesis Nama NIM
: Aktivitas Apis cerana Mencari Polen dan Identifikasi Polen di Perlebahan Tradisional di Bali : Lilik Muntamah : G352070141
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si. Ketua
Dr. Ir. Endah Retno Palupi, M.Sc. Anggota
Diketahui Koordinator Mayor Bio Sains Hewan
Dr. Bambang Suryobroto
Tanggal Ujian: 30 Juni 2009
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penuls panjatka kepada Allah SWT, atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga tesis yang berjudul “Aktivitas Apis cerana Mencari Polen dan Identidikasi Polen di Perlebahan Tradisional di Bali’ ini dapat selesai tepat waktu. Terimakasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si. dan Dr. Ir. Endah Retno Palupi, M.Sc. sebagai komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan yang sangat berguna. Bapak Drs. Chandra Widjaja, MM sebagai penguji luar komisi ujian tesis, atas masukan dan arahan terhadap tesis ini. Dr. Bambang Suryobroto sebagai Koordinator Mayor Bio Sains Hewan (BSH), seluruh staf pengajar dan Bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan FMIPA, IPB. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Departemen Agama RI, untuk pemberian beasiswa dan dana penelitian. Terimakasih tak terhingga kepada orangtua (Bapak Mansur dan Ibu Alfiah) atas semangat untuk mencari ilmu, suami Hery Purwanto, ST, dan putra-putra tercinta (Fariz, Fahmi, Annas) atas dukungan dan kesabaran selama dua tahun penulis tinggalkan. H. Anshori, S.Ag. M.PdI Kepala Madrasah Aliyah Negeri Negara-Bali atas izin dan dukungan untuk mengikuti studi S2. Bapak Suparman dan I Putu Artha peternak lebah tradisional di Bali Barat atas kesediaan menerima penulis untuk melakukan penelitian. Bapak Joko Waluyo, Staf Taman Nasional Bali Barat atas panduan selama di Lapang. Bapak Bob Yuris ahli polen dari PT. Corelab Indonesia atas verifikasi polen. Yudi Catur Anendra, rekan seperjuangan pengambilan data di lapang dan identifikasi polen di laboratorium, Islamul Hadi atas pembelajaran pembuatan peta. Rekanrekan BSH yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas dukungan dan bantuan. Akhir kata penulis berharap tesis ini bermanfaat dan dapat dikembangkan.
Bogor, Agustus 2009
Lilik Muntamah
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Lampung pada tanggal 05 Juli 1974 dari Bapak Mansur dan Ibu Alfiah. Penulis adalah putri keempat dari delapan bersaudara. Pada tahun 1993 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Negara-Bali, dan tahun 1999 penulis lulus dari Jurusan Biologi FMIPA Universitas Udayana. Penulis memilih Mayor Bio Sains Hewan (BSH), Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada tahun 2007 untuk melanjutkan studi S2 dengan Beasiswa Utusan Daerah Departemen Agama Republik Indonesia. Penulis sebagai staf pengajar di Madrasah Aliyah Negeri (MAN) NegaraBali mulai dari tahun 2002 sampai sekarang.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL………………………………………………………….. xiv DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….
xv
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………….. xvii PENDAHULUAN………………………………………………………….. Latar belakang………………………………………………………….. Tujuan Penelitian………………………………………………………. Manfaat Penelitian……………………………………………………...
1 1 3 3
TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………………. Biologi A.cerana……………………………………………………….. A. cerana sebagai Serangga Sosial…………………………………. Pakan A. cerana………………………………………………………... Nektar………………………………………………………………. Polen……………………………………………………………….. Air dan Resin………………………………………………………. Aktivitas Mencari Nektad dan Polen..………………………………..... Aktivitas Mencari Polen………………………………………….... Penyimpanan Nektar dan Polen di Sarang………………………… Identifikasi Tumbuhan Sumber Nektar dan Polen…………………..… Hutan Bali Barat………………………………………………………..
4 4 4 5 5 6 7 7 9 9 10 11
BAHAN DAN METODE………………………………………………….. Penelitian di Lapang……………………………………………………. Waktu dan Tempat Penelitian di Lapang…………………………... Materi Penelitian di Lapang………………………………………... Studi Lokasi Penelitian…………………………………………….. Persiapan Koloni A. cerana………………………………………… Pengamatan Aktivitas Terbang Harian dan Mencari Mencari Polen A. cerana ……………………………………………………. Pengumpulan Polen………………………………………………… Pengambilan Gambar Sarang………………………………………. Penelitian di Laboratorium…………………………………………….. Waktu dan Tempat Analisis……………………………………….. Analisis Polen dari Tungkai A. cerana dan Bunga ……………….. Karakterisasi Sarang A. cerana……………………………………. Analisis Data……………………………………………………………
15 15 15 15 15 16
16 16 17 17 17 17 18 19
H A S I L…………………………………………………………………… Aktivitas Terbang Harian dan Mencari Polen A. cerana ……………… Aktivitas Terbang A. cerana di Sumber Klampok (SK)…………… Aktivitas Mencari Polen A. cerana di Sumber Klampok (SK)…… Aktivitas Terbang A. cerana di Melaya (ML)…………………….. Aktivitas Mencari Polen A. cerana di Melaya (ML)………………. Perbandingan Aktivitas Mencari Polen A. cerana di SK dengan ML………………………………………………….. Persentase Aktivitas Mencari Polen A. cerana …………………… Hubungan Aktivitas Terbang dengan Faktor Lingkungan………… Identifikasi polen……………………………………………………….. Tipe dan Karakter Polen dari Tungkai A. cerana…………………. Tipe Polen pada Tiap Koloni………………………………………. Jenis Bunga di Sekitar Sarang……………………………………… Karakter Sarang A. cerana……………………………………………...
21 21 21 21 23 23 25 25 26 27 27 29 30 32
PEMBAHASAN…………………………………………………………… Aktivitas Terbang Harian dan Mencari Polen ………………………… Variasi Aktivitas Terbang Harian A. cerana………………………. Aktivitas Mencari Polen A. cerana ……………………………….. A. cerana sebagai Serangga penyerbuk………………………………... Identifikasi Polen………………………………………………………. Karakter Sarang A. cerana……………………………………………... Pengembangan Peternakan Lebah Tradisional di Bali………………… Penggantian Gelodok dengan Sarang Modern……………………. Ketersedian Pakan di Sekitar Sarang………………………………. Konservasi Lingkungan dan Pengembangan Wisata Alam………..
37 37 38 40 42 44 46 46 47 48 48
SIMPULAN DAN SARAN……………………………………………….. Simpulan………………………………………………………………. Saran……………………………………………………………………
50 50 50
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………
51
LAMPIRAN………………………………………………………………..
56
DAFTAR TABEL Halaman 1 Nilai korelasi antar komponen………………………………………….
27
2 Jenis dan karakter polen dari tungkai A. cerana di Sumber Klampok (SK) dan Melaya (ML) …………….................................................. 3 Tipe polen yang ditemukan pada tiap koloni A. cerana …………... ….
29
4 Jenis tumbuhan yang berbunga di sekitar sarang A. cerana ………….
30
5 Jenis dan karakter polen dari bunga di sekitar sarang A.cerana ………..
31
6 Luas sarang dan jumlah sel pupa, madu dan sel kosong pada tiap koloni A. cerana di Melaya……………..............................................
28
32
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Kotak Sarang di Sumber Klampok pada ketinggian 5-8 m……………….. 3 2 Kotak Sarang di Melaya pada ketinggian 2-5 m…………………………..
3
3 Lebah ratu A. cerana yang dikelilingi lebah pekerja………………………
12
4 Lebah jantan A. cenara…………………………………………………….
12
5 Skema bunga angiospermae……………………………………………….
12
6 Lebah pekerja A. cerana dengan polen pada keranjang polen…………….
12
7 Sruktur keranjang polen A. cerana ………………………………………..
12
8 Pola pemanfaatan sel-sel dalam sarang A. cerana…………………………
12
9 Pengelompokan bentuk dan aperture pada polen………………………..
13
10 Bentuk polen tampak polar …………………………………………….
13
11 Bentuk polen tampak equatorial ……………………………………….
14
12 Ornamen eksin dari permukaan polen………………………………….
14
13 Peta lokasi penelitian……………………………………………………..
19
14 Posisi sarang, handycam dan pengamat………………………………….
19
15 Pollen trap untuk pengumpulan polen………………………………….
19
16 Polen yang dipanen dari tungkai A. cerana………………………………
20
17 Sisir sarang A. cerana …………….……………………………………...
20
18 Tahapan singkat acetolysis……………………………………………….
20
19 Aktivitas terbang harian dan mencari polen A. cerana tiap koloni di SK……………...……………………………………………………… 20 Aktivitas terbang harian dan mencari polen A. cerana tiap koloni di ML.………………………………………………………................... 21 Perbandingan aktivitas mencari polen A. cerana di SK dengan ML…….
22 24 25
22 Persentase aktivitas mencari polen terhdap aktivitas terbang harian…….
22
23 Hasil PCA………………………………………………………………...
26
24 Polen dari tungkai A. cerana……………………………………………..
33
25 Polen dari bunga sekitar sarang A. cerana ………………………………
35
26 Peta Persebaran Tanaman Sumber Polen A. cerana di Bali Barat……….
36
27 A. cerana mencari air di penampungan air……………………………….
49
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Daftar cuaca di Sumber Klampok ………………………………………
57
2 Daftar cuaca di Sumber Sari (Melaya)………………………………….
58
3 Rataan lebah yang masuk di Sumber Klampok ………………………..
59
4 Rataan lebah yang masuk bawa polen di Sumber Klampok…………….
60
5 Rataan lebah yang masuk di Melaya……………………………………
61
6 Rataan lebah yang masuk bawa polen di Melaya……………………….
62
7 Intensitas cahaya dan kelembaban udara di Sumber Klampok…………
63
8 Suhu di luar sarang dan di dalam sarang di Sumber Klampok…………..
64
9 Intensitas cahaya dan kelembaban udara di Melaya ……………………
65
10 Suhu di luar sarang dan di dalam sarang di Melaya……………………
66
