Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di kebun percobaan jarak pagar kerjasama IPB dan PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Cibinong, Gunto Indocement Mining Quarryd, Jl. Desa Lulut, Kecamatan Kelapa Tunggal, Jawa Barat (ketinggian 153m dpl; LS 06 030’ 09,7’’, LU 106 055’ 16,6”; luas area: 30 000 ha).
Identifikasi serangga, pengamatan struktur kelenjar nektar, serta analisis data dilakukan di Bagian Sistematika dan Ekologi Hewan, Departemen Biologi, FMIPA IPB. Penelitian berlangsung pada bulan Maret-Oktober 2008.
Gambar 4 Peta lokasi perkebunan jarak pagar (Sumber peta: Google Maps, Sumber foto: Rianti 2008, koleksi pribadi)
Fenologi Bunga dan Pengukuran Volume Nektar
Pada bulan April-Mei 2008, dilakukan pengamatan awal untuk mengetahui pola pembungaan jarak pagar. Volume nektar bunga jarak pagar diukur pada 6 blok waktu, yang dimulai 30 menit sebelum blok waktu pengamatan, yaitu pukul 06.30, 08.30, 10.30, 12.30, 14.30, dan 16.30 WIB. Pengukuran volume nektar dilakukan pada 10 tanaman selama 20 hari dengan menggunakan mikrokapiler Dru USA by Drummond Sci. Co. No.4 (1-5 µl) (Stout et al. 2006). Struktur bunga jarak pagar diamati dengan foto stereo mikroskop Nikon SNZ1000 (perbesaran 400x).
Pengamatan Keragaman Serangga Penyerbuk
Keragaman serangga penyerbuk dilakukan pada 10 tanaman jarak pagar yang berbunga. Pengamatan dilakukan setiap 15 menit mulai pukul 07.00 sampai 17.00 WIB (blok waktu). Pengamatan awal (April-Mei 2008) dilakukan untuk mengetahui jenis serangga yang mengunjungi jarak pagar. Kemudian dilakukan pengamatan secara intensif selama 20 hari pada tanggal 10-29 Juni 2008. Keragaman serangga penyerbuk diamati dengan metode pengamatan langsung berkala (scan sampling). Beberapa sampel serangga penyerbuk kemudian dikoleksi dengan insect net dan diawetkan dalam etanol 70% atau secara kering dengan metode standar berdasarkan Triplehorn & Johnson (2005). Identifikasi serangga penyerbuk dilakukan sampai tingkat genus dan spesies berdasarkan Atmowidi (2008; komunikasi pribadi), Peggie & Amir (2006), Triplehorn & Johnson (2005), Michener (2000), Bolton (1994), dan Ants Database (http://www.antweb.org).
Pengukuran Parameter Lingkungan
Pengukuran parameter lingkungan dilakukan pada tanggal 10-29 Juni 2008 di setiap blok waktu. Parameter lingkungan yang diukur meliputi kelembaban dan suhu udara dengan thermo-hygrometer, kecepatan angin diukur dengan anemometer, serta intensitas cahaya yang diukur dengan luxmeter. Nilai
parameter tersebut kemudian dianalisis dengan jumlah spesies dan individu serangga penyerbuk.
Pengukuran Efektivitas Penyerbukan Serangga
Pengukuran efektivitas penyerbukan serangga dilakukan dengan mengurung 10 tanaman jarak pagar dengan kain kasa (Gambar 5). Perlakuan ini dilakukan untuk mencegah adanya serangga mengunjungi bunga. Sepuluh tanaman lainnya dibiarkan terbuka (sebagai kontrol), sehingga serangga penyerbuk masih dapat berkunjung. Jumlah bunga jantan, bunga betina, dan buah yang terbentuk dari 3 malai per tanaman dihitung. Keberhasilan penyerbukan ini diukur dari perbandingan persentase jumlah buah yang terbentuk (%), ragam ukuran buah dan jumlah biji, serta bobot biji per buah (%).
Gambar 5 Sepuluh tanaman jarak pagar yang dikurung kain kasa (5 mx10 m) (Rianti 2008, koleksi pribadi).
Analisis Data
Data keragaman serangga penyerbuk ditampilkan dalam tabel. Data keragaman ini dikaitkan dengan blok waktu pengamatan, volume nektar, dan parameter lingkungan dengan Principal Component Analysis (PCA) serta korelasi Pearson. Data keragaman serangga penyerbuk dan kelimpahannya dianalisis dengan program software Primer e-5 untuk menentukan indeks keragaman Shannon (H’), indeks kemerataan evenness (E) dan indeks species richness Margalef (d). Indeks kesamaan Sorensen (Cs) (Magurran 1987) juga dianalisis pada penelitian ini. Rumus-rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
H’ = - Σ ni/N ln ni/N E = H’/lnS
Cs = 2j/(a+b) x 100% d = (S-1)/log N
ni: frekuensi kunjungan serangga pada tanaman ke i; N: frekuensi kunjungan keseluruhan; S: jumlah spesies serangga penyerbuk; j: jumlah spesies yang ditemukan di kedua pengamatan; a: jumlah spesies yang ditemukan pada pengamatan a; dan b: jumlah spesies yang ditemukan pada pengamatan b. Nilai indeks dan korelasinya ditampilkan dalam grafik.
Perbandingan hasil buah dan biji pada dua perlakuan tanaman dianalisis dengan uji T dengan selang kepercayaan 95%. Hasil analisis ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.
HASIL
Fenologi dan Volume Nektar Bunga
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada bulan April dan Mei 2008, bunga jarak pagar berwarna kuning, tidak beraroma, menghasilkan serbuksari dan nektar (Gambar 6). Bunga jarak pagar mulai mekar di pagi hari pukul 06.00-08.00 WIB. Diameter bunga jarak pagar + 4 mm. Dalam satu malai, bunga jantan dan betina mekar dalam kurun waktu 1-20 hari dengan rata-rata perbandingan bunga jantan dan betina adalah 33:1. Puncak mekar bunga jarak pagar terjadi pada hari ke-12 sampai hari ke-15 pengamatan dan terus menurun hingga hari ke-20. Kelenjar nektar berwarna kuning, berjumlah 5 buah pada dasar bunga.
Gambar 6 Struktur bunga jarak pagar (Potongan membujur (kiri: Bunga betina; kanan: Bunga jantan)). (Sumber foto: Rianti 2008, koleksi pribadi, perbesaran 400x).
Keragaman Serangga Penyerbuk Jarak Pagar
Berdasarkan pengamatan awal yang dilakukan pada bulan April dan Mei 2008, ditemukan sembilan ordo serangga yang mengunjungi tanaman jarak pagar. Kesembilan ordo tersebut adalah Odonata (capung), Orthoptera (belalang: Acridiidae), Mantodea (belalang sembah: Mantidae), Homoptera (kutu putih: Pseudococcidae), Thysanoptera (serangga sayap duri: Thripidae), Coleoptera (lady bug: Coccinellidae), Hymenoptera (semut: Formicidae; lebah: Apidae; dan tabuhan kertas: Vespidae), Lepidoptera (kupu-kupu: Papiolidae dan Nymphalidae), dan Diptera (lalat syrphid: Syrphidae). Dari sembilan ordo tersebut hanya tiga ordo yang diketahui berperan sebagai serangga penyerbuk pada jarak pagar, yaitu Hymenoptera, Lepidoptera, dan Diptera. Ketiga ordo tersebut termasuk dalam 5 famili, 9 spesies, dan 5.866 individu. Hymenoptera merupakan ordo yang paling dominan (5.849 individu; 99,71%), diikuti oleh Lepidoptera (15 individu; 0,26%), dan Diptera (2 individu; 0,03%).
Ordo Hymenoptera ditemukan sebagai serangga penyerbuk dominan yang terdiri atas 2 famili dan 5 spesies. Kelima spesies tersebut adalah Anoplolepis sp.
Kelenjar nektar Petal Kepala putik Nektar Tangkai Sari Dasar bunga 2 mm 2 mm 2 mm
dan Prenolepis sp. (Formicidae) serta Xylocopa confusa, A. cerana, dan A. dorsata (Apidae). Ordo Lepidoptera yang ditemukan adalah Papiolidae (Graphium agamemnon) dan Nymphalidae (Ariadne ariadne ariadne dan Junonia orithya). Sedangkan dari ordo Diptera ditemukan satu spesies yaitu Eristalis tenax. Kelimpahan yang tinggi dari serangga penyerbuk dalam penelitian ini adalah Prenolepis sp. (4 409 individu; 75.16%), X. confusa (523 individu; 8.92%), A. dorsata (558 individu; 9.51%), dan A. cerana (348 individu, 5.93%). Sedangkan Anoplolepis sp. (11 individu, 0.19%), G. agamemnon (7 individu; 0.12%), A. ariadne ariadne (5 individu; 0.08%), J. orithya (3 individu; 0.05%), dan E. tenax (2 individu; 0.03%) memiliki kelimpahan yang sangat rendah (< 1%) (Tabel 2). Spesies serangga penyerbuk jarak pagar dapat dilihat pada Gambar 7.
Tabel 2 Keragaman spesies serangga penyerbuk tanaman jarak pagar*
Takson Spesies Individu Persentase (%)
Hymenoptera
Formicidae Aneplolepis sp. 11 0.19
Prenolepis sp. 4 409 75.16 Apidae
Subf. Xylocopinae Xylocopa confusa 523 8.92
Subf. Apinae Apis cerana 348 5.93
Apis dorsata 558 9.51 Lepidoptera
Papiolidae Graphium agamemnon 7 0.12
Nymphalidae
Biblidinae Ariadne ariadne ariadne 5 0.08
Nymphalidae
Nymphalinae Junonia orithya 3 0.05
Diptera
Syrphidae Eristalis tenax 2 0.03
Jumlah 9 5 866 100
Rataan individu/hari 293
Gambar 7 Serangga penyerbuk pada jarak pagar. A. Anoplolepis sp., B. Prenolepis sp. (Formicidae); C. X. confusa, D. A. cerana, E. A. dorsata (Apidae); F. E. tenax (Diptera); G. G. agamemnon (Papilionidae); H. A. ariadne ariadne, I. J. orithya (Nymphalidae).
(Sumber foto: Rianti 2008, koleksi pribadi)
Hubungan Fenologi Bunga dengan Keragaman Serangga Penyerbuk
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan selama 20 hari berturut-turut terdapat tiga spesies penyerbuk dominan yaitu, Prenolepis sp., X. confusa, A. cerana, dan A. dorsata. Jumlah individu Prenolepis sp., X. confusa, dan A. cerana
2 mm 1 mm 5 mm 25 mm 2.5 mm 3 mm 4 mm 20 mm 20 mm A B C D E F G H I
mencapai puncak kunjungan pada hari ke-12, ke-12, dan ke-5. Kunjungan Prenolepis sp. dan X. confusa setiap harinya meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah bunga mekar, dan jumlah kunjungan semakin menurun saat jumlah bunga mekar semakin sedikit samapi hari ke-20. Lebah A. dorsata mencapai puncak kelimpahan individu pada tanggal 18 Juni 2008 (hari pengamatan ke-8). Kelimpahan A. cerana dan A. dorsata selalu berbanding terbalik. Saat A. cerana mencapai nilai kelimpahan tinggi, nilai kelimpahan A. dorsata rendah dan saat A. cerana menurun jumlah individunya, A. dorsata mencapai jumlah individu yang maksimal (Tabel 3).
Tabel 3 Jumlah individu serangga penyerbuk, jumlah bunga, dan volume nektar*
Ket: * Pengamatan dilakukan selama 15 menit/jam pada pukul 07.00-15.00 wib dengan 10 tanaman
yang berbeda. A. Anoplolepis sp., B. Prenolepis sp., C. X. confusa, D. A. cerana, E. A. dorsata, F. A. ariadne, G. G. agamemnon, H. J. oritya, I. E. tenax, J. Total individu serangga, K. Jumlah bunga mekar betina, L. Jumlah bunga mekar jantan, M. Rataan volume nektar betina/hari, dan N. Rataan volume nektar jantan/hari.
Tanggal A B C D E F G H I J K L M N 100608 0 272 26 41 0 0 0 0 0 339 43 875 1.43 1.35 110608 0 254 28 41 0 3 3 0 2 331 44 941 1.44 1.53 120608 1 274 12 48 0 2 4 0 0 341 44 1 033 1.30 1.23 130608 0 146 24 56 0 0 0 0 0 226 51 1 116 1.35 1.39 140608 0 183 21 63 0 0 0 0 0 267 57 1 209 1.28 1.25 150608 1 223 30 48 0 0 0 0 0 302 53 1 320 1.32 1.26 160608 0 233 35 41 0 0 0 0 0 309 54 1 561 1.37 1.25 170608 0 200 23 0 54 0 0 1 0 278 51 1 715 1.34 1.28 180608 0 214 24 0 57 0 0 0 0 295 50 1 887 1.38 1.36 190608 0 171 14 0 54 0 0 0 0 239 51 2 037 1.36 1.27 200608 0 319 35 6 10 0 0 0 0 370 48 2 114 1.28 1.20 210608 4 343 56 4 13 0 0 0 0 420 49 2 109 1.31 1.28 220608 4 253 43 0 35 0 0 0 0 335 52 1 961 1.36 1.31 230608 1 210 19 0 36 0 0 0 0 266 47 1 836 1.32 1.21 240608 0 242 30 0 37 0 0 0 0 309 46 1 560 1.33 1.29 250608 0 222 20 0 44 0 0 0 0 286 38 1 368 1.39 1.33 260608 0 179 18 0 48 0 0 0 0 245 27 1 137 1.46 1.37 270608 0 126 20 0 61 0 0 0 0 207 17 861 1.47 1.38 280608 0 184 22 0 50 0 0 1 0 257 2 528 1.40 1.39 290608 0 161 23 0 59 0 0 1 0 244 0 228 1.34 1.37
Rataan volume nektar yang disekresikan selama waktu pengamatan antara bunga betina dan jantan adalah 1.36 µl : 1.32 µl. Kolerasi jumlah individu dengan jumlah bunga dan volume nektar harian masing-masing bernilai positif dan negatif (korelasi individu dengan bunga: 0.44; korelasi individu dengan nektar: - 0.34) (Lampiran 1). Grafik jumlah bunga mekar, volume nektar harian, dan serangga dapat dilihat pada Gambar 8. Hubungan jumlah bunga harian, volume nektar, dan jumlah individu di ukur dengan PCA (Gambar 9).
Gambar 8 Grafik jumlah bunga mekar, volume nektar, dan jumlah spesies serangga penyerbuk.
Jumlah bunga mekar
Volume nektar (μl)
Gambar 9 Hubungan jumlah bunga, volume nektar, dan jumlah individu selama 20 hari pengamatan dengan PCA (Angka di dalam ruang = hari ke-).
Hubungan Blok Waktu Pengamatan dengan Serangga Penyerbuk
Berdasarkan Tabel 4, jumlah spesies serangga penyerbuk yang berkunjung pada tanaman jarak pagar berkisar antara 1-6 spesies per blok pengamatan. Jumlah individu Prenolepis sp. selalu mendominasi pengamatan pada blok waktu pukul 07.00-09.15 wib hingga pukul 15.00-15.15 wib dengan jumlah maksimal pada pukul 7.00-7.15 wib sebanyak 1772 individu. Tiga spesies Apidae, yaitu X. confusa, A. cerana, dan A. dorsata ditemukan tinggi di pagi dan sore hari. Jumlah individu X. confusa maksimal pada pukul 08.00-08.15 wib, yaitu sebanyak 175 individu, sedangkan A. cerana, dan A. dorsata dengan 111 dan 158 individu pada blok yang sama (17.00-17.15 wib). Semut Aneplolepis sp. berkunjung pada 5 blok pengamatan dengan jumlah individu tertinggi terjadi pada pukul 9.00-9.15 wib yaitu sebanyak 5 individu. Jumlah individu tertinggi J. orithya berdasarkan 2 blok
Blok Waktu Serangga Penyerbuk Pengamatan A B C D E F G H I N S 07.00-07.15 0 1 772 0 0 0 0 0 0 0 1 772 1 08.00-08.15 0 1 425 175 59 91 5 7 0 0 1 762 6 09.00-09.15 5 584 164 33 57 0 0 2 0 845 6 10.00-10.15 3 55 46 0 0 0 0 0 0 104 3 11.00-11.15 0 11 1 0 0 0 0 0 0 12 2 12.00-12.15 0 12 1 0 0 0 0 0 0 13 2 13.00-13.15 0 29 4 0 0 0 0 0 0 33 2 14.00-14.15 1 282 46 0 0 0 0 1 2 332 5 15.00-15.15 1 187 68 50 110 0 0 0 0 416 5 16.00-16.15 1 52 18 95 142 0 0 0 0 308 5 17.00-17.15 0 0 0 111 158 0 0 0 0 269 2
pengamatan terjadi pada pukul 10.00-10.15 (2 individu), sedangkan G. Agamemnon dan A. ariadne ariadne hanya berkunjung pada 1 blok pengamatan (masing-masing 7 dan 5 individu). Lalat E. tenax juga hanya berkunjung pada 1 blok pengamatan dengan 2 individu.
Tabel 4 Jumlah individu serangga penyerbuk berdasarkan waktu pengamatan*
*
Pengamatan dilakukan selama 20 hari (10-29 Juni 2008) pada 10 tanaman yang berbeda.
A. Anoplolepis sp., B. Prenolepis sp., C. X. confusa, D. A. cerana, E. A. dorsata, F. A. ariadne, G. G. agamemnon, H. J. oritya, I. E. tenax, N. Jumlah total individu, S. Jumlah total spesies.
Berdasarkan data pengamatan total, kunjungan ke-6 spesies terjadi secara bersamaan yang berlangsung pada pukul 08.00-8.15 wib dengan total 1 762 individu. Pada pukul 09.00-9.15, 14.00-14.15, 15.00-15.15, dan 16.00-16.15 wib terdapat 5 spesies serangga penyerbuk yang berkunjung bersama dengan jenis spesies yang berbeda setiap jamnya (total masing-masing 845 individu, 332 individu, 416 individu dan 308 individu). Empat spesies serangga penyerbuk secara bersamaan mengunjungi tanaman jarak pagar pada pukul 10.00-10.15 wib (104 individu). Sedangkan pada pukul 11.00-11.15, 12.00-12.15, dan 13.00-13.15 wib, 2 spesies serangga penyerbuk yang sama mengunjungi tanaman jarak pagar (Tabel 4).
Indeks kesamaan Sorensen serangga penyerbuk dihitung dari tiga kelompok waktu, pagi (pukul 07.00-10.00 wib), siang (pukul 11.00-14.00 wib), dan sore (pukul 15.00-17.00 wib). Nilai indeks tertinggi terjadi di pagi dan sore hari (Cs = 77%) yang mengindikasikan tingginya kesamaan jenis serangga penyerbuk pada
dua waktu tersebut. Nilai indeks ini diikuti oleh kesamaan spesies pada pagi - siang hari dan siang - sore hari yang menunjukkan nilai indeks sama (Cs = 46%).
Gambar 10 Indeks kesamaan Sorensen pada tiga kelompok blok waktu.
Hubungan Parameter Lingkungan, Volume Nektar dengan Keragaman Serangga Penyerbuk per Blok Waktu Pengamatan
Selama penelitian pada tanggal 10-29 Juni 2008, suhu udara di lokasi penelitian berkisar antara 23.8-37.6OC, kelembaban udara antara 36-88 %,
intensitas cahaya antara 2 900-38 500 lux, dan kecepatan angin 0.6-1.6 m/s. Suhu udara paling tinggi (38 OC) terjadi pada pukul 12.00 wib yang mempunyai
kelembaban udara terendah (42 %). Kelembaban udara tertinggi terjadi pada pukul 07.00 wib, dengan suhu terendah sekitar 23.8 OC. Intensitas cahaya tertinggi
(38 500 lux) terjadi pada pukul 12.00 wib, sedangkan pada pukul 09.00 wib intensitas cahaya berada pada nilai terendah (2 900 lux). Kecepatan angin tertinggi (1.6 m/s) pada pukul 17.00 wib, sedangkan angka terendahnya (0.6 m/s) terjadi pada pukul 09.00-1.00 wib (Tabel 5).
Pagi vs Siang Siang vs Sore Pagi vs Sore 0 10 20 30 40 50 60 70 80 46 46 77 Blok waktu N ila i i nde ks S or en se n ( % )
Tabel 5 Nilai parameter lingkungan pada perkebunan jarak pagar berdasarkan blok waktu pengamatan
Waktu (pukul) Suhu udara (o C) Kelembaban udara (%) Int. cahaya (x100 lux) Kec. Angin (m/s) a b c a b c a b c a b c 7.00 23.8 28 26.8 85 88 87 42 111 58 0.7 0.9 0.7 8.00 27.5 31.8 30.4 69 80 70 138 268 254 0.7 1 0.8 9.00 29 37.2 36.7 50 72 54 29 350 348 0.6 0.9 0.9 10.00 29.4 33 32.4 62 75 67.5 49 364 322 0.6 1 1.2 11.00 32.8 35.4 33.7 36 64 55 243 347 320 0.8 1.3 1.2 12.00 30.5 38 34.2 42 60 48 132 385 366 1 1.3 1.2 13.00 31.4 37.6 34 49 63 57.1 243 367 248 1 1.4 1.2 14.00 31.5 36.8 33.2 53 58 55 110 348 130 1 1.4 1.1 15.00 32.6 35.5 35.15 47 52 48 115 338 123 1.1 1.3 1.2 16.00 33.6 36.1 35.6 42 53 42 109 150 144 1.2 1.4 1.3 17.00 27.8 31.2 30.75 55 62 56 94 118 100 1.4 1.6 1.5 Keterangan: Int: Intensitas, Kec: Kecepatan, a. Nilai minimum, b. Nilai maksimum, c. Rataan.
Sebagai perbandingan parameter lingkungan, nilai keragaman dan kemerataan Shannon spesies serangga penyerbuk meningkat mulai blok waktu pukul 08.00 kemudian mengalami kestabilan sampai pukul 10.00 wib. Pada pukul 11.00, nilai keragaman dan kemerataan menurun drastis, dan mencapai kestabilan dengan nilai indeks yang rendah hingga pukul 14.00. Nilai indeks naik kembali dan relatif stabil pada kisaran pukul 15.00 wib hingga pukul 17.00 wib. Kelimpahan tertinggi spesies serangga penyerbuk terjadi pada blok waktu pukul 12.00 wib dan terendah pada blok waktu pukul 17.00 wib (Tabel 6).
Sekresi volume nektar paling tinggi terjadi di pagi hari (pukul 06.00-07.00 wib), dimana Prenolepis sp. menjadi satu-satunya serangga yang datang ke bunga jarak pagar. Pada pukul 08.00-09.00 wib, volume nektar bunga masih cukup tinggi. Hal ini diikuti dengan jumlah keragaman spesies dan jumlah individu yang sangat tinggi (6 spesies; 1762 individu). Volume nektar semakin menurun menjelang siang hingga sore hari. Keragaman spesies paling tinggi terjadi pada pukul 15.00-15.15 wib dengan jumlah 5 spesies dan 332 individu (volume nektar bunga betina + 0.42 µl dan bunga jantan + 0.37 µl).
Tabel 6 Nilai indeks keragaman serangga penyerbuk berdasarkan parameter lingkungan dan volume nektar
* Nilai rata-rata dari pengamatan yang dilakukan.
Pengamatan dilakukan selama 20 hari (10-29 Juni 2008) pada 10 tanaman yang berbeda.
S: jumlah spesies, N: jumlah individu, d: indeks kelimpahan, E: indeks kemerataan evenness, H': indeks keragaman shannon, a: kecepatan angin, c: intensitas cahaya, s: suhu udara, l: kelembaban lingkungan, NB: volume nektar bunga betina, NJ: volume nektar bunga jantan.
Berdasarkan PCA kelimpahan individu yang tinggi terjadi di pagi hari (pukul 07.00-10.00 wib). Hal ini sangat dipengaruhi oleh jumlah nektar yang tinggi. Kelembaban udara sedikit berpengaruh terhadap jumlah individu di pagi hari. Sedangkan di siang hari, keragaman serangga penyerbuk dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Kelembaban udara dan volume nektar berkolerasi positif terhadap jumlah spesies dan individu, sebaliknya suhu udara dan kecepatan angin berkolerasi negatif. Hubungan parameter lingkungan, volume nektar, jumlah spesies dan individu dianalisis dengan PCA (Gambar 11) dan nilai korelasi antar variabel dapat dilihat pada tabel 7 dan 8 (Lampiran 2).
W aktu S N d E H' a c s l NB NJ Pengamatan 07.00-07.15 1 1 772 0 **** 0 0.75 68.2 26.68 86.35 4.09 3.85 08.00-08.15 6 1 762 0.67 0.39 0.71 0.79 221.45 30.45 73.95 09.00-09.15 6 845 0.74 0.52 0.93 0.78 299 34.22 59.25 2.16 2.17 10.00-10.15 3 104 0.43 0.73 0.8 0.87 224.75 31.28 68.05 11.00-11.15 2 12 0.4 0.41 0.29 1.14 294.95 34.06 50 1.13 1.13 12.00-12.15 2 13 0.89 0.39 0.27 1.17 333.15 33.78 50.2 13.00-13.15 2 33 0.29 0.53 0.37 1.2 269.1 34.09 56.38 0.42 0.37 14.00-14.15 5 332 0.69 0.3 0.48 1.1 193.8 33.54 54.95 15.00-15.15 5 416 0.66 0.79 1.28 1.21 133.75 34.93 48.45 0.26 0.26 16.00-16.15 5 308 0.7 0.75 1.21 1.31 138.3 35.25 44.2 17.00-17.15 2 269 0.18 0.98 0.68 1.53 105.2 30.29 56.55 0.1 0.12 (m/s)* (x 100 lx)* (oC)* (%)* (μl)* (μl)*
Gambar 11 Hubungan parameter lingkungan, volume nektar, jumlah spesies, dan jumlah individu selama 11 blok waktu pengamatan (N= jumlah individu, Sp= jumlah spesies, (Angka di dalam ruang = blok waktu ke-)).
Tabel 7 Korelasi Pearson antara jumlah spesies dan jumlah individu dengan volume nektar dan parameter lingkungan
Korelasi Jumlah Spesies Jumlah Individu
Jumlah spesies 1 0.68 Suhu udara - 0.59 - 0.99 Kelembaban udara 0.38 0.93 Kecepatan angin - 0.15 - 0.83 Intensitas cahaya - 0.85 - 0.19 Volume nektar 0.33 0.92
Tabel 8 Korelasi Pearson antara indeks serangga penyerbuk, volume nektar, dengan parameter lingkungan
Korelasi Indeks kelimpahan Indeks evenness Indeks Shannon
Suhu udara 0.13 0.40 0.04
Kelembaban udara - 0.37 - 0.61 - 0.27
Kecepatan angin 0.57 0.78 0.49
Intensitas cahaya - 0.98 - 0.88 - 0.99
Volume nektar - 0.42 - 0.65 - 0.33
Perbandingan Hasil Penyerbukan dengan dan tanpa Serangga Penyerbuk Jumlah buah per malai, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman lebih tinggi dihasilkan pada tanaman terbuka dibandingkan dengan tanaman dalam kurung. Hasil panen pada tanaman terbuka meningkat cukup tinggi dibandingkan pada hasil panen tanaman kurung, yaitu sebesar 241% untuk jumlah buah per tanaman, 250% untuk jumlah biji per tanaman, dan 389% untuk bobot biji per tanaman (Tabel 9). Perlakuan dengan kurungan kasa tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Uji T jumlah buah per malai, jumlah buah per tanaman, diameter buah per tanaman, jumlah biji per tanaman dan bobot biji per tanaman antar dua perlakuan dapat dilihat pada Lampiran 3, 4, 5, 6, dan 7.
Tabel 9 Perbandingan hasil panen tanaman jarak pagar yang dikurung dan tanpa dikurung dengan kasa
Komponen tanaman
Hasil Panen
Tanaman dikurung* Tanaman buka*
Peningkatan hasil (%) Tinggi tanaman (cm) 135.4 134.5 - Jumlah malai/tanaman 3 3 0 Jumlah buah/malai 2.77b 9.4a 239 Jumlah buah/tanaman 8.3b 28.3a 241 Diameter buah/tanaman 2.17b 2.3a 6 Jumlah biji/tanaman 242b 846a 250 Bobot biji/tanaman (g) 26.41b 129.39a 389
*Huruf yang sama pada baris yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji T level 95%.
Perkecambahan biji jarak pagar hasil dari tanaman terbuka juga lebih tinggi (88.3%) dibandingkan dengan perkecambahan biji dari tanaman dalam kurungan (61.7%) (Tabel 10; Lampiran 8). Korelasi antara jumlah buah yang dihasilkan dengan serangga penyerbuk bernilai negatif (Lampiran 9).
Tabel 10 Perkecambahan biji hasil panen tanaman terbuka dan tanaman kurung
Perlakuan Perkecambahan
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
Rataan
Terbuka 9 8.5 9 8.83a
Dikurung 6 6.5 6 6.17b
*Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji T level 95%.
PEMBAHASAN
Fenologi dan Volume Nektar Bunga
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada bulan April dan Mei 2008 terhadap fenologi dan volume nektar bunga, bunga jarak pagar mekar di pagi hari. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bhattacharya et al. (2005), bahwa bunga jarak pagar mekar antara pukul 08.00-12.00. Menurut Raju & Ezradanam (2002), bunga jantan dan betina tidak mekar bersamaan. Masa pembungaan jarak pagar adalah 11 hari, dimana bunga jantan mekar pada hari ke-1 hingga hari ke-11, sedangkan bunga betina mekar pada hari ke-2 hingga hari ke-6. Bunga jantan gugur pada hari ke-3 pembungaan, sedangkan bunga betina yang tidak mengalami penyerbukan gugur pada hari ke-4 pembungaan. Bunga betina yang mengalami penyerbukan akan tetap berada pada pedikelnya dan ukuran sepal serta petal melebar untuk melindungi proses pembuahan hingga buah mencapai ukuran maksimal. Rasio jumlah bunga jantan dan betina adalah 29:1. Berdasarkan pengamatan, masa pembungaan jarak pagar adalah 20 hari. Masa pembungaan didahului oleh bunga jantan dan diikuti oleh bunga betina 1-2 hari berikutnya hingga akhir masa pembungaan. Bunga jantan dan bunga betina yang tidak mengalami penyerbukan akan gugur pada waktu yang hampir bersamaan yaitu antara 3-4 hari
pembungaan. Rasio perbandingan jumlah bunga jantan dan betina selama pengamatan adalah 33:1. Bunga jarak pagar menghasilkan nektar dan serbuksari.
Nektar disekresikan oleh 5 kelenjar nektar yang terletak di dasar bunga. Kelenjar nektar berbentuk oval, lonjong, dan berwarna kuning. Umumnya nektar yang disekresikan akan menggenang di permukaan kelenjar nektar dan berpendar apabila terpantul oleh sinar matahari. Rataan harian volume nektar bunga jantan dan bunga betina jarak pagar masing-masing adalah + 1.32 µl dan + 1.36 µl. Volume nektar tertinggi dihasilkan oleh bunga betina sesaat setelah mekar dengan volume + 4.09 µl, sedangkan bunga jantan hanya mensekresikan sebanyak + 3.85 µl. Volume nektar bunga betina lebih banyak dibandingkan bunga jantan. Terdapat adanya perbedaan sumber pakan bagi serangga penyerbuk dari bunga jantan dan betina. Bunga jantan menyediakan serbuk sari dan nektar, sedangkan bunga betina hanya menyediakan nektar sebagai sumber pakan. Sekresi nektar yang tinggi dibutuhkan agar serangga penyerbuk masih tertarik untuk mengunjungi bunga betina. Raju & Ezradanam (2002), melaporkan rata-rata volume nektar per hari adalah 0,3 µl. Volume nektar bunga jarak pagar jantan lebih sedikit dibandingkan bunga betina (1.92 + 0.44 µl : 4.54 + 0.82 µl) (Bhattacharya et al. 2005).
Keragaman Serangga Penyerbuk pada Jarak Pagar
Sembilan ordo serangga yang mengunjungi tanaman jarak pagar ditemukan selama pengamatan bulan April-Mei 2008, yaitu: Odonata, Orthoptera, Mantodea, Homoptera, Thysanoptera, Coleoptera, Hymenoptera, Lepidoptera), dan Diptera. Hanya 3 dari 9 ordo serangga pengunjung jarak pagar yang diduga berperan dalam penyerbukan bunga jarak pagar. Ketiga ordo tersebut adalah Hymenoptera, Lepidoptera, dan Diptera. Ketiga ordo tersebut terdiri atas 5 famili, 9 spesies, dan 5.866 individu. Hymenoptera merupakan ordo yang paling dominan (5.849 individu; 99,71%), diikuti oleh Lepidoptera (15 individu; 0,26%), dan Diptera (2 individu; 0,03%) yang merupakan ordo dengan kelimpahan individu paling rendah. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Raju & Ezradanam (2002) pada tanaman jarak pagar di India dimana Hymenoptera
(Apidae, Anthophoridae, Halictidae, dan Formicidae), Thysanoptera (Thripidae), dan Diptera (Calliphoridae) menjadi serangga pengunjungnya. Bhattacharya et al. (2005) melaporkan Hymenoptera (Apidae dan Vespidae) serta Coleoptera (kumbang) sebagai serangga pengunjung tanaman jarak pagar di Kebun Nasional India. Sedangkan Atmowidi et al. (2008) melaporkan Hymenoptera (lebah dan semut), Lepidoptera (kupu dan ngengat), Coleoptera (kumbang), Thysanoptera (Triplehorn), dan Diptera (lalat) sebagai serangga pengunjung perkebunan tanaman jarak pagar di Indramayu, Jawa Barat.
Odonata dan Mantodea bukan merupakan serangga penyerbuk pada tanaman jarak pagar karena ukuran tubuhnya yang besar dan bersifat karnivora. Orthoptera dan Coleoptera umumnya juga merupakan serangga besar yang memakan dedaunan (lebih bersifat hama terhadap tanaman). Homoptera menyebabkan keriput daun pada tanaman jarak pagar sehingga daun, bunga, dan buah yang terkena kutu putih (Pseudococcidae) menjadi keriput, tidak dapat berkembang baik dan membusuk (Triplehorn & Johnson 2005). Thysanoptera merupakan serangga bersayap duri berukuran kecil yang umumnya memakan tanaman, menyerang bunga, daun, buah, ranting, dan kuncup. Thysanoptera larva dan dewasa umumnya menghisap cairan klorofil hingga sel daun mati. Thysanoptera juga dapat menjadi vektor Tospovirus (Mound 2005).
Sakai (2001); Moog et al. (2002); dan Terry (2003) melaporkan bahwa Thysanoptera merupakan serangga penyerbuk pada tanaman Castilla elastic (Moraceae), Macaranga hullettii (Euphorbiaceae), dan Macrozmia communis (Zamiaceae). Namun, umumnya Thysanoptera tidak berasosiasi dengan bunga yang terbuka dan menarik perhatian lebah dan lalat, serta tidak juga berasosiasi dengan bunga yang mensekresikan nektar dalam jumlah besar sehingga menarik perhatian burung serta mamalia (Mound 2005).
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, beberapa Thysanoptera (Tripidae) ditemukan di dasar bunga jantan dan betina tanaman jarak pagar. Bunga jantan dan betina jarak pagar berbentuk infloresen dengan percabangan betina terletak di atas percabangan bunga jantan. Thysanoptera tidak berpindah dari satu bunga ke bunga yang lain antar tanaman. Thysanoptera dewasa pada
tanaman ini diduga mejadi hama tanaman karena menghisap zat hijau daun atau mentransfer Tospovirus pada tanaman yang belum berbuah sehingga daun berwarna kuning dengan bintik hitam dan rapuh (mudah menyebabkan gugur pada bunga). Selain Thysanoptera, beberapa spesies dari ordo Hymenoptera juga ditemukan pada tanaman jarak pagar, seperti semut, tabuhan, dan lebah. Semut yang teramati pada penelitian ini ada 2 jenis, yaitu Anoplolepis sp. dan Prenolepis sp..
Anoplolepis sp. merupakan semut predator (pengontrol hama pada tanaman) (Rickson & Rickson 1998). Berdasarkan pengamatan, Anoplolepis sp. menjadi predator bagi serangga-serangga kecil seperti thrips dan kutu putih. Anoplolepis sp. pernah ditemukan disekitar telur kutu putih pada bunga dan buah. Anoplolepis sp. juga ditemukan didalam bunga jantan maupun bunga betina dimana thrips pada tanaman jarak pagar berada. Menurut Rickson & Rickson (1998), Lach (2005), dan Junker et al. (2007) selain sebagai pengontrol hama, Anoplolepis sp. juga diketahui mengambil nektar sebagai sumber pakannya. Diduga saat menghisap nektar dan berada didalam bunga, beberapa serbuksari menempel pada