EKOLOGI PENGGEREK BUAH KOPI (Hypothenemus hampei) PADA TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DI KABUPATEN PAKPAK BHARAT
TESIS
OLEH
NORMAULI MANURUNG 087030017
PROGRAM STUDI MAGISTER BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
EKOLOGI PENGGEREK BUAH KOPI (Hypothenemus hampei) PADA TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DI KABUPATEN PAKPAK BHARAT
TESIS Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
OLEH
NORMAULI MANURUNG 087030017
PROGRAM STUDI MAGISTER BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
Judul Penelitian
Nama NIM Program Studi
: EKOLOGI PENGGEREK BUAH KOPI (Hypothenemus hampei) PADA TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DI KABUPATEN PAKPAK BHARAT : NORMAULI MANURUNG : 087030017 : BIOLOGI
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS Ketua
Prof. Dr. Retna Astuti Kuswardani, MS Anggota
Disetujui oleh :
Ketua Program Studi
Dekan
Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc
Dr. Sutarman, M.Sc
Tanggal lulus : 16 Agustus 2010
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada Tanggal 16 Agustus 2010
PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota
: Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS : Prof. Dr. Retna Astuti Kuswardani, MS : Prof. Dr. Dwi Suryanto, MSc : Dr. Budi Utomo, SP, MP
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
EKOLOGI PENGGEREK BUAH KOPI (Hypothenemus hampei) PADA TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DI KABUPATEN PAKPAK BHARAT
TESIS Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, Agustus 2010 Penulis
Normauli Manurung NIM: 087030017
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Ecology Research Coffee Pod Borer (Hypotenemus hampei) at Arabica Coffee Plants (Coffea arabica) in District Pakpak Bharat had been conducted in March 2010 - April 2010. Research in the form of this survey sampled at 5 height is: A ≤ 700, 700 < B ≤ 800, 800 < C ≤ 900, 900 < D ≤ 1000, and E > 1000 meters above sea level. This study aims to (a) know H.hampei distribution pattern, (b) measuring the intensity of attacks H.hampei, (c) the composition of stadia development in H.hampei connect with ripeness (green, yellow, red), and (d) know the correlation of physical environmental factors with itensity attacks. The results showed that the distribution pattern of H. hampei clustered in the bottom sector, the intensity of light attacks. Composition of the development of stadia H. hampei more progress on the red colored fruit. Physical environmental factors are not correlated to the intensity of attacks H.hampei. Keywords: Hypothenemus hampei, Coffee arabica, intensity of attacks, Scolytidae
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian Ekologi Penggerek Buah Kopi (Hypothenemus hampei) pada Tanaman Kopi Arabika (Coffea arabica) di Kabupaten Pakpak Bharat telah dilaksanakan pada bulan Maret 2010 – April 2010. Penelitian yang berupa survei ini mengambil sampel di 5 ketinggian yaitu : A ≤ 700, 700< B≤800, 800
1000 meter di atas permukaan laut. Penelitian ini bertujuan (a) mengetahui pola distribusi H. hampei, (b) mengukur intensitas serangan H. hampei, (c) mengetahui komposisi stadia perkembangan H. hampei di hubungkan dengan kematangan buah (hijau, kuning, merah), dan (d) mengetahui korelasi faktor fisik lingkungan dengan intensitas serangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola distribusi H. hampei berkelompok disektor bawah, intensitas serangan ringan. Komposisi perkembangan stadia H. hampei lebih banyak berlangsung pada buah berwarna merah. Faktor fisik lingkungan tidak berkorelasi terhadap intensitas serangan H. hampei. Kata Kunci : Hypothenemus hampei, Kopi arabika, Intensitas serangan, Scolytidae
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat
Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan tesis tentang “Ekologi
Penggerek Buah
Kopi
(Hypothenemus hampei) pada Tanaman Kopi Arabika (Coffea arabica) di Kabupaten Pakpak Bharat”. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS sebagai Dosen Pembimbing I dan Prof. Dr. Retna Astuti Kuswardani, MS sebagai Dosen Pembimbing II atas arahan dan bimbingan.
2.
Prof. Dr. Dwi Suryanto, MSc, dan Dr. Budi Utomo, SP, MP sebagai penguji atas masukan dalam penyempurnaan penyusunan hasil penelitian ini.
3.
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.BIOMED yang banyak memberikan bantuan dan pemikiran dalam
penyelesaiaan hasil penelitian ini,
Wahyuningsih, M.Si yang telah membantu penulis
juga Ibu Hesti
untuk mengidentifikasi
serangga ke LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia). 4.
Gubernur Provinsi Sumatera Utara dan Kepala Bappeda Sumatera Utara yang telah memberikan beasiswa S-2 kepada penulis. Akhir kata semoga
Tuhan
memberkati Bapak Ibu sekalian dan
memberikan Berkat-Nya kepada kita
selalu
dalam mengejar ilmu dan semoga hasil
penelitian ini bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.
Medan, Agustus 2010
Penulis
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
NORMAULI MANURUNG dilahirkan pada tanggal 22 Mei 1962 di Medan, Kecamatan Medan Kota, Kota Medan, Sumatera Utara. Anak dari pasangan ayahanda Alm. I.K Manurung dan ibunda O.Doloksaribu, sebagai anak ketiga dari tujuh bersaudara. Tahun 1974 penulis lulus SD St. Antonius V Medan, tahun 1977 lulus dari SMP Negeri 3 Medan dan tahun 1981 lulus dari SMA Negeri 5 Medan. Pada tahun 1981 memasuki Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan Medan Fakultas MIPA dengan Program Studi Pendidikan Biologi lulus pada tahun 1986. Tahun 1986-1988 honor di Yayasan Parulian Medan. Pada tahun 1988 lulus PNS dan ditempatkan di SMA Negeri Sianjur Mulamula Tobasa. Tahun 1991 mutasi ke Medan sebagai Guru DPK pada SMA Swasta Timbul Jaya Medan. Pada tahun 2002 mutasi ke SMA Negeri 14 Medan sampai sekarang. Tahun 2008 mendapat kesempatan melanjutkan pendidikan Program Magister (S2) di Program studi Biologi Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dengan beasiswa dari Pemerintah Provinsi Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman ABSTRACT……………………………………………………………. ABSTRAK……………………………………………………………. KATAPENGANTAR…………………………………………………. RIWAYAT HIDUP…………………………………………………… DAFTAR ISI........................................................................................ DAFTAR TABEL……………………………………………………. DAFTAR GAMBAR.......................................................................... DAFTAR LAMPIRAN......................................................................... I. PENDAHULUAN.............................................................................
i ii iii iv v vii viii x 1
1.1 Latar Belakang......................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah...............................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian...................................................................
4
1.4 Manfaat Penelitian.................................................................
5
II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................
6
2.1 Tanaman Kopi.......................................................................
6
2.1.1 Klasifikasi.................................................................. 2.1.2 Morfologi................................................................... 2.1.3 Syarat Tumbuh........................................................... 2.2 Hama Tanaman Kopi........................................................... 2.2.1 Hypothenemus hampei .............................................. 2.2.1.1 Klasifikasi..................................................... 2.2.1.2 Biologi H. hampei....................................... 2.2.1.3 Gejala Serangan........................................... 2.2.1.4 Pola Penyebaran........................................... 2.2.1.5 Pengaruh Lingkungan.................................. 2.2.1.6 Pengendalian................................................ 2.2.2 Xylosandrus spp (Penggerek cabang)....................... 2.2.3 Coccus viridis (kutu hijau)....................................... 2.2.4 Ferrisia virgata (kutu putih).................................... 2.3 Penyakit Tanaman Kopi...................................................... 2.3.1 Hemileia vastatrix (karat daun)……………………
6 7 9 11 11 12 14 16 18 18 20 21 21 22 22
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Cortichium salmonicolor (Jamur upas)………….... 2.3.3 Penyakit akar.............................................................
22 23
III. BAHAN DAN METODE................................................................
25
3.1 Deskripsi Area......................................................................... 25 3.1.1 Letak dan Luas Area..................................................... 25 3.1.2 Topografi...................................................................... 25 3.1.3 Tipe Iklim..................................................................... 26 3.1.4 Mata Pencaharian Penduduk........................................ 26 3.1.5 Penentuan Lokasi Penelitian........................................ 27 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian.................................................. 29 3.3 Bahan dan Alat.......................................................................
29
3.4 Prosedur Pelaksanaan Penelitian.............................................
29
3.4.1
Pola 30
Sebaran Spatial.................................................... 3.4.2 Intensitas Serangan...................................................... 3.4.3 Perkembangan H. hampei ................................
31 Stadia 32
3.4.4 Pengamatan Parasitoid.................................................
32
3.5 Pengukuran Faktor Lingkungan..............................................
32
3.6 Analisis Data..........................................................................
33
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN..................................................... 4.1 Indeks Distribusi (Morista) H. hampei.................................. 4.2 Komposisi Stadia Perkembangan H.hampei.......................... 4.3 Intensitas Serangan................................................................. 4.4 Analisis Faktor Fisik Lingkungan........................................... 4.5 Pengamatan Parasitoid............................................................ V. KESMPULAN DAN SARAN.....................................................
36 36 39 43 46 54 60
1.1
Kesimpulan............................................................................
60
1.2 Saran……………………………………………………….. 61
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA........................................................................... LAMPIRAN.........................................................................................
62 67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
1. Luas dan Produksi Tanaman Kopi Arabika Rakyat KabupatenPakpak Bharat.................................................................... 2. Lokasi Pengambilan Sampel Berdasarkan Ketinggian m dpl.............
27 28
3. Nilai Rata-Rata Indeks Distribusi Seluruh Pengamatan dalam Satu Pohon dari 5 Ketinggian..................................................
36
4. Nilai Rata-Rata Indeks Distribusi pada Setiap Ketinggian.................
38
5. Komposisi Stadia Perkembangan H.hampei pada 5 Ketinggian........
39
6. Komposisi Telur, Larva, Pupa dan Imago Berdasarkan Kematangan Buah pada 5 Ketinggian................................................. 7. Komposisi Telur, Larva, Pupa, dan Imago berdasarkan Ketinggian Tempat.............................................................................. 8. Serangan H. hampei Berdasarkan Ketinggian Tempat.......
40 43
Intensitas 44
9. Nilai Rata-rata dan Standart Deviasi Intensitas Serangan H.hampei Berdasarkan Cabang Pohon di Sektor Bawah, Tengah,dan Atas.......
45
10. Rata-Rata Intensitas Serangan H. hampei pada Masing-Masing Ketinggian...........................................................................................
46
11.
F aktor Fisik Areal Tanaman Kopi Arabika di 5 Ketinggian…….......
12. Nilai Analisis Korelasi Spearman antara berbagai Faktor Fisik dengan Intensitas Serangan H.hampei.................................................
47 50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
1.
Tanaman Kopi Arabika..........................................................................................6
2.
Buah Kopi Hijau, Kuning dan Merah.....................................................................8
3.
a. H. hampei betina...............................................................................................12 b. H.hampei betina menggerek buah kopi............................................................12
4.
Telur H.hampei.....................................................................................................13
5.
Larva H hampei................................................................................................... 13
6.
Pupa H.hampei......................................................................................................13
7.
Imago H. hampei.................................................................................................14
8.
Buah Kopi yang terserang H. hampei.................................................................16
9.
Cara menentukan tanaman pengamatan...............................................................30
10. Cara menentukan Sektor pengamatan..................................................................31 11. Penentuan Ranting dari Tiap Arah Mata Angin...................................................31 Tajuk dilihat dari atas 12. Laba-laba Serigala................................................................................................54 13. Laba-laba Kepiting...............................................................................................54 14. Laba-laba Bunga...................................................................................................54
Universitas Sumatera Utara
15. Laba-laba Lompat.................................................................................................54 16. Laba-laba Pembuat Jaring....................................................................................54 17. Semut Angkrang...................................................................................................56 18. Semut Hitam.........................................................................................................56 19. Semut Iridomyrmex..............................................................................................56 20. Famili Corduliidae................................................................................................57 21. Famili Aeshnidae..................................................................................................57 22. Famili Coccinellidae.............................................................................................57
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1.
Peta Administrasi Kabupaten Pakpak Bharat......................................................66
2.
Gambar Stadia Perkembangan H.Hampei............................................................67
3.
a. Gambar b. Gambar c. Gambar d. Gambar
4.
Pengamatan 1. Total Buah Kopi dan Jumlah Buah Kopi yang Terserang Percabang....................................................................................69
5.
Pengamatan 2. Total Buah Kopi dan Jumlah Buah Kopi yang Terserang Percabang....................................................................................77
6.
Pengamatan 1. Total Buah Kopi yang Sehat dan Jumlah Buah Kopi yang Terserang Perpohon................................................................. .85
7.
Pengamatan 2. Total Buah Kopi yang Sehat dan Jumlah Buah Kopi yang Terserang Perpohon...............................................87
8.
Pengamatan 1. Komposisi Stadia Perkembangan H. hampei pada Buah Berwarna Hijau, Kuning dan Merah.................................................. 89
9.
Pengamatan 2. Komposisi Stadia Perkembangan H. hampei pada Buah Berwarna Hijau, Kuning dan Merah................................................. .92
Gejala Serangan H. hampei................................................................68 Ukuran Buah Kopi.............................................................................68 Buah yang Terserang H. Hampei.......................................................68 Buah yang Sehat................................................................................68
10. Pengamatan 1. Faktor Abiotik........................................................................ ….95 11. Pengamatan 2. Faktor Abiotik............................................................................ .97 12. Data Curah Hujan/mm........................................................................................ .99 13. Contoh Pengolahan Data Indeks Distribusi (Morista)...................................... 100 14. Contoh Pengolahan Intensitas Serangan........................................................... 101
Universitas Sumatera Utara
15. Tabel Rata- Rata Intensitas Serangan pada masing-masing Ketinggian........................................................................102 16. Tabel Komposisi Telur, Larva, Pupa dan Imago Berdasarkan Kematangan Buah (Warna Hijau, Kuning dan Merah) pada 5 Ketinggian...............................................................................................106 17. Tabel Komposisi Telur, Larva, Pupa dan Imago Berdasarkan Ketinggian Tempat.............................................................................................109 18. Analisis Faktor Fisik Lingkungan dengan Intensitas Serangan.........................111 19. Surat Hasil Identifikasi Serangga LIPI...............................................................114 20. Surat Jalan / Permohonan Bantuan Kelancaran kepada Bupati Pakpak Bharat.............................................................................116 21. Foto Penelitian....................................................................................................117
Universitas Sumatera Utara