DEMOGRAFI DAN POPULASI KUMBANG Elaeidobius
kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) SEBAGAI
PENYERBUK KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq)
YANA KURNIAWAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul Demografi dan Populasi Kumbang Elaeidobius kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) Sebagai Penyerbuk Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) adalah hasil karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun 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, Februari 2010 Yana Kurniawan NIM 352070081
ABSTRACT
YANA KURNIAWAN. Demographic and Population of Elaeidobius kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) as Pollinator of Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq). Supervised by BAMBANG SURYOBROTO and TRI ATMOWIDI.
Weevil, Elaeidobius kamerunicus is a main pollinator of oil palm. The species showed specificity in feeding, oviposition, and development in oil palm. The aims of this research were to study demography and population of E. kamerunicus in relation to fruit set of oil palm. Demographic study of the weevils was observed from eggs to imago. Weevil populations in male flowers of oil palm were measured by sampling method. Relationship between population size and environmental factors was analyzed by Principal Component Analysis (PCA). Results showed that in the average of development of eggs to imago were 17 days. Statistics demographic data of E. kamerunicus were: generation time (T) was 16 days, gross and reproductive rate (G and Ro) were 5 and 3 individuals, respectively, and intrinsic growth rate (r) was 0,029. Highest population size in oil palm in 3 and 6 years after planting, occurred in August (7.641 and 21.681 individuals per bunch), and lowest population occurred in Oktober (2.345 and 10.361 individuals per bunch). While in 12 years after planting, highest population occurred in July (22.449 individuals per bunch), and the lowest population occurred in December (10.959 individuals per bunch). Fruit set of oil palm in block E16 and E18 were 79,82 and 88,12 %, respectively.
Keyword: demographic study, population, Elaeidobius kamerunicus, weevil pollinator, oil palm.
RINGKASAN
YANA KURNIAWAN. Demografi dan Populasi Kumbang Elaeidobius kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) Sebagai Penyerbuk Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq). Dibimbing oleh BAMBANG SURYOBROTO dan TRI ATMOWIDI.
Kumbang Elaeidobius kamerunicus merupakan agens penyerbuk yang sangat penting dan paling efektif pada kelapa sawit. Sejak diintroduksi ke Indonesia tahun 1982 dari Afrika Barat, kumbang ini telah menggantikan penyerbukan buatan oleh manusia yang membutuhkan tenaga dan biaya besar. Selain itu, aplikasi kumbang ini dapat menaikkan produksi minyak sebesar 20% dan kualitas (nilai fruit set) tandan mengalami peningkatan dari 36,9 menjadi 78,3%.
Beberapa faktor yang menjadikan kumbang E. kamerunicus sebagai polinator efektif pada kelapa sawit adalah bunga jantan kelapa sawit merupakan host specific bagi siklus hidupnya dan sebagai sumber makanan berupa polen dan nektar. Kumbang E. kamerunicus memiliki rambut sehingga dapat membawa polen dari bunga jantan ke bunga betina, ukuran tubuh kumbang relatif kecil dan memiliki frekuensi kunjungan ke bunga betina yang tinggi.
Produksi tandan buah dan nilai fruit set kelapa sawit dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah populasi E. kamerunicus. Perubahan jumlah populasi E. kamerunicus berpengaruh pada produksi dan fruit set tandan buah kelapa sawit. Beberapa perkebunan kelapa sawit di Indonesia melaporkan adanya penurunan produksi tandan buah yang diprediksi adanya penurunan populasi E. kamerunicus di lapangan.
Penelitian ini bertujuan untuk (1) Mempelajari demografi dan daur hidup kumbang E. kamerunicus, (2) Mengkaji jumlah populasi E. kamerunicus di perkebunan kelapa sawit, dan (3) Mengkaji efektivitas E. kamerunicus dalam penyerbukan tanaman kelapa sawit yang diukur dari fruit set.
Pengamatan demografi kumbang E. kamerunicus dilakukan mulai bulan Februari sampai Mei 2009 di Laboratorium Perilaku Hewan, Departemen Biologi, FMIPA IPB, dan di Laboratorium Biologi, Lembaga Penjaminan Mutu Pendidikan (LPMP) Provinsi Banten. Pengukuran populasi E. kamerunicus dilakukan mulai bulan Mei sampai Desember 2009 di perkebunan kelapa sawit PT. Gunung Sejahtera Puti Pesona, Astra Agro Lestari Tbk, Kabupaten Kotawaringin Barat, Provinsi Kalimantan Tengah, dan di perkebunan kelapa sawit PT. Perkebunan Nusantara VIII, Kebun Cisalak Baru, Kabupaten Lebak, Banten.
Pengamatan demografi dimulai dengan pemeliharaan dan pengamatan biologi dan siklus hidup kumbang E. kamerunicus dalam enam kotak pemeliharaan. Ke dalam masing-masing kotak dimasukkan sepasang imago E.kamerunicus dan satu spikelet bunga jantan anthesis. Pengamatan dilakukan setiap hari mulai dari hari pertama pemeliharaan, meliputi lama tiap fase, ukuran tubuh, dan jumlah keturunan jantan dan betina. Pengamatan dilakukan dalam empat ulangan. Suhu udara dan kelembaban udara laboratorium dicatat selama pengamatan.
Analisis studi demografi (Price 1984) meliputi, laju reproduksi kotor (G), laju reproduksi bersih (Ro), waktu generasi (T), dan laju pertumbuhan intrinsik (r). Peluang hidup masing-masing fase dihitung. Proporsi kumbang yang hidup (lx) dan hari pengamatan (x), diplotkan dalam kurva ketahanan hidup
(survivorship curve).
Pengamatan populasi kumbang E. kamerunicus dilakukan pada tanaman kelapa sawit berumur 3 dan 6 tahun di PTPN VIII Kebun Cisalak Baru mulai Agustus sampai Oktober 2009. Sedangkan pada kelapa sawit umur 12 tahun dilakukan di PT. GSPP pada bulan Mei sampai Desember 2009. Metode yang digunakan adalah metode sampling populasi kumbang pada tandan bunga jantan anthesis, dengan cara mengambil masing-masing 3 spikelet dari bagian pangkal, tengah dan ujung tandan bunga jantan. Sampling dilakukan pada 5 pohon per blok. Pengukuran parameter lingkungan dilakukan pada setiap pengamatan populasi kumbang, meliputi suhu udara, kelembaban relatif udara, dan intensitas cahaya.
Data populasi kumbang disajikan dalam bentuk grafik batang menggunakan software Sigma Plot. Hubungan antara jumlah kumbang dengan faktor lingkungan dianalisis dengan korelasi Pearson dengan Program Minitab dan Principal Component Analysis (PCA) dengan Program R seri 10.
Pengukuran fruit set dilakukan di PT. GSPP menggunakan metode sampling pada tiga tandan buah kelapa sawit per blok yang diamati populasi kumbangnya. Pengukuran fruit set dilakukan pada bulan Desember di blok E16 dan E18 dengan cara menghitung persentase buah kelapa sawit hasil penyerbukan dan buah bukan hasil penyerbukan dalam satu tandan.
Hasil pengamatan di laboratorium menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan masing-masing fase E. kamerunicus, yaitu telur adalah 2,4 hari, larva instar 1 adalah 3,13 hari, larva instar 2 adalah 2,79 hari, larva instar 3 adalah 3,50 hari, pupa adalah 4 hari, imago jantan adalah 18,17 hari, dan imago betina adalah 15,32 hari. Ukuran tubuh masing-masing fase, yaitu telur adalah 0,4 mm, larva instar 1 adalah 1,75 mm, larva instar 2 adalah 2,75 mm, larva instar 3 adalah 3,0 mm, pupa adalah 3,05 mm, ukuran tubuh imago jantan adalah 3,35 mm dan imago betina adalah 3,15 mm. Parameter lingkungan pada saat pengamatan adalah kelembaban 85%, suhu laboratorium 29 0C dengan suhu minimum 26 0C dan suhu maksimum 31 0C.
Dari hasil analisis demografi kumbang E. kamerunicus, didapatkan nilai rata-rata waktu generasi (T) adalah 16,34 hari, laju reproduksi kotor (G) adalah 5 individu, laju reproduksi bersih (Ro) adalah 3,12 individu, laju pertumbuhan intrinsik (r) adalah 0,029. Harapan hidup tertinggi terjadi pada fase telur yaitu 4,95 dan terendah pada fase imago yaitu 0,50. Fekunditas E. kamerunicus adalah 4,83 individu per imago betina dan mortalitas sebesar 23,0%, dengan tipe kurva ketahanan hidup tipe I.
Populasi kumbang E. kamerunicus pada kelapa sawit umur 3 dan 6 tahun paling tinggi pada bulan Agustus (7.641 individu dan 21.681 individu per tandan) dan paling rendah pada bulan Oktober (2.345 dan 10.361 individu per tandan). Pada kelapa sawit umur 12 tahun, populasi tertinggi pada bulan Juli (22.449 individu per tandan) dan terendah pada bulan Desember (10.959 individu per tandan).
Ukuran populasi E. kamerunicus pada kelapa sawit umur 3 tahun ditemukan tinggi pada pukul 08.00–10.00 dan ditemukan rendah pada pukul 10.01–12.00. Pada kelapa sawit umur 6 tahun, populasi kumbang tinggi pada pukul 08.01–10.00 dan populasi rendah pada pukul 14.01–16.00. Pada kelapa sawit umur 12 tahun, populasi kumbang tinggi pada pukul 16.01–18.00 dan rendah pada pukul 08.01–10.00.
Hasil uji Principal Component Analysis data lingkungan pada areal kelapa sawit umur 3, 6 dan 12 tahun menunjukkan bahwa suhu udara, kelembaban relatif, intensitas cahaya dan waktu pengamatan tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap ukuran populasi kumbang. Jumlah spikelet per tandan berpengaruh signifikan terhadap populasi kumbang per tandan.
Fruit set kelapa sawit di blok E16 dan E18 masing-masing sebesar 79,82% dan 88,12% dengan ukuran populasi kumbang masing-masing adalah 23.131 dan 20.413 individu per tandan.
Kata kunci: demografi, populasi, Elaeidobius kamerunicus, kumbang penyerbuk, kelapa sawit.
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 tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
DEMOGRAFI DAN POPULASI KUMBANG Elaeidobius
kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) SEBAGAI
PENYERBUK KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq)
YANA KURNIAWAN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Mayor Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010
Judul Tesis : Demografi dan Populasi Kumbang Elaeidobius kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) Sebagai Penyerbuk Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq)
Nama : Yana Kurniawan NIM : G352070081
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Bambang Suryobroto Dr. Tri Atmowidi, M.Si.
Ketua Anggota
Diketahui
Ketua 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 karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Demografi dan Populasi Kumbang Elaeidobius kamerunicus Faust (Coleoptera: Curculionidae) Sebagai Penyerbuk Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) dapat diselesaikan dengan baik.
Penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Dr. Bambang Suryobroto dan Dr. Tri Atmowidi, M.Si. sebagai komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, saran dan bantuannya selama menempuh studi S2. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Dr. Sih Kahono selaku penguji luar komisi yang telah banyak memberikan koreksian dan saran untuk perbaikan tesis. Kepada seluruh staf pengajar mayor Biosains Hewan yang telah banyak memberikan ilmu selama menyelesaikan studi di Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Lembaga Penjaminan Mutu Pendidikan (LPMP) Provinsi Banten yang telah memberikan beasiswa Pascasarjana; Drs. Muhammad Nur, M.Pd Kepala LPMP Provinsi Banten yang telah memberikan izin tugas belajar S2 di IPB; seluruh pihak di PT. Gunung Sejahtera Puti Pesona dan PT. Astra Agro Lestari, Tbk yang telah memberikan bantuan dana dan fasilitas selama penelitian; KH. Mujiburrahman, M.Pd., Pimpinan Pondok Pesantren Modern Assa’adah Serang yang telah banyak memberikan bantuan; anak, istri, orang tua dan keluarga tercinta atas seluruh dukungan, semangat dan doa selama menyelesaikan studi; rekan-rekan Biosains Hewan angkatan 2007, terima kasih atas bantuan dan dukungannya.
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, Februari 2010 Yana Kurniawan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 8 Oktober 1978 dari ayah Yayat Soepriatna dan ibu Tati Rosita. Penulis merupakan putra kedua dari lima bersaudara.
Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Biologi, Fakultas MIPA IPB, lulus pada tahun 2001. Pada tahun 2007, penulis diterima di Mayor Bio Sains Hewan pada Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Lembaga Penjaminan Mutu Pendidikan (LPMP) Provinsi Banten, Departemen Pendidikan Nasional.
Penulis bekerja sebagai tenaga struktural di LPMP Provinsi Banten sejak tahun 2004. Bagian yang menjadi tanggung jawab penulis adalah Bagian Pengelolaan Laboratorium Sains, Seksi Fasilitasi Sumber Daya Pendidikan. Selain itu, penulis juga aktif sebagai tenaga struktural di Bagian Penelitian dan Pengembangan Pondok Pesantren Modern Assa’adah Serang, sejak tahun 2006.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ………. ix DAFTAR GAMBAR ……… x DAFTAR LAMPIRAN ………. xi PENDAHULUAN ……… 1 Latar Belakang ………. Tujuan Penelitian ………. Manfaat Penelitian ………... 1 2 3 TINJAUAN PUSTAKA ………... 4Taksonomi dan Morfologi E. kamerunicus Faust ………... Serangga Pengunjung Bunga Kelapa Sawit ……… Taksonomi dan Morfologi Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis) …. Ciri-ciri Bunga Jantan dan Betina Anthesis ………. 4 4 5 7 BAHAN DAN METODE ………. Waktu dan Tempat ………... Bahan dan Alat ……… Metode Penelitian ……… Studi Demografi ……… Pengukuran Populasi Kumbang E. kamerunicus ………... Penghitungan Fruit Set ……….. Analisis Data Populasi Kumbang E. kamerunicus ……… 8 8 8 9 9 11 12 13 HASIL ……….. 14 Studi Demografi ……….. Biologi dan Siklus Hidup E. kamerunicus ……… Statistik Demografi E. kamerunicus ……….. Kurva Ketahanan Hidup (survivorship curve) E. kamerunicus... Populasi Kumbang E. kamerunicus ………. Penghitungan Fruit Set ………
14 14 15 16 16 21 PEMBAHASAN ………...
Biologi dan Siklus Hidup E. kamerunicus ………... Demografi E. kamerunicus ……….. Populasi Kumbang E. kamerunicus ………. Waktu Efektif Pengamatan Populasi ………... Populasi Kumbang dalam Kaitannya dengan Parameter Lingkungan …… Efektivitas Penyerbukan E. kamerunicus ………
23 23 25 26 27 28 29 KESIMPULAN DAN SARAN ……….
Kesimpulan ………..…… Saran ……….…...
30 30 31
DAFTAR PUSTAKA ………... 32
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Lama setiap fase dan ukuran tubuh telur, larva, pupa, dan imago E.
Kamerunicus ... 14 2. Statistik Demografi E. kamerunicus ... 15 3. Neraca kehidupan E. kamerunicus ... 16 4. Korelasi antara populasi kumbang per tandan dengan parameter
lingkungan, jumlah spikelet per tandan, dan waktu pengamatan ... 21 5. Nilai fruit set tandan buah kelapa sawit ... 21
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Lapisan buah kelapa sawit ….……….. 6 2. Varietas buah kelapa sawit: dura (a), tenera (b), dan pisifera (c) ………... 7 3. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ... 9 4. Tandan bunga betina receptive (a), bunga betina (b), tandan bunga jantan
anthesis ... 10 5. Pohon kelapa sawit: umur 3 tahun (a), umur 6 tahun (b), dan umur 12
tahun (b) ………... 11
6. Sampling kumbang pada tandan bunga jantan ……….... 12 7. Tandan buah kelapa sawit (a), brondolan buah kelapa sawit (b)
……….. 13
8. Fase dalam siklus hidup kumbang E. kamerunicus ... 14 9. Kurva ketahanan hidup (survivorship) kumbang E. kamerunicus ... 16 10.Rata-rata jumlah populasi kumbang per tandan selama bulan Mei–
Desember pada kelapa sawit umur 3 tahun, 6 tahun, dan 12 tahun ………. 17
11.Rata-rata jumlah spikelet per tandan selama bulan Mei–Desember pada kelapa sawit umur 3 tahun, 6 tahun, dan 12 tahun ……….. 17 12.Hubungan antara nilai rata-rata jumlah populasi kumbang per tandan
terhadap waktu pengamatan pada kelapa sawit umur 3 tahun, 6 tahun, dan
12 tahun ………... 19
13.Hubungan antar populasi kumbang per tandan (KPT) dengan parameter lingkungan di areal kelapa sawit umur 3 tahun, 6 tahun, dan 12 tahun menggunakan metode PCA ………. 20 14.Tipe buah: buah hasil penyerbukan (i), buah hasil penyerbukan tidak
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Data waktu perkembangan kumbang E. kamerunicus ……... 35 2. Data jumlah individi pada tiap-tiap fase ………... 36 3. Data populasi kumbang E. kamerunicus pada kelapa sawit umur 3 tahun .... 37 4. Data populasi kumbang E. kamerunicus pada kelapa sawit umur 6 tahun .... 39 5. Data populasi kumbang E. kamerunicus pada kelapa sawit umur 12 tahun .. 41 6. Data curah hujan tahun 2009 di PT. GSPP .………... 44
