AKTIVITAS
Apis cerana
MENCARI POLEN, IDENTIFIKASI
POLEN, DAN KOMPETISI MENGGUNAKAN SUMBER
PAKAN DENGAN
Apis mellifera
YUDI CATUR ANENDRA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul Aktivitas Apis cerana Mencari Polen, Identifikasi Polen, dan Kompetisi Menggunakan Sumber Pakan dengan Apis mellifera adalah hasil karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. 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
Yudi Catur Anendra
ABSTRACT
YUDI CATUR ANENDRA. Pollen Collecting Activity of Apis cerana, Pollen Identification, and Foraging Competition between Apis cerana and Apis mellifera. Under direction of RIKA RAFFIUDIN and MOCHAMAD CHANDRA WIDJAJA
Apis cerana is native Asian honey bee that more resistant to disease compare to the European Apis mellifera. However, beekeepers in Java use A. mellifera for their apiaries. Mount Geulis in Sumedang West Java will be developed as honey bee centre by Indonesian Forest Agency. Hence, the aims of this research were to study (1) A. cerana foraging behaviour, (2) the plants used as pollen source by A.
cerana in Mount Geulis area and (3) the competition in foraging between A.
cerana and A. mellifera. This research was carried out in October 2008 and March 2009. Four colonies of A. cerana were used for daily activity of A. cerana
observation from 4.50 am up to 6.30 pm. Collected pollen from two A. cerana
hind tibia from each individual bee were wrapped in a single envelope. Pollen was identified by acetolysis analysis and were confirmed by a palynologyst. The ratio of A. cerana and A. mellifera used in competition was 2:1 using sugar placed at 5 and 10 meters from the bee hives. The result showed that there was one peak of
A. cerana daily activity either in October 2008 or March 2009. This study found eight families of 18 species for A. cerana pollen resources. Two pollen species were dominated, i.e.: Zea mays and Cocos nucifera. This data were important for the A. cerana management in Mt. Geulis. Apis cerana foraging pattern was more influence by light intensity compare to temperature and humidity in Mt. Geulis. The foraging competition between A. cerana and A. mellifera were dominated by
A. cerana.
RINGKASAN
YUDI CATUR ANENDRA. Aktivitas Apis cerana Mencari Polen, Identifikasi Polen, dan Kompetisi Menggunakan Sumber Pakan dengan Apis mellifera. Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan MOCHAMAD CHANDRA WIDJAJA.
Indonesia memiliki potensi besar dalam pengembangan usaha peternakan lebah madu. Gunung Geulis merupakan dataran tinggi di Kabupaten Sumedang, Jawa Barat yang akan dijadikan pusat pengembangan lebah madu. Areal tersebut banyak terdapat sumber pakan lebah terutama kaliandra dan tanaman semak. Namun saat ini peternak lebih banyak menternakkan lebah madu A. mellifera
(lebah impor asal Eropa) daripada A. cerana (lebah asli Asia) karena produksi madu yang dihasilkan lebih banyak.
Apis cerana merupakan serangga sosial yang hidup dalam koloni yang terdiri dari lebah ratu (queen), lebah jantan (drone) dan lebah pekerja (worker). Pembagian kasta tersebut menunjukkan pembagian tugas yang jelas di dalam koloni.
Apis cerana membutuhkan pakan yang mengandung karbohidrat, protein, vitamin, mineral dan air untuk kehidupannya. Sumber karbohidrat diperoleh dari nektar, protein diperoleh dari polen.
Kompetisi dapat terjadi apabila spesies tersebut memanfaatkan sumber daya yang sama dalam waktu yang sama. Kompetisi dalam memperebutkan sumber pakan antar A. cerana dengan A. mellifera akan terjadi apabila kondisi koloni dari spesies tersebut sama.
Dalam usaha mempersiapkan pengembangan perlebahan di Gunung Geulis belum ada data mengenai perilaku mencari polen di daerah tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari aktivitas harian A. cerana dalam mencari polen, jenis polen yang dimanfaatkan A. cerana, dan kompetisi yang terjadi antara A.
cerana dengan A. mellifera dalam memperebutkan makanan. Manfaat dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagi peternak A. cerana tentang sumber polen yang paling banyak dikunjungi A. cerana pada bulan yang berbeda dalam upaya pengembangan peternakan A. cerana, membuat database
polen sumber pakan A. cerana di Sumedang dan konservasi tumbuhan di Areal Gunung Geulis Kabupaten Sumedang.
Pengamatan waktu A. cerana mencari pakan, pengumpulan polen dari kedua tungkai A. cerana dan tumbuhan di sekitar sarang lebah yang diduga sebagai sumber pakan dilakukan pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009. Lokasi di Areal Gunung Geulis, Desa Cinanjung, Kecamatan Tanjungsari, Kabupaten Sumedang. Pengamatan kompetisi antara A. cerana dengan A.
Pengamatan aktivitas terbang A. cerana dilakukan selama 10 menit dengan interval 20 menit dan satu jam dua kali pengamatan. 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 kecepatan angin dan curah hujan diperoleh dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) Stasiun Pengamat Dirgantara Tanjungsari yang berlokasi di Desa Haurngombong, Kecamatan Pamulihan, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat. Pengumpulan polen dilakukan tiga kali dalam satu hari yaitu pukul 06.00-10.00, 11.00-13.00, dan 14.00 -16.00 (WIB) menggunakan pollen trap. Pollen trap beberapa lubang dengan diameter sesuai tubuh lebah pada media plastik yang kaku dan dipasang di depan rongga sarang sehingga lebah memperlambat gerakan terbang masuk ke dalam sarang. Polen yang dikumpulkan dari kedua tungkai A. cerana dibungkus dengan kertas putih untuk tiap individu A. cerana. Selain itu dilakukan pengumpulan bunga dari tumbuhan dengan radius satu kilometer di sekitar sarang.
Pengamatan kompetisi antara A. cerana dengan A. mellifera dilakukan pukul 07.00-09.30 WIB selama 7 hari berturut-turut dengan durasi setiap pengamatan 1 menit selama 30 menit dengan interval 30 menit. Koloni dibuat seragam berdasarkan komposisi kasta antara A. cerana dengan A. mellifera
dengan perbandingan jumlah koloni 2:1. Kotak sarang A. cerana dan A. mellifera
diletakkan dengan jarak dua meter dan dilakukan perlakuan dengan memberikan pakan berupa air gula dengan perbandingan 1:1 yang ditempatkan pada nampan dengan jarak 5 m dan 10 m dari kotak sarang.Pengamatan kompetisi antara kedua spesies lebah dibantu oleh lima pengamat yaitu satu orang pada masing-masing jarak dan pada kotak sarang lebah. Handycam untuk mengamati perilaku kompetisi antara A. cerana dan A. mellifera dipasang pada masing-masing nampan pada jarak 5m dan 10 m. Kedua lebah yang datang ke air gula diberi tanda dengan cat (warna kuning untuk pakan jarak 5 m dan warna putih untuk pakan jarak 10 m)
Analisis polen menggunakan metode acetolysis. Parameter yang diamati adalah ciri morfologi meliputi bentuk, ukuran dan permukaan polen. Data ciri morfologi yang diperoleh merujuk kunci identifikasi yang standar digunakan dalam identifikasi polen dan telah diverifikasi oleh pakar polen.
Hasil penelitian menunjukkan aktivitas terbang harian A. cerana lebih awal dibandingkan dengan aktivitas harian mencari polen. Hal ini karena A.
cerana masih mencari keberadaan sumber pakan. Nilai rataan puncak aktivitas harian mencari polen bulan Oktober 2008 lebih rendah dibandingkan dengan bulan Maret 2009 dikarenakan variasi polen pada bulan Oktober 2008 lebih sedikit dan ketersediaan sumber polen yang terbatas dibandingkan dengan bulan Maret 2009.
Intensitas cahaya sangat mempengaruhi aktivitas harian A. cerana mencari pakan karena termasuk kelompok serangga diurnal. A. cerana mampu mempertahankan kondisi suhu udara di dalam sarang pada saat suhu udara rendah dengan cara bergerombol (cluster). Sedangkan pada saat suhu udara naik A.
Hasil identifikasi polen ditemukan delapan familia 18 spesies tumbuhan sumber pakan A. cerana (empat spesies masih belum bisa diidentifikasi). Dari hasil identifikasi polen, Zea mays (Poaceae) dan Cocos nucifera (Arecaceae) merupakan sumber pakan utama A. cerana yang ditemukan pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 karena tumbuhan banyak ditemukan di lingkungan sekitar sarang di Gunung Geulis dan tidak dipengaruhi oleh musim. Polen yang dikumpulkan dari tungkai A. cerana tiap individu menunjukkan satu tipe polen (pollen constancy). Perbedaan variasi polen antar koloni A. cerana mungkin juga disebabkan A. cerana mempunyai sifat area fidelity yaitu A. cerana akan mencari pakan yang dekat dari sarang. Polen yang telah teridentifikasi merupakan informasi tumbuhan sumber pakan A. cerana yang ada di sekitar sarang dan sangat penting untuk pengembangan peternakan A. cerana. Adanya informasi tumbuhan sebagai sumber pakan A. cerana merangsang masyarakat untuk menanam dan melestarikan tumbuhan. Dengan demikian, kesadaran masyarakat tentang fungsi tumbuhan di sekitar Gunung Geulis akan meningkat.
Dalam uji kompetisi, jumlah A. cerana yang lebih banyak daripada A.
Hak Cipta milik IPB, tahun 2010 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
AKTIVITAS
Apis cerana
MENCARI POLEN, IDENTIFIKASI
POLEN, DAN KOMPETISI MENGGUNAKAN SUMBER
PAKAN DENGAN
Apis mellifera
YUDI CATUR ANENDRA
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Bio Sains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Aktivitas Apis cerana Mencari Polen, Identifikasi Polen, dan Kompetisi Menggunakan Sumber Pakan dengan Apis mellifera Nama : Yudi Catur Anendra
NIM : G352070231
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si Drs. Mochamad Chandra Widjaja, M.M
Ketua Anggota
Diketahui
Koordinator Mayor Dekan Sekolah Pascasarjana Biosains Hewan
Dr. Bambang Suryobroto Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga tesis yang berjudul “Aktivitas Apis cerana Mencari Polen, Identifikasi Polen, dan Kompetisi Menggunakan Sumber Pakan dengan
Apis mellifera” dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu.
Penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya terutama kepada pembimbing, yaitu Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si. dan Drs. Mochamad Chandra Widjaja, M.M. sebagai komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan dan saran selama menempuh studi S2. Tarima kasih juga penulis sampaikan kepada Dr. Nunik Sri Ariyanti, M.Si selaku penguji luar komisi yang telah banyak memberikan koreksi dan arahan untuk kesempurnaan tesis. Kepada seluruh staf pengajar mayor Biosains Hewan yang telah memberikan ilmu selama menyelesaikan studi di Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Departemen Agama Republik Indonesia yang telah memberikan beasiswa Pasca Sarjana; Drs. Muhsinin Cholis, M.Si Kepala Madrasah Aliyah Roudlatul ulum Trowulan yang telah memberikan izin tugas belajar S2 di IPB; Orangtua dan keluarga tercinta atas dukungan, semangat dan doa pada saat menyelesaikan studi; Rif’atul Hamidah yang memberikan semangat dan inspirasi pada saat di Bogor; Bapak Suhendik sekeluarga peternak Apis cerana di Sumedang yang menyediakan tempat tinggal pada saat penelitian; Bapak Bob Yuris palynologys yang membantu identifikasi polen. LAPAN SPD Tanjungsari yang membantu memberikan data lingkungan; Islamul Hadi, M.Si yang memberikan bantuan alat dan ilmu pemetaan; Dakir Torang, M.Si, Lilik Muntamah, M.Si, M. Ali Efendi, M.Si, Teguh Larasati A, M.Si , Darlianis, M.Si, Apriani, M.Si, Rut Normasari, S.Si, Hadi, Ester, dan Rini yang membantu penelitian selama di lapang; Dra. Taruni Sri Prawasti yang memberikan nasehat, semangat dan motivasi; Staf laboratorium bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan dan rekan-rekan BSH yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu atas dukungan, bantuan dan kebersamaan.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan. Penulis berharap semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Agustus 2009
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Mojokerto pada tanggal 09 Maret 1982 dari Almarhum Bapak Santoso dan Ibu Istiyani S.Pd. Penulis adalah putra keempat dari empat bersaudara.
Tahun 2000 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kodya Mojokerto. Tahun 2001 penulis melanjutkan Program Sarjana di Universitas Negeri Jember dari Jurusan Biologi FMIPA dan lulus pada tahun 2006. Pada tahun 2007, penulis mendapatkan beasiswa dari Departemen Agama Republik Indonesia untuk melanjukan studi Pascasarjana Penulis memilih Mayor Bio Sains Hewan, Sekolah Pascasarjana di Mayor Biosains Hewan, Institut Pertanian Bogor.
DAFTAR ISI
Kompetisi Antara A. cerana dengan A.mellifera dalam Menggunakan Sumber Pakan ... 9
BAHAN DAN METODE ... 13
Waktu dan Tempat... 13
Persiapan Penelitian... 13
Pengamatan Aktivitas Harian A. cerana Mencari Polen ... 13
Pengumpulan Polen dari Tungkai A. cerana... 14
Pengambilan Peta Struktur Sarang A. cerana ... 14
Pengamatan Vegetasi Sekitar Sarang di Sumedang ... 14
Pengamatan Kompetisi Antara A. cerana dengan A.mellifera... 15
Analisis Polen ... 17
Analisis Data... 18
HASIL ... 19
Aktivitas Terbang Harian A. cerana... 19
Aktivitas Harian A. cerana Mencari Polen... 21
Pengaruh Faktor Lingkungan Terhadap Aktivitas Harian A. cerana Mencari Pakan ... 22
Identifikasi Polen dari Tungkai A. cerana... 23
Identifikasi Tumbuhan yang Mekar di Sekitar sarang A. cerana... 27
Peta Struktur Sarang A. cerana... 29
Kompetisi Antara A. cerana dengan A.mellifera... 29
PEMBAHASAN ... 32
Aktivitas Terbang Harian A. cerana dan Mencari Polen ... 32
Perbandingan Aktivitas Mencari Pakan Antara A. cerana
dengan A.mellifera... 37
Pelestarian Tanaman Hutan di Areal Gunung Geulis ... 38
SIMPULAN DAN SARAN ... 40
Simpulan... 40
Saran... 40
DAFTAR PUSTAKA ... 41
DAFTAR TABEL
Halaman 1 Jenis polen yang dikoleksi dari tungkai A. cerana pada bulan Oktober
2008 dan Maret 2009 ... 23 2 Ukuran dan karakter polen dari tungkai A. cerana di Sumedang bulan
Oktober 2008 dan Maret 2009 ... 24 3 Ukuran dan karakter polen tumbuhan sekitar sarang A. cerana yang tidak ditemukan pada semua koloni bulan Oktober 2008 dan Maret 2009... 28 4 Luas total sarang dan jumlah sel madu, polen, larva dan pupa dalam
tiap koloni A. cerana di Sumedang ... 29 5 Rata-rata A. cerana dengan A. mellifera dalam percobaan mendapatkan
pakan pada jarak 5 meter... 30 6 Rata-rata A. cerana dengan A. mellifera dalam percobaan mendapatkan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Morfologi A. cerana... 7
2 Morfologi A. mellifera... 7
3 A. cerana pekerja mengumpulkan polen Helianthus annuus... 7
4 Pengelompokan bentuk dan celah pada polen... 10
5 Bentuk polen tampak polar view... 11
6 Bentuk polen tampak equatorial view... 11
7 Ornamen eksin dari permukaan polen ... 12
8 Pengamatan aktivitas harian A. cerana mencari pakan ... 16
9 Sisir sarang A. cerana di Sumedang... 16
10 Pengamatan kompetisi antara A. cerana dengan A. mellifera... 16
11 Rata-rata jumlah A. cerana (koloni 4 dan 8) dalam mencari pakan dan polen pada bulan Oktober 2008... 20
12 Rata-rata jumlah A. cerana (koloni 2 dan 3) dalam mencari pakan dan polen pada bulan Maret 2009 ... 20
13 Persentase aktivitas harian A. cerana mencari pakan... 21
14 Hasil PCA pengaruh faktor lingkungan terhadap aktivitas harian A. cerana mencari pakan ... 22
15 Polen yang dikumpulkan dari tungkai A. cerana di Areal Gunung Geulis Sumedang... 25
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1 Data rata-rata tiap koloni A. cerana masuk pada bulan Oktober 2008
dan Maret 2009 di Sumedang ... 45 2 Data rata-rata tiap koloni A. cerana masuk bawa polen pada
bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 di Sumedang ... 46 3 Data faktor lingkungan di sekitar sarang di Sumedang
bulan Oktober 2008... 47 4 Data faktor lingkungan di sekitar sarang di Sumedang
bulan Maret 2009 ... 49 5 Data curah hujan dan kecepatan angin bulan Oktober 2008
dan Maret 2009 ... 51 6 Data individu A. cerana pada koloni 4 yang membawa suatu
jenis polen di Sumedang ... 52 7 Data individu A. cerana pada koloni 8 yang membawa suatu
jenis polen di Sumedang ... 53 8 Data individu A. cerana pada koloni 2 yang membawa suatu
jenis polen di Sumedang ... 54 9 Data individu A. cerana pada koloni 3 yang membawa suatu
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Apis cerana merupakan serangga penyerbuk yang berperan dalam membantu proses penyerbukan tanaman. Penyerbukan merupakan mekanisme transfer polen menuju kepala putik (stigma) (Faheem et al. 2004). Penyerbukan merupakan proses penting dalam siklus hidup tanaman, untuk proses pembuahan dan dapat menghasilkan biji (Dafni 1992). Antara A. cerana dan bunga terdapat simbiosis mutualisme, A. cerana mendapatkan nektar dan polen dari bunga, dan perilaku A. cerana pada bunga membantu penyerbukan tanaman yang di kunjungi (Schoonhoven et al. 1998).
Apis cerana membutuhkan pakan yang mengandung karbohidrat, protein, vitamin, mineral dan air untuk kehidupan. Pakan tersebut penting untuk perkembangan koloni, perawatan ratu, peningkatan produksi telur dan cadangan pakan untuk musim tidak berbunga. Sumber karbohidrat diperoleh dari nektar, sedangkan protein diperoleh dari polen (Herbert 1992). Nektar sebagai sumber karbohidrat disimpan oleh lebah dalam bentuk cairan kental yaitu madu. Karbohidrat digunakan untuk tumbuh, berkembang biak, energi untuk terbang dan memelihara kehangatan suhu tubuh dan koloni (Winston 1987).
Apis cerana mudah untuk mendapatkan nektar, polen, dan bahan makanan lainnya pada saat musim bunga melimpah. Pada saat musim kemarau dan tidak musim bunga, sumber nektar dan polen menjadi terbatas. Apis cerana akan membutuhkan waktu yang lama untuk mencari bunga dan sumber air jika jarak pakan dengan sarang jauh (Shuel 1992). Waktu yang dibutuhkan A. cerana untuk mencari polen sekitar 3.25 per bunga sedangkan A. mellifera sekitar 3.85 per bunga (Gupta et al. 1990).
Indonesia memiliki potensi besar untuk usaha peternakan lebah madu. Saat ini peternak banyak yang mengembangkan lebah madu A. mellifera (lebah impor asal Eropa) daripada A. cerana (lebah asli Asia). Peternak memilih A. mellifera
karena menghasilkan madu lebih banyak daripada A. cerana. A. cerana memiliki potensi yang mendukung untuk dikembangkan misalnya A. cerana lebih tahan terhadap ektoparasit tungau Varroa daripada A. mellifera (Janmaat & Winston 2000). Untuk membedakan A. cerana dengan A. mellifera menggunakan dua karakter secara kuantitatif yaitu indeks kubital dan ukuran sayap bagian belakang (Ruttner 1988).
Gunung Geulis merupakan dataran tinggi di Kabupaten Sumedang, Jawa Barat. Gunung Geulis adalah lokasi yang akan dijadikan pusat pengembangan perlebahan. Di Areal ini banyak terdapat tumbuhan sumber pakan A. cerana
terutama kaliandra (Calliandra calothyrsus), tanaman pertanian seperti jagung (Zea mays), bunga matahari (Helianthus annuus), alpukat (Persea americana), kacang tanah (Arachis hypogaea), dan beragam tumbuhan semak.
Dalam usaha mempersiapkan pengembangan perlebahan di Gunung Geulis perlu didukung oleh tumbuhan sebagai sumber pakan baik sumber nektar atau polen. Identifikasi tumbuhan yang diambil oleh A. cerana sebagai sumber pakan dapat dilakukan dengan metode acetolysis. Metode acetolysis dapat digunakan pada sampel polen yang dibawa oleh lebah pada tungkai bagian belakang atau sampel madu. Jhansi et al. (1994) menggunakan metode acetolysis untuk mengidentifikasi polen dari sampel madu dan menemukan 51 tipe polen dari 36 famili yang diambil dari tiga tempat di peternakan A. cerana Andhra Pradesh, India. Hasil identifikasi dari 51 tipe polen tersebut, Phyla nodiflora paling banyak ditemukan. Sedangkan Sodre et al. (2007) menggunakan metode acetolysis untuk mengidentifikasi polen dari 58 sampel madu yang diambil di dua kota di Brasil. Menemukan 41 tipe polen dari 17 famili (di State of Ceara) dan 39 tipe polen dari 19 famili (di State of Piaui). Lima tipe polen termasuk kategori dominan di State of Ceara yaitu Mimosa caesalpiniaefolia (Mimosaceae) (50%), M. verrucosa
(Mimosaceae) (5%), Borreria verticillata (Rubiaceae) (10%), Serjania sp. (Sapindaceae) dan tipe Fabaceae (5%). Sedangkan di State of Piaui yaitu
(5.3%), M. verrucosa (Mimosaceae) (7.9%), Croton urucurana (Euphorbiaceae) (2.6%), dan Tibouchina sp. (Melastomatacea) (2.6%) (Sodre et al. 2007). Di Gunung Geulis yang akan dijadikan pusat perlebahan belum ada data tentang sumber pakan sehingga perlu diadakan penelitian tentang tumbuhan sumber pakan lebah utamanya polen, dan penelitian tentang kompetisi A. cerana dan A. mellifera dalam memanfaatkan sumber pakan.
Tujuan Penelitian
Penelitian aktivitas terbang harian A. cerana dan mencari polen di Sumedang bertujuan untuk (1) Mempelajari aktivitas harian A. cerana dalam mencari polen, (2) Mengidentifikasi jenis tumbuhan sumber polen yang dimanfaatkan A. cerana, (3) Mempelajari kompetisi yang terjadi antara A. cerana
dengan A. mellifera dalam menggunakan sumber pakan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagi peternak A. cerana tentang sumber polen yang paling banyak dikunjungi A.
cerana pada bulan yang berbeda dalam upaya pengembangan peternakan A.
TINJAUAN PUSTAKA
Apis cerana Sebagai Serangga Sosial
Apis cerana merupakan serangga sosial yang termasuk dalam Ordo Hymenoptera, Famili Apidae hidup berkelompok membentuk koloni. Setiap koloni terdiri dari ratu (queen), jantan (drone) dan A. cerana pekerja (worker) (Gambar 1 dan 2). Pembagian kasta tersebut menunjukkan pembagian tugas yang jelas pada tiap koloni (Gary 1992). Pembagian tugas yang jelas pada A. cerana
pekerja tergantung pada umur sejak keluar dari pupa (Darmayanti 2008).
Lebah ratu A. cerana dalam satu koloni hanya terdapat satu individu. Ratu
A. cerana mudah dibedakan dari pekerja dan jantan berdasarkan ukuran dan bentuk badan. Ukuran sayap ratu lebih pendek dibandingkan dengan panjang tubuhnya (Gojmerac 1983). Lebah ratu dan lebah pekerja A. cerana berasal dari sel telur yang dibuahi oleh sperma lebah jantan. Ovarium lebah ratu berkembang sehingga menghasilkan telur untuk calon ratu, lebah pekerja dan lebah jantan (Free 1982).
Apis cerana pekerja merupakan kelompok lebah dengan jumlah paling besar dalam koloni (Free 1982). Apis cerana pekerja adalah lebah betina yang ovarium tidak berkembang sehingga tidak dapat menghasilkan telur pada kondisi normal (Gojmerac 1983). Apis cerana pekerja bertanggungjawab terhadap keutuhan dan kesejahteraan koloni. Kecuali tugas reproduksi, semua pekerjaan pada koloni lebah madu dilakukan oleh lebah pekerja (Ruttner 1988).
Apis cerana jantan mempunyai ukuran tubuh lebih besar dan warna lebih gelap dibandingkan dengan ratu dan pekerja (Gojmerac 1983). Perilaku utama A.
cerana jantan adalah kawin dengan lebah ratu. Apis cerana jantan akan mati setelah kawin kerena abdomen akan terkoyak pada saat kopulasi (Free 1982).
Berdasarkan tempat berlangsungnya aktivitas anggota koloni A. cerana
sampah (12-23 hari) dan (2) tugas di luar sarang pada separuh umur berikutnya adalah mengatur suhu udara (8-19 hari), menjaga koloni (14-23 hari), mencari pakan (18-25 hari) (Darmayanti 2008).
Sumber Pakan A. cerana
Nektar dibutuhkan A. cerana sebagai sumber utama karbohidrat. Nektar dibedakan menjadi dua berdasarkan pada bagian tanaman yang menghasilkannya, yaitu: (1) nektar floral apabila nektar dihasilkan dari kelenjar nektar yang terdapat pada bunga. (2) nektar ekstrafloral apabila nektar dihasilkan oleh bagian tumbuhan selain bunga. Kandungan nektar sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan terutama kelembaban dan temperatur udara. Bila kelembaban tinggi maka nektar yang dihasilkan bunga cukup banyak, tetapi kandungan gulanya relatif rendah. Sebaliknya apabila kelembaban rendah nektar yang dihasilkan sedikit dan kandungan gulanya sangat tinggi (Shuel 1992). Konsentrasi nektar bervariasi antara satu bunga dengan bunga lainnya (Free 1982).
Apis cerana pekerja menghisap nektar dengan menggunakan proboscis
dan menyimpan sementara pada kantong madu yang terletak pada foregut. Kemudian nektar akan diubah menjadi madu melalui proses enzimatis (Southwick 1992). Enzim yang bekerja dihasilkan oleh kelenjar hypofaringeal yaitu diastase, invertase dan glukosa oksidase. Enzim ini berperan untuk mengubah gula komplek menjadi gula sederhana sehingga mudah dicerna oleh A. cerana dan melindungi madu yang tersimpan dari serangan bakteri. Kemudian A. cerana
pekerja memasukkan nektar ke dalam sel-sel sarang dan dilakukan penguapan dengan cara mengepakkan sayap (fanning) untuk mengurangi kadar air hingga kurang dari 18%. Pengurangan kadar air bertujuan untuk melindungi nektar dari jamur. Setelah proses enzimatis dan penguapan selesai, nektar dianggap sudah masak dan disebut sebagai madu (Winston 1987).
antara lain temperatur udara, kelembaban tanah, pH, dan kesuburan tanah (Herbert 1992).
Polen dibutuhkan A. cerana sebagai sumber protein (Shuel 1992). Kesehatan koloni A. cerana tergantung oleh adanya polen. Koloni-koloni lebah tidak mampu merawat, membesarkan dan memelihara larva tanpa polen. Demikian pula dengan ratu tidak mampu menghasilkan telur yang banyak jika ketersediaan polen yang sedikit (Gary 1992).
Air merupakan kebutuhan pokok lebah selain polen dan nektar. Air diperlukan untuk melarutkan dan mencampur senyawa-senyawa dan garam-garam organik di dalam sarang sebelum dimanfatkan oleh larva. Saat suhu dalam sarang tinggi, air diperlukan untuk mengontrol suhu dan kelembaban di dalam sarang. Lebah pekerja akan meneteskan air di dalam sel sarang, kemudian lebah pekerja mengepakkan sayap agar air cepat menguap (Gary 1992).
Aktivitas Harian Apiscerana Mencari Polen
Apis cerana pekerja mengumpulkan polen dengan menggunakan hampir semua bagian permukaan tubuh, utamanya torak. Ribuan sampai jutaan butiran polen akan menempel pada permukaan tubuh, selanjutnya dibersihkan dengan rambut-rambut yang ada pada tungkai dan masuk ke dalam keranjang khusus yang disebut corbicula (keranjang polen) yang terdapat pada tungkai belakang lebah madu (Gambar 3). Kemampuan lebah pekerja untuk mengangkat polen tergantung pada ukuran keranjang polen dan ukuran tubuh individu tersebut (Shuel 1992).
Apis cerana pekerja dalam mencari pakan cenderung memilih yang terdekat dari sarang (Gary 1992). Apis cerana pekerja juga cenderung mengunjungi bunga dalam satu spesies tanaman (Scoonhoven et al. 1998).
(a) (b) (c)
Gambar 1 Morfologi A. cerana: lebah ratu (a), lebah pekerja (b), lebah jantan (c).
(a) (b) (c)
Gambar 2 Morfologi A. mellifera: lebah ratu (a), lebah pekerja (b), lebah jantan (c).
Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi aktivitas mencari pakan A.
cerana antara lain: ketinggian, temperatur udara, intensitas cahaya, kelembaban udara, kecepatan angin, dan curah hujan (Faheem et al. 2004).
Apis cerana keluar masuk sarang ketika intensitas cahaya 500 lux, jika kurang dari intensitas tersebut maka lebah akan mengurangi aktivitasnya dan lebah berhenti beraktivitas saat intensitas cahaya 10 lux. A. cerana akan mulai aktivitas pada pagi hari (intensitas cahaya masih rendah) dan berhenti menjelang senja (Faheem et al. 2004). Aktivitas A. cerana mencari pakan pada bunga
Fagopyrum asculentum di Kirtipur, Kathmandu dimulai pukul 06.14 dan berhenti pada pukul 17.28. Puncak aktivitas A. cerana mencari pakan terjadi pada pukul 08.30-11.30 dan 11.30-14.30 (Singh 2008).
Apis cerana termasuk golongan serangga poikilotermik sehingga sangat peka terhadap perubahan cuaca. Lebah A. cerana kurang cocok dibudidayakan pada daerah yang mempunyai temperatur di bawah 10 °C. Pada temperatur tersebut otot sayapnya akan menjadi lemah sehingga tidak dapat terbang. Pada temperatur 5 °C, A. cerana tidak mampu lagi berjalan. Di atas temperatur 10 °C, lebah dapat menjalankan aktivitas untuk terbang keluar sarang untuk mencari makan (Winston 1987). Temperatur sangat mempengaruhi aktivitas harian A.
cerana baik di dalam sarang maupun di luar sarang Gojmerac (1983).
Kelembaban juga berpengaruh terhadap aktivitas serangga polinator. Apis cerana akan mengurangi aktivitasnya saat cuaca mendung atau hujan. Waktu cuaca panas A. cerana pekerja membawa polen lebih banyak dibandingkan dengan cuaca dingin karena pada cuaca dingin A. cerana menjadi kurang agresif dan kesulitan dalam mengambil polen karena basah Shuel (1992).
Angin sangat mempengaruhi aktivitas mencari pakan pada serangga saat terbang. Kecepatan angin sekitar 24-34 km/jam berpengaruh kurang baik terhadap tingkah laku lebah dalam mencari makan (Faheem et al. 2004)
Identifikasi Polen dari Tungkai A. cerana
sangat kurang. Peternak hanya mengetahui tumbuhan-tumbuhan tertentu sehingga pada musim kemarau banyak koloni A. cerana yang kabur akibat minimnya ketersediaan sumber pakan di sekitar sarang.
Tumbuhan penghasil polen yang dibutuhkan oleh A. cerana dapat diketahui dengan cara identifikasi polen yang berasal dari tungkai A. cerana. Identifikasi polen dapat dilakukan dengan menggunakan metode acetolysis
(Erdtman 1972). Polen didentifikasi berdasarkan morfologi dan karakteristik yang meliputi bentuk (Gambar 4), ukuran polar dan ekuator (Gambar 5-6), dan ornament permukaan polen (Gambar 7) (Huang 1972).
Kompetisi Antara A. cerana dengan A. mellifera dalam Menggunakan
Sumber Pakan
Kompetisi merupakan interaksi antara dua spesies yang mengakibatkan keduanya mengalami kerugian. Kompetisi dikelompokkan menjadi dua yaitu kompetisi intraspesifik dan kompetisi interspesifik. kompetisi intraspesifik yaitu kompetisi yang terjadi antar anggota satu spesies, sedangkan kompetisi interspesifik yaitu kompetisi antar anggota yang berbeda spesies. Beberapa spesies dapat hidup secara berdampingan dalam sebuah komunitas yang sama selama mempunyai kebutuhan yang berbeda. Kebutuhan ini akan terpenuhi apabila dalam keadaan sumber daya melimpah. Ketersedian sumber daya yang terbatas akan mengakibatkan persaingan. Spesies yang memenangkan persaingan akan dapat bertahan hidup. Persaingan yang sering terjadi adalah dalam hal memperoleh makanan, tempat berlindung dan pasangan kawin (Price 1984).
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Pengamatan waktu A. cerana mencari pakan, pengumpulan sampel polen dari kedua tungkai A. cerana dan tumbuhan di sekitar sarang yang diduga sebagai sumber pakan dilakukan pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009. Lokasi di Areal Gunung Geulis, Kecamatan Tanjungsari, Kabupaten Sumedang. Areal Gunung Geulis terletak pada garis astronomis 107°46’45”BT-107°49’31,67”BT dan 6°55’16,22”LS–6°55’16,22”LS. Letak geografisnya adalah:
1. Sebelah utara berbatasan dengan Desa Cijati dan Desa Rancabawang 2. Sebelah timur berbatasan dengan Desa Lebakkaso
3. Sebelah selatan berbatasan dengan Desa Cisempur dan Desa Sawahdadap 4. Sebelah barat berbatasan dengan Desa Jatiroke, Desa Kiarapendek, dan Desa
Sekepandan
Pengamatan kompetisi antara A. cerana dengan A. mellifera dilakukan bulan April 2009 di Lahan dan Sarana Kebun Percobaan Leuwikopo, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor.
Analisis data tingkah laku lebah dilakukan di bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan. Analisis polen dilakukan di bagian Ekologi dan Sumberdaya Hayati Tumbuhan dan Laboratorium Anatomi dan Morfologi Tumbuhan, Departemen Biologi, FMIPA, Institut Pertanian Bogor.
Persiapan Penelitian
Persiapan penelitian meliputi pengumpulan data sekunder tentang kondisi iklim, curah hujan, luasan kawasan dan pengurusan surat izin untuk melaksanakan penelitian di lapangan. Pemilihan koloni A. cerana dengan A. mellifera yang seragam sebagai obyek penelitian
Pengamatan Aktivitas A. cerana Terbang Hariandan Mencari Polen
koloni 2 dan 3.Pengamatan aktivitas A. cerana masuk sarang dilakukan dua tahap karena pada saat pengamatan koloni 2 dan 3 faktor lingkungan tidak mendukung sehingga dilakukan pada bulan Maret 2009. Pengamatan dilakukan mulai pukul 04.50 sampai 18.30 WIB selama 4 hari berturut-turut dengan durasi setiap pengamatan 10 menit dengan interval 20 menit (duplo). Setiap koloni akan diamati selama dua kali. Aktivitas harian A. cerana terbang dilakukan dengan cara menghitung jumlah lebah pekerja yang keluar dan masuk sarang dengan menggunakan counter serta direkam dengan handycam (Sony Digital HDD DCRSR80) di depan kotak sarang dengan jarak 1 meter (Gambar 8).
Pengumpulan Polen dari Tungkai A. cerana
Polen dikumpulkan dari tungkai A. cerana yang baru masuk sarang dengan menggunakan pollen trap (Nagamitsu & Inoue 1999). Pollen trap adalah beberapa lubang dengan diiameter sesuai tubuh lebah pada media plastik yang kaku dan dipasang di depan rongga sarang sehingga lebah memperlambat gerakan terbang masuk ke dalam sarang. Polen yang dikumpulkan dari kedua tungkai A. cerana
dibungkus dengan kertas putih untuk tiap individu A. cerana (Noor et al. 2009). Pengumpulan polen pada kedua tungkai dilakukan pada pukul 06.00-10.00, 11.00-13.00, dan 14,00-16.00 (WIB). Sampel polen dikumpulkan dari empat koloni masing-masing 50 individu.
Pengamatan Peta Struktur Sarang A. cerana
Pengamatan peta struktur sarang dilakukan dengan cara mengangkat masing-masing sisiran dari sarang dan membersihkan lebah yang masih menempel pada sisiran (Gambar 9). Kemudian difoto dengan menggunakan kamera Sony Digital HDD DCRSR80 bagian kedua sisi sarang untuk mengetahui pola penempatan pakan. Pengambilan gambar menggunakan perbesaran dan jarak yang sama. Analisis Keliling dan luas sisiran sarang dengan menggunakan program Image J (http:rsb.info.nih.gov.ij).
Pengamatan Vegetasi Sekitar Sarang di Sumedang
nektar atau sumber polen. Kemudian dilakukan pemetaan dengan cara menentukan titik-titik koordinat dengan menggunakan GPS. Data koordinat dari titik-titik yang diperoleh dari lapangan, dicocokan dengan koordinat yang ada di computer melalui program Arcview.
Pengamatan Kompetisi Antara A. cerana dengan A. mellifera
Koloni dibuat seragam berdasarkan komposisi kasta antara A. cerana dan
A. mellifera dengan perbandingan jumlah koloni 2:1, karena jumlah koloni A.
mellifera lebih banyak dibandingkan A. cerana. Kotak sarang A. cerana dan A.
mellifera diletakkan dengan jarak dua meter (Gambar 10a), kemudian dilakukan perlakuan dengan memberikan pakan berupa air gula dengan perbandingan air:gula (1:1) (Berry & Delaplane 2001). Kemudian pakan tersebut ditempatkan pada nampan berwarna merah (Gambar 10b) dengan jarak 5 m dan 10 m dari kotak sarang. Nampan diberi busa/gabus yang berfungsi untuk memudahkan A.
cerana dan A. mellifera mendarat dan tidak tenggelam ke dalam air gula. Pemberian air gula pada pukul 07.00 WIB sebanyak 600 ml, kemudian pada pukul 08.00 dan 09.00 WIB dilakukan penambahan air gula sebanyak 100 ml.
Pengamatan kompetisi antara A. cerana dengan A. mellifera dilakukan pukul 07.00-09.30 WIB selama 7 hari berturut-turut dengan durasi setiap pengamatan 5 menit selama 30 menit dengan interval 30 menit. Pada waktu pengamatan kompetisi antara kedua spesies lebah, peneliti dibantu oleh lima pengamat yaitu satu orang pada masing-masing jarak dan pada kotak sarang lebah. Handycam untuk mengamati perilaku kompetisi antara A. cerana dengan A.
mellifera dipasang pada masing-masing nampan pada jarak 5 m dan 10 m. Kedua lebah yang datang ke air gula diberi tanda dengan cat di bagian torak (warna kuning kuning untuk pakan jarak 5 m dan warna putih untuk pakan jarak 10 m) untuk memastikan lebah yang datang berasal dari koloni yang digunakan dalam penelitian. Pemberian cat dilakukan pada saat lebah mendarat di nampan dengan kondisi sayap tertutup. Parameter yang diamati jumlah A. cerana dan A. mellifera
Gambar 8 Pengamatan aktivitas harian A. cerana keluar masuk sarang.
Gambar 9 Sisir sarang A. cerana di Sumedang.
(a) (b)
Analisis Polen
Sampel polen yang diperoleh dari tungkai A. cerana dan tumbuhan di sekitar sarang dikeringkan selama 24 jam. Sampel polen diletakkan ke dalam tabung dan ditutup rapat, kemudian ditaruh ke dalam kotak yang berisi silica gel untuk menghindari sampel terkontaminasi oleh jamur. Sampel polen yang telah diambil kemudian dibawa ke laboratorium untuk dianalisis. Metode yang digunakan untuk analisis polen adalah acetolysis (Erdman 1972).
Sampel dimasukkan ke dalam tabung cupsidal dan ditambahkan 1 ml KOH 10% yang bertujuan untuk menghilangkan bahan organik yang menempel pada sampel polen sehingga dindingnya dapat terlihat jelas. Kemudian sampel polen disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm. Setelah sentrifus selesai cairan KOH dibuang dan dicuci dengan menggunakan akuades disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm dan diulang dua kali.
Sampel polen yang telah dicuci dengan akuades, ditambahkan asam asetat glasial sebanyak 1 ml kemudian disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm. Tahap selanjutnya supernatan dibuang dan sampel ditambahkan campuran acetic anhydrous 100% dengan asam asetat (H2SO4) 100% dengan perbandingan 9:1
sebanyak 1 ml, kemudian dipanaskan dengan menggunakan penangas air pada suhu 90-95 °C selama 5 menit dan disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm. Setelah itu supernatan dibuang dan ditambahkan lagi asam asetat glasial sebanyak 1 ml kemudian disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm. Tahap selanjutnya endapan dicuci dengan aquades sebanyak 2-3 kali dengan cara disentrifus selama 10 menit pada 3500 rpm. Tahapan terakhir supernatan dibuang dan sampel dibuat preparat dengan menambahkan gliserin jelly 30%
Analisis Data
Analisis jumlah A. cerana yang melakukan aktivitas harian terbang masuk membawa polen menggunakan program K-Lite Mega Codec Pack 3.4.5. Pengaruh faktor lingkungan terhadap aktivitas A. cerana mencari polen dianalisis dengan
Principle Component Analysis (PCA) menggunakan program R (http://www.r-project.org/) dan korelasi antara faktor lingkungan dengan aktivitas harian A.
HASIL
Aktivitas Terbang Harian A. cerana
Aktivitas terbang harian A. cerana pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 memiliki kesamaan yaitu terdapat satu puncak aktivitas terbang. Aktivitas terbang harian A. cerana tersebut secara umum dimulai pada pukul 05.20 sampai dengan 18.00 (WIB) (Gambar 11-12). Jumlah A. cerana dalam aktivitas terbang harian pada bulan Oktober 2008 lebih sedikit dibandingkan bulan Maret 2009 baik pagi, siang maupun sore hari.
Aktivitas terbang harian A. cerana bulan Oktober 2008 terjadi peningkatan pertama pada pukul 05.20-06.30 WIB, kemudian aktivitas A. cerana terbang harian meningkat tinggi pada pukul 06.30-07.00 WIB. Puncak aktivitas A. cerana
mencari pakan terjadi pada pukul 07.20-09.00 dengan jumlah rata-rata individu yang masuk adalah 449 setiap 10 menit. Kemudian terjadi penurunan yang tinggi pada pukul 09.20-12.30 WIB (Gambar 11, Lampiran 1).
Gambar 11 Rata-rata jumlah A. cerana (koloni 4 dan 8) dalam mencari pakan dan polen pada bulan Oktober 2008. A. cerana masuk membawa polen A. cerana masuk.
Aktivitas Harian A. cerana Mencari Polen
Aktivitas harian A. cerana mencari polen bulan Oktober 2008 hampir sama mengikuti pola aktivitas terbang harian A. cerana yaitu memiliki satu puncak dan pola aktivitas mencari pakan pagi dan sore. Pola aktivitas harian A.
cerana terbang lebih awal dibandingkan dengan aktivitas terbang harian.
Aktivitas A. cerana mencari polen bulan Oktober 2008 terjadi peningkatan aktivitas A. cerana mencari polen mulai pukul 05.20-07.00 WIB. Puncak aktivitas pada pukul 07.20-09.00 WIB dengan jumlah rata-rata sebanyak 300 individu tiap 10 menit kemudian terjadi fluktuasi penurunan hingga pukul 17.30 WIB (Gambar 11, Lampiran 2).
Aktivitas A. cerana mencari polen pada bulan Maret 2009 berlangsung pukul 05.50-18.00 WIB. Puncak aktivitas mencari polen terjadi pada pukul 08.20-10.00 dengan jumlah rata-rata sebanyak 337 individu tiap 10 menit. Pola aktivitas
A. cerana mencari polen berbeda dengan aktivitas masuk ke sarang di bulan Maret 2009 (Gambar 12, Lampiran 2).
Persentase aktivitas A. cerana membawa polen bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 secara berturut-turut yaitu sebesar 26.46% dan 29.17%, sedangkan aktivitas masuk sarang tanpa polen secara berturut-turut yaitu sebesar 73.54% dan 70.83% (Gambar 13).
Pengaruh Faktor Lingkungan terhadap Aktivitas Terbang Harian A. cerana
dan Mencari Polen
Faktor lingkungan sangat mempengaruhi dalam aktivitas terbang harian A.
cerana dan mencari polen. Berdasarkan analisis PCA intensitas cahaya lebih berpengaruh dibandingkan suhu udara dan kelembaban (Gambar 14). Intensitas cahaya berhubungan dengan suhu udara dan kelembaban udara. Intensitas cahaya dan suhu berkorelasi positif terhadap aktivitas harian A. cerana mencari polen artinya jika intensitas cahaya tinggi maka suhu udara meningkat dan meningkatkan aktivitas harian A. cerana mencari polen.
Kelembaban berkorelasi negatif terhadap aktivitas harian A. cerana
mencari polen. Pada saat intensitas cahaya naik maka suhu udara akan naik dan menyebabkan kelembaban udara manjadi rendah. Kelembaban udara yang tinggi mengakibatkan aktivitas A. cerana menjadi turun.
PCA bulan Oktober 2008 II. PCA bulan Maret 2009 Gambar 14 Hasil analisis PCA Pengaruh faktor lingkungan terhadap aktivitas
harian A. cerana mencari pakan a: A. cerana masuk sarang, b: A.
Identifikasi Polen dari Tungkai A. cerana
Total polen yang dikumpulkan dari tungkai A. cerana pada empat koloni pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 di Desa Cinanjung, Kecamatan Tanjungsari, Kabupaten Sumedang sebanyak 200 sampel polen. Hasil identifikasi polen ditemukan delapan famili terdiri dari 18 spesies tumbuhan sumber pakan A.
cerana (empat spesies masih belum bisa diidentifikasi) (Gambar 15). Lima famili tumbuhan sumber pakan A. cerana ditemukan pada bulan Oktober 2008 dan enam famili tumbuhan sumber pakan A. cerana ditemukan pada bulan Maret 2009 (Tabel 1).
Hasil identifikasi polen, Z. mays (Poaceae) dan Cocos nucifera
(Arecaceae) merupakan sumber pakan utama A. cerana. Polen Z. mays (Poaceae) ditemukan pada semua koloni. Persentase individu A. cerana yang membawa polen Z. mays sebesar 68% (Tabel 1).
Tabel 1 Jenis polen yang dikoleksi dari tungkai A. cerana pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009
Tabel 2 Ukuran dan karakter polen dari tungkai A. cerana di Sumedang bulan Oktober 2008 dan Maret 2009
Ukuran Bentuk tampak dari sisi
No Nama ilmiah Familia
Polar (µm) Ekuator (µm) Polar Ekuator Ornamen eksin
1 Zea mays Poaceae 87.50 ± 0.0018 92.10 ± 0.0021 Circular Prolate-spheroidal Psilate
2 sp. 1 Myrtacea 59.00 ± 0.0022 51.00 ± 0.0022 Circular Spheroidal
3 sp. 2 Unidentified 10.00 ± 0.0018 10.00 ± 0.0025 Circular Suboblate Psilate
4 Eucalyptus sp. Myrtaceae 16.50 ± 0.0014 17.50 ± 0.0018 Subangular Oblate Psilate
5 Arenga pinata Arecaceae 36.00 ± 0.0014 43.50 ± 0.0022 Circular Suboblate Echinate
6 Muntingia calabura Elaeocarpaceae 13.00 ± 0.0011 12.50 ± 0.0018 Angular Spheroidal Psilate
7 Cocos nucifera Arecaceae 48.50 ± 0.0038 73.50 ± 0.0022 Rectangular Prolate Psilate
8 sp. 3 Unidentified 98.00 ± 0.0033 100.00 ± 0.0018 Circular Spheroidal Striato-reticulate
9 Sechium edule Cucurbitaceae 80.00 ± 0.0018 Circular Croton pattern
10 Sorghum vulgare Poaceae 44.00 ± 0.0028 48.50 ± 0.0022 Circular Prolate-spheroidal Psilate
11 Acacia sp. Mimosaceae 149.00 ± 0.0028 Circular Psilate
12 Mimosa pudica Mimosaceae 10.50 ± 0.0011 11.50 ± 0.0014 Circular oblate Psilate
13 Helianthus annuus Asteraceae 34.00 ± 0.0014 38.50 ± 0.0014 Circular Spheroidal Echinate
14 Nicotiana tobacum Solanaceae 26.50 ± 0.0014 29.00 ± 0.0014 Circular Suboblate Psilate
15 sp. 4 Asteraceae 20.50 ± 0.0011 22.50 ± 0.0018 Circular Spheroidal Echinate
16 Calliandra calothyrsus Mimosaceae 186.50 ± 0.0028 Inter-semi-angular Psilate
17 sp. 5 Unidentified 47.50 ± 0.0018 48.50 ± 0.0014 Circular Oblate-Spheroidal Psilate
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h) (i)
(j) (k) (l)
(p) (q) (r)
Gambar 15 Polen yang dikumpulkan dari tungkai A. cerana di Areal Gunung Geulis Sumedang pada, (A) Oktober 2008, (B) Maret 2009, (AB) Oktober 2008 dan Maret 2009. Zea mays (Poaceae) (a), sp. 1 (Myrtaceae) (b), sp. 2 (Unidentified) (c), Eucalyptus sp. (Myrtaceae) (d), Arenga pinata (Arecacea) (e), Muntingia calabura
(Elaeocarpaceae) (f), Cocos nucifera (Arecaceae) (g), sp. 3 (Unidentified) (h), Sechium edule (Cucurbitaceae) (i), Sorghum vulgare (Poaceae) (j), Acacia sp. (Mimosaceae) (k), Mimosa pudica
(Mimosaceae) (l), Helianthus annuus (Asteraceae) (m), Nicotiana tobacum (Solanaceae) (n), sp. 4 (Asteraceae) (o), Calliandra calothyrsus (Mimosaceae) (p), sp. 5 (Unidentified) (q), sp. 6 (Unidentified) (r).
Polen sp1, sp 2, Muntingia calabura, dan sp. 3 hanya ditemukan pada bulan Oktober 2008. polen sp1 dan sp 2 hanya ditemukan pada koloni 4, sedangkan polen M. calabura dan sp. 3 hanya ditemukan pada koloni 8. Polen H.
annuus, Nicotiana tobacum, sp. 4, C. calothyrsus, dan sp. 6 hanya ditemukan pada bulan Maret 2009 di koloni 3.
Hasil identifikasi karakter polen yang paling banyak ditemukan pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 adalah bentuk polar circular, bentuk ekuator spheroidal dan ornamen eksin psilate. Ukuran polen yang paling besar adalah C.
calothyrsus dan yang paling kecil adalah Sp. 2 (Tabel 2).
Identifikasi Tumbuhan yang Mekar di Sekitar Sarang A. cerana
Hasil pengumpulan bunga tumbuhan yang sedang mekar di sekitar sarang dalam radius 1 km, ditemukan delapan jenis polen tumbuhan yang tidak dimanfaatkan semua koloni (Gambar 16, Tabel 3). Bunga yang sedang mekar diambil berdasarkan pada saat pengamatan di lapangan, bunga tersebut dikunjungi
A. cerana.
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h)
Gambar 16 Polen yang dikumpulkan dari tumbuhan sekitar sarang di Areal Gunung Geulis Sumedang pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009. Mangifera indica (Anacardiaceae) (a), Carica papaya
(Caricaceae) (b), Ipomoea batatas (Convolvulaceae) (c), Arachis hypogaea (Papilionaceae) (d), Datura metel (Solanaceae) (e),
Portulaca oleracea (Portulacaceae) (f), Hibiscus tiliaceus
Tabel 3 Ukuran dan karakter polen tumbuhan sekitar sarang A. cerana yang tidak ditemukan pada semua koloni di Sumedang bulan Oktober 2008 dan Maret 2009
Ukuran Bentuk tampak dari sisi
No Nama ilmiah Familia Polar (µm) Ekuator (µm) Polar Ekuator Ornamen eksin
1 Mangifera indica Anacardiaceae 22.00 ± 0.0014 21.00 ± 0.0012 Semi-angular Suboblate Psilate
2 Carica papaya Caricaceae 24.00 ± 0.0021 25.00 ± 0.0014 Circular Spheroidal Psilate
3 Ipomoea batatas Convolvulaceae 112.00 ± 0.0014 Circular Echinate
4 Arachis hypogaea Papilionaceae 32.50 ± 0.0012 37.50 ± 0.0014 Circular Suboblate Psilate
5 Datura metel Solanaceae 50.00 ± 0.0014 65.00 ± 0.0014 Circular Spheroidal Striate
6 Portulaca oleracea Portulacaceae 77.50 ± 0.0024 75.00 ± 0.0014 Circular Spheroidal Striato-reticulate
7 Hibiscus tiliaceus Malvaceae 35.00 ± 0.0021 Circular Spheroidal Echinate
29
Peta Struktur Sarang A. cerana
Luas total sisir koloni A. cerana di sumedang, bulan Oktober 2008 lebih kecil dibandingkan dengan koloni bulan Maret 2009. Bulan Oktober 2008 luas total sisir koloni 4 dan 8 secara berturut-turut sebesar 41433.02 dan 33807.99 mm2, sedangkan bulan Maret 2009 yaitu koloni 2 dan 3 sebesar 49813.83 dan 50922.19 mm2. Jumlah penduduk A. cerana bulan Oktober 2008 pad koloni 4 dan 8 berturut-turut sebanyak 9040 dan 8410 individu, sedangkan jumlah penduduk bulan Maret 2009 pada koloni 2 dan 3 sebanyak 13430 dan 12290 (Tabel 4).
Jumlah sel dalam sarang A. cerana yang diisi madu paling banyak terdapat pada koloni 2 (239 sel madu) dan paling sedikit adalah koloni 8 (142 sel madu). Jumlah sel polen yang paling banyak yaitu koloni 2 (308 sel polen) dan paling sedikit yaitu koloni 8 (202 sel polen). Jumlah sel larva yang paling banyak yaitu koloni 4 (170) sel larva dan paling sedikit yaitu koloni 8 (82 sel larva). Jumlah sel pupa yang paling banyak yaitu koloni 4 (650 sel pupa) dan paling sedikit yaitu koloni 3 (128 sel pupa). Sedangkan jumlah sel kosong yang paling yaitu banyak koloni 2 (275 sel kosong) dan paling sedikit yaitu koloni 8 (75 sel kosong).
Tabel 4 Luas total sarang dan jumlah sel madu, polen, larva dan pupa dalam tiap koloni A. cerana di Sumedang 5 meter dan 10 meter didominasi A. cerana (Tabel 5-6). Adanya kompetisi juga dapat ditunjukkan pola grafik pada jarak 5 dan 10 meter antara pukul 07.20-07.30 WIB, 08.20-08.30 WIB dan 09-20.09.30 WIB yaitu penurunan jumlah A. cerana
30
Keterangan: = Nilai rata-rata A. cerana mulai turun = Nilai rata-rata A. mellifera mulai naik
Jumlah A. cerana yang mengunjungi air gula jarak 5 meter mulai meningkat pada pukul 07.00 sampai dengan 07.15 WIB. Pukul 07.25 sampai dengan 08.30 WIB jumlah A. cerana mulai menurun dan pada pukul 09.00 terjadi penurunan yang drastis sampai pukul 09.30 WIB. Sedangkan jumlah A. mellifera
yang datang ke air gula pada pukul 07.00 sampai dengan pukul 08.30 relatif stabil, akan tetapi jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan A. cerana. Pada pukul 09.00 sampai dengan pukul 09.30 WIB jumlah A. mellifera mulai terjadi peningkatan (Tabel 5).
Jumlah A. cerana yang mengunjungi air gula pada jarak 10 meter juga mulai meningkat pada pukul 07.00 sampai dengan 07.10 WIB. Pukul 07.20 sampai dengan 08.30 WIB jumlah A. cerana mulai menurun dan pada pukul 09.00
31
terjadi penurunan yang drastis sampai pukul 09.30 WIB. Sedangkan jumlah A.
32
PEMBAHASAN
Aktivitas A. cerana Terbang Harian dan Mencari Polen
Aktivitas terbang harian A. cerana lebih awal dibandingkan dengan aktivitas harian mencari polen. Aktivitas terbang harian A. cerana dimulai pada pukul 05.20 WIB (Lampiran 1). Hal ini karena A. cerana pekerja masih mencari keberadaan sumber pakan, kemudian diinformasikan pada pekerja yang lain sebagai petunjuk arah dan jarak sumber pakan dari sarang. Informasi lokasi sumber pakan disampaikan melalui tarian yaitu round dance atau waggle dance
tergantung jarak sumber pakan dari sarang (Free 1982). Lebah A. cerana pada awal mencari pakan akan menggunakan insting berdasarkan petunjuk matahari. Insting merupakan tingkah laku yang dihasilkan secara genetik dan pengaruh faktor lingkungan (McFarland 1985). Apis cerana pekerja akan menggunakan navigasi untuk mencari daerah sumber pakan yang belum diketahui melalui kompas udara (Menzel et al. 2006). Apis cerana mempunyai kemampuan mengingat pergerakan di lingkungan dengan mempergunakan penanda dan kompas udara (Dyer 1996)
Aktivitas harian A. cerana mencari polen diketahui dari A. cerana yang masuk ke sarang dengan membawa polen di corbicula pada tungkai bagian belakang. Nilai rata-rata puncak aktivitas harian mencari polen bulan Oktober 2008 lebih rendah dibandingkan dengan bulan Maret 2009 (Gambar 11 & 12). Hal ini menunjukkan bahwa variasi tipe polen pada bulan Oktober 2008 lebih sedikit ( 9 jenis polen) dibandingkan dengan bulan Maret 2009 (12 jenis polen). Hasil penelitian aktivitas A. cerana dan A. mellifera mencari polen di Muzaffur, Bihar, India bulan Maret ditemukan 24 tipe polen dan 7 diantaranya dalam keadaan melimpah, sedangkan bulan Oktober ditemukan 21 tipe polen dan 6 tipe polen dengan jumlah yang melimpah (Suryanarayana et al. 1992).
33
mencari pakan mengalami fluktuatif. Intensitas cahaya berkaitan dengan faktor lingkungan yang lain yaitu suhu udara dan kelembaban udara.
Suhu udara juga mempengaruhi aktivitas harian A. cerana mencari pakan (Gambar 14). Hal ini mungkin karena perubahan suhu udara di dalam dan di luar berhubungan dengan perilaku A. cerana dalam mencari pakan. Suhu udara mempengaruhi aktivitas A. cerana di dalam maupun di luar sarang karena suhu udara yang sangat rendah dapat mengakibatkan otot sayap menjadi lemah sehingga tidak dapat terbang (Winston 1987). Apis cerana mampu mempertahankan kondisi suhu udara di dalam sarang pada saat suhu udara dibawah 23 °C dengan cara bergerombol (cluster). Sedangkan pada saat suhu dalam sarang meningkat 30-32 °C, A. cerana mengepakkan sayap (fanning) dan evaporasi airuntuk mendinginkan kondisi di dalam sarang (Darmayanti 2008).
Kelembaban udara berpengaruh terhadap aktivitas A. cerana mencari polen (Gambar 14). Hal ini mungkin karena kelembababan udara yang tinggi akan mengakibatkan aktivitas A. cerana mencari polen menurun. Udara yang lembab mengakibatkan polen menjadi lengket sehingga A. cerana akan mengalami kesulitan dalam pengumpulan polen sehingga lebah menjadi kurang agresif (Shuel 1992)
Persentase aktivitas A. cerana membawa polen di bulan Oktober 2008 lebih sedikit daripada bulan Maret 2009 (Gambar 13). Hal ini mungkin karena pada bulan Maret 2009 merupakan bulan basah dengan curah hujan rata-rata 15.88 mm/jam sehingga banyak terdapat bunga yang mekar di sekitar sarang, sedangkan bulan Oktober 2008 curah hujan rata-rata 9.46 mm/jam (Lampiran 5).
Apis cerana dapat memilih polen yang mempunyai nutrisi tinggi pada saat musim berbunga. Nutrisi yang terkandung dalam tiap tipe polen berbeda. Kandungan nutrisi yang ada pada polen yang dikumpulkan lebah berdasarkan analisis kimia yaitu protein (24.1%), gula reduksi (20.7%), gula non reduksi (2.1%), dan pati (1.8%) (Herbert & Shimanuki 1978). Kandungan total asam amino pada sampel polen bervariasi dengan kisaran 108.73 mg/g DM (Artemisia) sampai dengan 241.17 mg/g DM (Sinapsis alba) (Szczesna 2006).
34
sehingga membutuhkan banyak sumber protein untuk pertumbuhan dan perkembangan larva. Hasil penelitian Suryanarayana et al. (1992) di Apriari Muzaffur, Bihar, India menyebutkan bahwa puncak ketersediaan polen terjadi pada bulan Januari sampai dengan Mei dan di bulan November. Hal ini juga dikemukakan Berry & Delaplane (2001) bahwa keberadaan anakan dalam sarang akan merangsang A. cerana pekerja untuk mengumpulkan polen. Jumlah madu dan polen yang banyak mengindikasikan jumlah larva yang banyak (Doull 1973). Pakan larva pekerja merupakan komponen yang bersih yang diproduksi kelenjar hypopharyngeal campuran antara madu, enzim pencernaan dan air (Winston 1987). Faktor lain yang mempengaruhi persentase aktivitas A. cerana membawa polen yaitu jumlah sel kosong pada sisir. Hasil penelitian Schulz et al. (1998) bahwa adanya sel kosong pada sisir sarang lebah madu akan meningkatkan tingkah laku lebah pekerja dalam pengumpulan polen.
Luas total sisir sarang A. cerana pada bulan Oktober 2008 lebih kecil dibandingkan bulan Maret 2009 (Tabel 4). Perbedaan luas total dapat disebabkan dua faktor yaitu dalam dan luar koloni. Faktor dalam koloni yaitu jumlah A.
cerana pekerja pada bulan Oktober 2008 lebih sedikit dibandingkan dengan bulan Maret 2009 sehingga penghasil malam lebah (wax) sebagai bahan untuk membangun sisiran sarang lebih sedikit. Sedangkan faktor luar koloni yaitu ketersediaan sumber pakan di sekitar sarang. Apis cerana akan membangun sarang pada saat sumber nektar melimpah (Pratt 1999).
Identifikasi Polen Sebagai Sumber Informasi Penting untuk Pengembangan A. cerana
Dari hasil identifikasi polen yang dikumpulkan dari tungkai A. cerana, Z. mays (Poaceae) dan C. nucifera (Arecaceae) merupakan sumber pakan utama A.
cerana yang ditemukan pada bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 karena Z. mays
merupakan tanaman pertanian yang ditanam oleh penduduk secara kontinyu dan tidak dipengaruhi oleh musim. Di Apriari India A. cerana juga mengambil Z. mays selain Brassica spp, Phoenix sylvestris (L) dan Borassus flabellifer
(Suryanarayana et al. 1992). Polen C. nucifera merupakan sumber pakan A.
35
Persentase individu A. cerana yang membawa polen Z. mays yang tinggi di bulan Oktober 2008 dan Maret 2009 (Tabel 1). Hal ini mungkin karena Z. mays
merupakan tumbuhan yang dominan di lokasi penelitian dan A. cerana
membutuhkan kandungan nutrisi yang tinggi. Zea mays juga dikelompokkan ke dalam polen bernutrisi tinggi (Herbert 1992). Apis cerana dalam mengumpulkan polen Z. mays secara tidak langsung membantu proses penyerbukan (Pengamatan pribadi). Penyerbukan tanaman Z. mays dapat terjadi akibat polen yang menempel pada tubuh A. cerana pada saat mengumpulkan polen dan secara tidak langsung melakukan transfer polen ke kepala putik pada tanaman Z. mays yang lain. Apis cerana yang memiliki rambut-rambut pada seluruh bagian tubuh sehingga efektif untuk mengumpulkan polen. Polen yang menempel pada seluruh tubuh A. cerana
akan disisir menggunakan tiga pasang tungkai. Kemudian polen akan dikumpulkan dalam keranjang polen yang terdapat pada tungkai bagian belakang. Polen dikumpulkan di curbicula dalam bentuk pelet yang telah dilembabkan dengan nektar (Gojmerac 1983).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dalam satu koloni A. cerana
terdapat variasi polen. Perbedaan variasi polen antar koloni A. cerana dapat disebabkan A. cerana mempunyai sifat area fidelity,yaitu A. cerana akan mencari pakan yang dekat dari sarang. Sifat area fidelity pada aktivitas A. cerana berkaitan dengan perhitungan jumlah energi yang dibutuhkan pada saat terbang. A. cerana
akan belajar dengan cepat untuk mengunjungi larutan gula dan mengumpulkan pakan yang dekat dengan sarang (McFarland 1985).
36
Individu A. cerana yang membawa polen pada corbicula menunjukkan satu tipe polen (Lampiran 6, 7, 8, dan 9). Apis cerana bersifat pollen constancy
untuk menghemat energi dan mempercepat proses mencari polen. Hal yang sama dikemukakan oleh Atmowidi (2008) bahwa A. cerana mempunyai sifat pollen constancy yaitu dalam setiap perjalanan mencari pakan, A. cerana hanya mengunjungi satu jenis tumbuhan. Pollen constancy juga berkaitan dengan tingkah laku A. cerana pekerja dalam menginformasikan sumber polen pada pekerja yang lain. Informasi keberadaan sumber polen akan disampaikan A.
cerana pekerja melalui sebuah tarian yaitu round dance atau waggle dance
berdasarkan jarak dari sarang. Tarian tersebut akan dijadikan petunjuk oleh pekerja yang lain untuk menentukan arah dan jarak sumber polen. Apis cerana
akan belajar untuk menemukan sumber polen tersebut dengan petunjuk simetris di satu pohon. Kemudian dari proses tersebut akan direkam sehingga menjadi petunjuk yang jelas untuk menemukan lokasi sumber polen secara spesifik (Dyer 1996). Beekman & Lew (2008) menyatakan bahwa adanya tarian yang dilakukan
A. cerana pekerja mempengaruhi jumlah nektar yang dikumpulkan. A. cerana
pekerja akan mengeluarkan feromon dari kelenjar nasanov yang digunakan sebagai penanda bagi A. cerana pekerja lain untuk menemukan lokasi sumber pakan. Feromon ini juga berfungsi agar dapat diketahui bunga yang telah diambil polennya (Winston 1987). Apis cerana mampu mengingat lokasi sumber pakan yang telah dikunjungi melalui proses belajar dari aroma, warna, bentuk, lokasi dan waktu pembungaan (McFarland 1985).
37
Polen yang telah teridentifikasi merupakan informasi tumbuhan sumber pakan A. cerana yang ada di sekitar sarang. Pengetahuan tentang informasi ini sangat penting untuk pengembangan peternakan A. cerana (Bhargava et al. 2009). Selain itu adanya sumber pakan yang bernutrisi tinggi sangat berguna untuk peningkatan produksi madu (Noor et al. 2009).
Perbandingan Aktivitas Mencari Pakan antara A. cerana dengan A. mellifera
Jumlah A. cerana yang datang ke sumber pakan lebih banyak dibandingkan dengan A. cerana pada waktu dan tempat yang sama (Tabel 5-6). Hal ini menunjukkan bahwa A. cerana lebih dominan dalam kompetisi memperebutkan sumber pakan. Kompetisi juga terlihat pada perilaku A. cerana
mengusir A. mellifera yang mengunjungi sumber pakan. Apis cerana mengusir dengan cara menggigit tungkai A. mellifera hingga patah (Pengamatan pribadi). Sedangkan, Devkota & Thapa (2005) menyatakan bahwa jumlah lebah tiap tanaman memperlihatkan A. mellifera lebih banyak (2 253 individu) daripada A.
cerana (1 697). Hal yang sama dikemukakan Gupta et al. (1984) bahwa A.
mellifera dalam pengumpulan nektar tiap bunga lebih banyak (358.0 bunga) daripada A. cerana (288.2 bunga). Faktor yang mempengaruhi perbedaan jumlah
A. cerana dengan A. mellifera adalah perbandingan koloni antara A. cerana
dengan A. mellifera (2:1) sehingga A. cerana lebih awal dalam menemukan pakan. Dalam satu koloni A. cerana dan A. mellifera memiliki satu ratu. Jumlah
recruiter A. cerana lebih banyak dibandingkan dengan A. mellifera karena menggunakan dua koloni A. cerana sedangkan A. mellifera hanya satu koloni (Widjaja MC 20 Mei 2009, komunikasi pribadi). Lebah madu dalam mencari pakan dipengaruhi oleh feromon yang dikeluarkan oleh ratu dan diteruskan pada lebah pekerja (worker).
Hasil penelitian ini menunjukkan dominansi A. cerana terjadi pada awal peletakan air gula yaitu pukul 07.00, 08.00 dan 09.00 WIB menunjukkan lebih cepat beradaptasi terhadap kondisi lingkungan sekitar sarang. Apis mellifera
