KEANEKARAGAMAN DAN FREKUENSI KUNJUNGAN SERANGGA PENYERBUK SERTA EFEKTIVITASNYA DALAM PEMBENTUKAN BUAH Hoya multiflora Blume (ASCLEPIADACEAE)
LILIH RICHATI CHASANAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Keanekaragaman dan Frekuensi Kunjungan Serangga Penyerbuk serta Efektivitasnya dalam Pembentukan Buah Hoya multiflora Blume (Asclepiadaceae)” adalah karya saya dengan arahan dari 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 tercantum dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Maret 2010
Lilih Richati Chasanah NRP G352070321
ABSTRACT
LILIH RICHATI CHASANAH. Diversity and Visiting Frequency of Insect Pollinator and Its Effect to Fruit Set of Hoya multiflora Blume (Asclepiadaceae). Supervised by RIKA RAFFIUDIN, TRI ATMOWIDI, SRI RAHAYU. Pollinator is importance to the life of flowering plant. Diversity of insect pollinators effect to fruit set. The objectives of the research were to study the insect pollinators diversity and its effect to fruit set of Hoya multiflora. Diversity of insect was observed by using scan sampling method during 06.00 am - 17.30 pm. Visiting frequency of insect pollinator was observed by using focal sampling method. Observations were conducted from January-June 2009 at two locations, i.e Darmaga and Bodogol Station (Gede Pangrango National Park). Nectar volume of flowers were measured by using micropipette. To examine the effectiveness of insect pollinators, one of umbel flower of H. multiflora was covered by insect screen and their seeds were compared with opened (uncovered) flowers. Result, showed that there were 952 individuals of insect that consisted of 7 families and 15 species. High frequency visiting insects were found at 09.00-12.30 am in Darmaga and 07.00 - 11.30 am in Bodogol. The highest volume of nectar secretion were found at fourth day in Bodogol flower. Based on visiting frequency observed, five species, e.i ant (Prenolepis sp.), bee (Trigona sp.), wasps (Ropalidia fasciata and Vespa. analis) and fly (Tabanus sp.) were the effective pollinators. Diversity of insect pollinator effected to fruit set of H. multiflora in the uncovered flower. Keyword: diversity, insect pollinator, visiting frequency, fruit set, Hoya multiflora
RINGKASAN LILIH RICHATI CHASANAH. Keanekaragaman dan Frekuensi Kunjungan Serangga Penyerbuk serta Efektivitasnya dalam Pembentukan Buah Hoya multiflora Blume (Asclepiadaceae). Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN, TRI ATMOWIDI, dan SRI RAHAYU. Interaksi antara serangga dengan tumbuhan berbunga merupakan bentuk asosiasi mutualisme. Interaksi tersebut terjadi karena bunga menyediakan pakan bagi serangga, yaitu serbuksari dan nektar, dan tumbuhan mendapatkan keuntungan dalam penyerbukan. Ketersediaan pakan pada bunga dapat meningkatkan keanekaragaman serangga yang berasosiasi dengan tumbuhan. Keanekaragaman serangga yang berasosiasi dengan tumbuhan berkaitan dengan banyaknya bunga yang dihasilkan oleh suatu tumbuhan. Jumlah nektar dan polen bunga berpengaruh pada keanekaragaman serangga. Nektar disekresikan oleh kelenjar nektar dengan kandungan utama gula (sukrosa). Selain nektar, serbuksari (polen) juga merupakan faktor yang menarik serangga penyerbuk. Hoya multiflora merupakan tumbuhan asli Indonesia, yang termasuk dalam famili Asclepiadaceae. Spesies ini banyak dimanfaatkan sebagai tanaman hias yang bernilai ekonomi. Bunga tumbuhan ini bentuknya unik, yaitu menyerupai ujung tombak, berwarna putih atau krem, ujung kekuningan. Corolla bunga berjumlah lima, berbentuk segitiga, memanjang dengan panjang sekitar 12 mm dan lebar 3 mm. Corona bunga berjumlah lima, dengan panjang 9 mm dan lebar 2 mm berbentuk ujung tombak atau anak panah. Bunga terletak diantara dua tangkai daun. Tiap payung terdapat 5-35 bunga dengan panjang tangkai 1-3 cm dan berdiameter 2 mm. Polen tumbuhan ini bergabung menjadi polinia. Bunga dengan lima pasang polinia (panjang 2 mm) yang dihubungkan oleh korpuskulum berwarna coklat tua atau hitam. Letak putik pada H. multiflora lebih tinggi dari pada polinia, sehingga diperlukan agen untuk penyerbukan. Spesies ini melakukan penyerbukan silang dengan serangga sebagai agens penyerbuk. Pengamatan keanekaragaman serangga penyerbuk dilakukan pada bulan Januari sampai Juni 2009 di dua lokasi yaitu di kampus IPB Darmaga dan Stasiun Penelitian Bodogol – Taman Nasional Gede Pangrango (TNGP) Bogor. Pengamatan di Darmaga, dilakukan pada tanaman H. multiflora yang sudah dibudidayakan sedangkan di Bodogol tumbuhan ini masih di habitat alaminya. Pengamatan di dua lokasi, yaitu Darmaga dan Bodogol diperoleh 952 individu yang terdiri 7 famili dan 15 spesies serangga. Tiga spesies serangga ditemukan dengan kelimpahan tinggi yaitu semut Myrmicaria sp. (76%), Crematogaster sp. (6,67%), dan lebah Trigona sp. (6,27%). Faktor lingkungan pada kedua lokasi diperoleh hasil yaitu bila kelembaban udara meningkat maka diikuti suhu udara turun sebaliknya bila suhu udara naik maka kelembaban udara turun. Suhu dan intensitas cahaya berpengaruh positif terhadap jumlah individu serangga, sedangkan kelembaban berpengaruh negatif terhadap jumlah individu serangga.
Berdasarkan jumlah bunga yang dikunjungi per menit, terdapat tiga spesies di Darmaga yang memiliki frekwensi kunjungan tinggi yaitu Prenolepis sp (3,89 ± 3,1) per menit, Ropalidia fasciata (3,57 ± 1,27) per menit, Myrmicaria sp. (3,43 ± 2,36) per menit. Berdasarkan jumlah bunga yang dikunjungi per menit frekwensi kunjungan serangga tinggi di Bodogol, terdapat tiga spesies memiliki yaitu Trigona sp. (3,05 ± 0,97) dan Tabanus sp. (3 ±1,41). Lama kunjungan per bunga, paling tinggi pada spesies Myrmicaria sp. (26,43± 1,01) detik dan Vesipula velutina (20,87± 0,99) detik di Bodogol. Sedangkan di Darmaga adalah Drosophyla sp. (54,54± 0,316) detik dan Vespa analis (20± 1,41) detik. Berdasarkan perilaku kunjungan serangga pada bunga, diduga kuat bahwa Prenolepis sp., R. fasciata, V. analis, Trigona sp., Tabanus sp. adalah serangga yang efektif sebagai penyerbuk tumbuhan Hoya. Pembentukan buah Hoya dipengaruhi oleh kehadiran serangga. Perlakuan pengurungan bunga tidak menghasilkan buah, bunga yang tidak dikurung dapat membentuk buah dengan persentase 5,77%. Keyword: Keanekaragaman, serangga penyerbuk, frekuensi kunjungan, pembentukan buah, Hoya multiflora
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2010 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1.
2.
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. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
KEANEKARAGAMAN DAN FREKUENSI KUNJUNGAN SERANGGA PENYERBUK SERTA EFEKTIVITASNYA DALAM PEMBENTUKAN BUAH Hoya multiflora Blume (ASCLEPIADACEAE)
LILIH RICHATI CHASANAH
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Mayor Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Nunik Sri Aryanti M.Si
Judul Tesis
Nama NRP Program Studi
: Keanekaragaman dan Frekuensi Kunjungan Serangga Penyerbuk serta Efektivitasnya dalam Pembentukan Buah Hoya multiflora Blume (Asclepiadaceae) : Lilih Richati Chasanah : G 352070321 : Biosains Hewan
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si Ketua
Dr. Tri Atmowidi, M.Si Anggota
Ir. Sri Rahayu, M.Si Anggota Diketahui
Ketua Mayor Biosains Hewan
Dr. Bambang Suryobroto
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal Ujian : 18 Februari 2010
Tanggal Lulus :
2010
PRAKATA Alhamdulillah penulis panjatkan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan kemampuan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Keanekaragaman dan Frekuensi Kunjungan Serangga Penyerbuk serta Efektivitasnya dalam Pembentukan Buah Hoya multiflora Blume (Asclepiadaceae)”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains di Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa tesis ini tidak akan tersusun tanpa bantuan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan itu, dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si, Bapak Dr. Tri Atmowidi, M.Si, dan Ibu Ir. Sri Rahayu, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan dengan sabar dan tulus dalam penyelesaian penulisan tesis ini, serta Dr Nunik Sri Ariyanti, M.Si selaku penguji luar komisi pembimbing. Ucapan terima kasih secara pribadi penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Bambang Suryobroto, Bapak Dr. Dedi Duryadi Solihin, Bapak Dr. Akhmad Farjallah, Ibu Dr. RR. Dyah Perwitasari, Bapak Ir. Tri Heru M.Si, Bapak Beri Juliandi M.Si, Ibu Dra. Taruni Sri Prawasti, dan teknisi laboratorium Mikroteknik Biosains Hewan Jurusan Biologi MIPA IPB yang telah memberikan ilmu dan pengalaman yang tak ternilai harganya. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada seluruh rekan-rekan mahasiswa Mayor Biosains Hewan atas bantuan, dukungan, kebersamaan, dan doa yang diberikan. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Departemen Agama yang telah banyak membantu dana untuk kuliah dengan program beasiswa utusan daerah. Ucapan terima kasih yang paling tulus penulis sampaikan kepada suami dan anak-anakku, ibu dan bapak, ibu dan bapak mertua, kakak dan adik, serta embah kakung dan putri tersayang yang memberikan doa, cinta, dan semangat sehingga dapat menyelesaikan tugas mulia ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan tulisan ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bogor, Maret 2010 Lilih Richati Chasanah
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Purbalingga pada tanggal 31 Maret 1981 sebagai putri kedua dari empat bersaudara pasangan Sri Hanim dan Sumardi. Penulis menikah dengan Muttaqin Mafaza pada tahun 2004 dan dikaruniai dua anak perempuan (Kaysa dan Kayla). Pada tahun 1999 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Bobotsari, Purbalingga. Pendidikan Sarjana (S.Pd) ditempuh di Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Negeri Semarang, melalui jalur PMDK pada tahun 1999, dan lulus pada tahun 2003. Penulis berkesempatan mengikuti Sekolah Pascasarjana (S2) pada Mayor Biosains Hewan Departemen Biologi Institut Pertanian Bogor pada tahun 2007 melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) Departemen Agama. Penulis bekerja sebagai staf pengajar mata pelajaran Biologi di Madrasah Aliyah Pondok Pesantren Daar El Qolam, Gintung, Tangerang.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL…………………………………………………….. xiii DAFTAR GAMBAR…………………………………………………. xiv DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………….. xv PENDAHULUAN Latar Belakang... ..................................................................................... 1 Tujuan ..................................................................................................... 2 Manfaat ................................................................................................... 3 TINJAUAN PUSTAKA Penyerbukan oleh Serangga .................................................................... 4 Keanekaragaman Serangga Penyerbuk ................................................... 5 Frekuensi Kunjungan Serangga Penyerbuk ............................................ 7 Efektifitas Serangga Penyerbuk dalam Pembentukan Buah.................... 7 Tumbuhan H. multiflora (Asclepiadaceae) ............................................ 8 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ...…………………………….................................11 Deskripsi Lokasi ...……………….........................................................12 Pengamatan Keanekaragaman Serangga …….......................................13 Pengukuran Data Lingkungan................................................................14 Pengukuran Volume Nektar ..................................................................14 Identifikasi Spesimen ............................................................................14 Pengamatan Frekuensi Kunjungan Serangga.........................................15 Pengukuran Efektivitas Penyerbukan.....................................................15 Analisis Data ………………………………………………………......16 HASIL Keanekaragaman Serangga ...................…………….............................18 Keanekaragaman Serangga Berdasarkan Waktu Pengamatan ................................................................................22 Keanekaragaman Serangga dan Jumlah bunga .....................................24 Jumlah Individu dan Spesies Serangga dengan Faktor Lingkungan ..........................................................................................25 Frekuensi Serangga …..………………………………..........................29 Pembentukan Buah ................................................................................30
PEMBAHASAN Keanekaragaman Serangga Penyerbuk .……………............................32 Frekuensi Serangga ..............……………………… …………............37 Pembentukan Buah ................................................................................38 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan dan Saran ............................................................................40 DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………..........41 LAMPIRAN ................................................................................................44
DAFTAR TABEL Halaman 1. Jumlah Individu, spesies, famili dan indeks keanekaragaman H.multiflora Blume di Darmaga dan Bodogol ............................. 18 2. Volume nektar bunga H.multiflora ............................................ 25 3. Korelasi Pearson antara jumlah individu, spesies dan faktor lingkungan ....................................................................... 29 4. Frekuensi kunjungan, ukuran tubuh, efektivitas serangga penyerbuk ..................................................................... 30 5. Persentase pembentukan buah ..................................................... 31
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Tumbuhan H. multiflora ...........................................................
9
2. Skema bunga H. multiflora .......................................................
10
3. Peta lokasi penelitian .................................................................
11
4. Bunga kuncup dan mekar ..........................................................
13
5. Pengukuran Nektar .....................................................................
14
6. Perlakuan kurungan dan non kurungan ......................................
16
7. Buah dan biji H. multiflora .......................................................
16
8. Spesies serangga pada H. multiflora ...........................................
20
9. Spesies serangga pada H. multiflora ...........................................
21
10. Jumlah individu serangga dan waktu di Darmaga .....................
22
11. Jumlah spesies serangga dan waktu di Bodogol .......................
23
12. Jumlah serangga dan bunga mekar di Darmaga dan Bodogol ....
24
13. Hubungan individu dengan lingkungan .....................................
26
14. Hubungan spesies dengan lingkungan .....................................
27
15. Hasil analisis PCA individu dan spesies dengan lingkungan .......
28
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Analisis dengan program Primer E .............................................. 45 2. Uji t untuk membandingkan nektar di Darmaga dan Bodogol ..... 45 3. Uji t untuk suhu udara dengan jumlah individu serangga .............45 4. Uji t untuk suhu udara dengan jumlah spesies serangga ...............46 5. Uji t untuk kelembaban udara dengan jumlah individu serangga ..46 6. Uji t untuk kelembaban udara dengan jumlah spesies serangga ....46 7. Uji t untuk intensitas cahaya dengan jumlah individu serangga.....47 8. Uji t untuk intensitas cahaya dengan jumlah spesies serangga .......47 9. Uji t untuk volume nektar dengan jumlah individu serangga .........47 10. Uji t untuk volume nektar dengan jumlah spesies serangga ..........48 11. Uji t untuk jumlah bunga dengan jumlah individu serangga .........48 12. Uji t untuk jumlah bunga dengan jumlah spesies serangga ...........48
