Peranan Lebah Trigona Spp. (Apidae: Melliponinae) Dalam Penyerbukan Dan Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica Rapa L: Brassicaceae).
PERANAN LEBAH Trigona spp. (APIDAE: MELLIPONINAE)
DALAM PENYERBUKAN DAN PEMBENTUKAN BIJI
TANAMAN SAWI (Brassica rapa L: BRASSICACEAE)
ASMINI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Peranan
Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam Penyerbukan dan
Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica rapa L: Brassicaceae) adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2016
Asmini
NRP G352140211
RINGKASAN
ASMINI. Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam
Penyerbukan dan Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica rapa L:
Brassicaceae). Dibimbing oleh TRI ATMOWIDI dan SIH KAHONO.
Tanaman sawi (Brassica rapa) merupakan tanaman sayuran penting di
Indonesia. Meskipun bunga tanaman sawi bersifat hermaprodit, namun untuk
menghasilkan biji yang optimal diperlukan penyerbukan silang oleh serangga
penyerbuk yang ukurannya sesuai dengan bentuk dan morfologi bunga sawi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur aktivitas kunjungan tiga spesies Trigona,
yakni Trigona (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T.
(Heterotrigona) itama, dan peranannya dalam penyerbukan dan pembentukan biji
sawi.
Pada penelitian ini dilakukan perlakuan tanaman, yaitu 50 pertanaman
terbuka dan 50 pertanaman yang dikurung. Setiap pertanaman dalam kurungan
dimasukkan 1 koloni Trigona (T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona)
terminata, dan T. (Heterotrigona) itama). Sebanyak 50 tanaman dalam kurungan
tanpa diberi Trigona. Metode focal sampling digunakan untuk mengamati
aktivitas kunjungan Trigona. Pengamatan dilakukan dari pukul 07.00 sampai
pukul 16.00 selama pembungaan. Keberhasilan penyerbukan diukur dari jumlah
polong per tanaman, jumlah biji per polong, bobot biji per polong serta
perkecambahan biji yang dihasilkan. Data hasil panen masing-masing perlakuan
dianalisis dengan Analisis of variance (ANOVA) yang dilanjutkan uji Tukey.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas mencari pakan pada T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona)
itama dimulai pada pagi hari hingga sore hari. Jumlah bunga yang dikunjungi
paling banyak pada T. (Heterotrigona) itama (28.38 bunga/5 menit), diikuti pada
T. (Tetragonula) laeviceps (27.88 bunga/5 menit), dan T. (Lepidotrigona)
terminata (27.85 bunga/5 menit). Waktu kunjungan per bunga terlama pada T.
(Heterotrigona) itama (40.15 detik), diikuti pada T. (Tetragonula) laeviceps
(35.25 detik), dan pada T. (Lepidotrigona) terminata (34.84 detik). Total waktu
kunjungan tertinggi pada T. (Heterotrotrigona) itama (40.10 menit), diikuti pada
T. (Tetragonula) laeviceps (37.47 menit), dan pada T. (Lepidotrigona) terminata
(36.76 menit). Jumlah polen terbanyak dibawa oleh T. (Heterotrigona) itama
(36650 butir polen), diikuti oleh T. (Lepidotrigona) terminata (26940 butir polen),
dan T. (Tetragonula) laeviceps (9700 butir polen).
Penyerbukan oleh T. (Tetragonula) laeviceps meningkatkan 27% jumlah
polong per tanaman, 32% jumlah biji per polong, 32% bobot biji per polong dan
18% perkecambahan biji. Penyerbukan oleh T. (Lepidotrigona) terminata
meningkatkan 36% jumlah polong per tanaman, 55% jumlah biji per polong, 52%
bobot biji per polong dan 30% perkecambahan biji. Peningkatan hasil panen
tertinggi terjadi pada tanaman yang diserbuki oleh T. (Heterotrigona) itama yaitu
40% jumlah polong per tanaman, 72% jumlah biji per polong, 54% bobot biji
perpolong dan 36% perkecambahan biji.
Kata Kunci: Aktivitas kunjungan, B. rapa, pembentukan biji, Trigona spp.
SUMMARY
ASMINI. The Role of Stingless Bees (Trigona spp.: Apidae: Melliponinae) in
Pollination and Seed Set of Mustard (Brassica rapa L: Brassicaceae).
Supervised by TRI ATMOWIDI and SIH KAHONO.
Mustard (Brassica rapa) is important vegetable plants in Indonesia. This
plants has hermaphrodite flower. However to maximize seed production is
needed cross-pollination by insect pollinators that suitable size with the flowers.
This research aimed to analyze of visiting activities of three species of Trigona,
i.e., Trigona (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, and T.
(Heterotrigona) itama and the role of the stingless bees in pollination and seed
set of mustard.
The study used the treatment of plants, i.e. opened plants and caged
plants. Each fifty plants, was placed one colony of Trigona (T. (Tetragonula)
laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, and T. (Heterotrigona) itama). Focal
sampling method was used in this research to observe the visiting activities of
Trigona. The observations were conducted from 7:00 am until 16:00 pm during
flowering. The effectiveness of pollination was measured by the number of
pods per plant, number of seeds per pod, seed weight per pod, and seed
germination. Data of yield plants from each treatment were analyzed by using
analysis of variance (ANOVA) and Tukey test.
Result showed that foraging activities of T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, and T. (Heterotrigona) itama strarted in the morning
until evening. The highest foraging rate was occurred in T. (Heterotrigona) itama
(28.38 flowers/5 minutes), followed by T. (Tetragonula) laeviceps (27.88
flowers/5 minutes), and T. (Lepidotrigona) terminata (27.85 flowers/5 minutes).
The longest flower handling time was found in T. (Heterotrigona) itama (40.15
seconds), followed by T. (Tetragonula) laeviceps (35.25 seconds), and T.
(Lepidotrigona) terminata (34.84 seconds). The highest total time visit was found
in T. (Heterotrigona) itama (40.10 minutes), followed by T. (Tetragonula)
laeviceps (37.47 minutes), and T. (Lepidotrigona) terminata (36.76 minutes). T.
(Heterotrigona) itama has a highest pollen load (36650 pollen grains), followed
by T. (Lepidotrigona) terminata (26940 pollen grains), and T. (Tetragonula)
laeviceps (9700 pollen grains).
Trigona is an
effective pollinators in mustard. Pollination by T.
(Tetragonula) laeviceps increase 27% the number of pods per plant, 32% the
number seeds per pod, 32% seed weight per pod, and 18% seed germination of
mustard. Pollination by T. (Lepidotrigona) terminata increase 36% the number of
pods per plant, 55% the number seeds per pod, 52% seed weight per pod, and
30% of seed germination. While, pollination by T. (Heterotrigona) itama increase
40% the number of pods per plant, 72% the number seeds per pod, 54% seed
weight per pod, and 36% seed germination.
Keywords: B. rapa, visiting activities, seed set of Mustard, Trigona spp.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PERANAN LEBAH Trigona spp. (APIDAE: MELLIPONINAE)
DALAM PENYERBUKAN DAN PEMBENTUKAN BIJI
TANAMAN SAWI (Brassica rapa L: BRASSICACEAE)
ASMINI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
Pada
Program Studi Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis : Dr Ir Noor Farikhah Haneda, MSi
Judul Tesis
Nama
NIM
: Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam
Penyerbukan dan Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica
rapa : Brassicaceae)
: Asmini
: G352140211
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Drs Tri Atmowidi, MSi
Ketua
Dr Sih Kahono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Biosains Hewan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir RR Dyah Perwitasari, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 16 Juni 2016
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelittian ini berjudul
“Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam Penyerbukan dan
Pembentukan Biji Tanaman Sawi” yang dilaksanakan sejak bulan Agustus
sampai Desember 2015.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Tri Atmowidi dan Dr Sih
Kahono yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian.
Terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Gandi dan Bapak Milin selaku
staff laboratorium Kebun Percobaan Cikabayan IPB yang telah membantu di
lapangan. Penghargaan juga penulis sampaikan kepada Ibu Suhartini selaku
laboran Fungsi dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi, FMIPA, IPB.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua atas
semangat, kasih sayang yang tak terhingga, kepada saudara-saudariku atas
inspirasi dan bantuan materilnya, serta para teman sebimbingan Arif dan Nelky
yang banyak membantu, Silvia dan Teguh yang selalu memotivasi dan rekanrekan Biosains Hewan IPB 2014 atas segala doa dan bantuannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2016
Asmini
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Lebah Trigona
Aktivitas Kunjungan Trigona
Pollen load pada Lebah Trigona
Peranan Trigona sebagai Penyerbuk
Penyerbukan pada tanaman Sawi (Brassica rapa)
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penyiapan Tanaman Sawi
Penggunaan Trigona Untuk Penyerbukan Tanaman Sawi
Pengamatan Aktivitas Kunjungan Trigona
Pengamatan Morfologi Polen
Pengukuran Pollen Load
Pengukuran Hasil Panen
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Aktivitas Kunjungan Trigona pada Bunga Sawi
Morfologi Polen dan Pollen Load pada Trigona
Hasil Panen Tanaman Sawi
PEMBAHASAN
Aktivitas Kunjungan Trigona pada Bunga Sawi
Pollen Load
Hasil Panen Tanaman Sawi
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
xi
xi
1
1
2
4
4
5
5
6
7
7
8
9
9
9
9
10
11
11
11
11
12
12
12
14
15
17
17
18
18
20
21
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
Bagan rumusan masalah
Morfologi tanaman sawi: bunga sawi tersusun dalam
tandan, satu bunga dengan satu stigma, satu bunga dengan 4
petal, satu bunga dengan 6 benangsari
3. Bibit tanaman sawi dalam tray berumur 14 hari
4. Pertanaman sawi dalam kurungan kain kasa dan pertanaman
tanpa kurungan
5. Aktivitas kunjungan Trigona pada bunga sawi
6. Jumlah bunga yang kunjungi per 5 menit oleh T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan
T. (Heterotrigona) itama pada bunga sawi berdasarkan
blok waktu pengamatan
7. Lama kunjungan per bunga T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama
pada bunga sawi berdasarkan blok waktu pengamatan
8. Total lama kunjungan T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama
pada bunga sawi berdasarkan blok waktu pengamatan
9. Serangga penyerbuk alami pada
pertanaman sawi:
Xylocopa confusa, Apis cerana, dan Ceratina sp.
10. Morfologi polen tanaman sawi: prolate, 3-colpate, circularlobate
11. Jumlah polen menempel pada tubuh T. (Tetragonula)
laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T.
(Heterotrigona) itama. Bar menunjukkan standar deviasi
12. Hasil panen tanaman sawi: polong yang kering, biji sawi,
biji yang berkecambah
3
8
9
10
10
12
13
13
14
14
15
15
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penyerbukan oleh serangga memberikan kontribusi yang signifikan terhadap
produksi pertanian, termasuk meningkatkan nilai ekonomi (Faegry dan Pijl 1979;
FAO 2006; Atmowidi et al. 2007; Rianti et al. 2010; Garibeldi 2014). Pada
tanaman yang tidak mampu melakukan penyerbukan sendiri, agen peyerbuk dapat
membantu terjadinya proses penyerbukan silang. Tanaman yang diserbuki oleh
serangga penyerbuk, produksinya lebih tinggi daripada tanaman yang melakukan
penyerbukan sendiri (Barth 1991; Waites 2005; Depra et al. 2014).
Bunga dan penyerbuk memiliki interaksi yang saling menguntungkan
(simbiosis mutualisme) (Schoonhoven et al. 1998). Setiap spesies atau kelompok
bunga memiliki kecocokan morfologi, ukuran dan penyerbuknya, sehingga
dikenal adanya bunga kelelawar, bunga burung, bunga kupu-kupu, bunga
kumbang, bunga lalat, dan bunga lebah (Campbell et al. 1999). Pengetahuan
hubungan spesifik antara spesies bunga dan spesies penyerbuknya sangat penting
untuk strategi pengembangan dan pemanfaatan serta perlindungannya.
Penyerbuk paling utama dilakukan oleh kelompok lebah karena aktif
mengumpulkan serbuksari dan nektar yang didukung dengan tubuh berambut
yang membantu mengumpulkan serbuksari (Schoonhoven et al. 1998). Di
negara maju, pemanfaatan lebah untuk meningkatkan produksi tanaman pertanian
telah lama dilakukan, namun di Indonesia belum dilakukan. Salah satu kelompok
lebah yang mempunyai potensi untuk dimanfaatkan sebagai penyerbuk adalah
lebah tidak bersengat (stingless bees). Kelompok lebah subfamili Melliponinae ini
mempunyai prospek yang tinggi untuk dikembangkan sebagai penyerbuk tanaman
pertanian di Indonesia karena ukurannya kecil, tidak menyengat, adaptasinya
tinggi terhadap stress dan perubahan lingkungan, penanganannya mudah,
aktivitasnya tinggi, dan menghasilkan produk perlebahan (Kahono 2015).
Stingless bees merupakan kelompok yang mendatangkan manfaat untuk
produksi madu, propolis, bee pollen dan dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan
produksi pertanian. Dua genus yang terkenal adalah Melipona dan Trigona
dengan keanekaragaman yang tinggi dibandingkan genus lebah lainnya. Genus
Melipona terdiri dari 50 spesies yang distribusinya terbatas di daerah neotropik
(Nieh dan Roubik 1995; Michener 2000). Heard (1999) melaporkan genus
Trigona terdiri dari 130 spesies, namun Michener (2013) melaporkan 500 spesies.
Stingless bees tersebar di daerah tropik dan subtropik di seluruh dunia (Pauly et
al. 2013). Berdasarkan ukuran tubuh, lebah stingless terdiri atas tiga kelompok,
yakni kecil (± 3mm) seperti pada Trigona (Tetragonula) fuscobalteata dan T.
(Tetragonula) laeviceps, menengah (± 5 mm) seperti pada T. (Lepidotrigona)
terminata, dan besar (± 8 mm) seperti pada T. (Heterotrigona) itama dan T.
(Geniotrigona) thoracica (Jalil dan Shuib 2014). Lebah biasanya mengunjungi
banyak spesies bunga (generalis). Pengelompokan ukuran tubuh ini dapat
membantu mengetahui spesies bunga yang dikunjunginya. Seperti pada tanaman
tomat diperlukan penyerbuk yang menghasilkan getaran dalam penyerbukannya,
karena terkait dengan bentuk morfologi bunga yang mengaharuskan adanya
getaran untuk melepaskan polen. Perilaku seperti itu ditunjukkan oleh lebah yang
2
berukuran besar seperti Xylocopa confusa dan X. caerulea (Suhri 2015). Pada
tanaman kailan diperlukan penyerbuk yang berukuran kecil seperti T.
(Tetragonula) laeviceps yang cocok dengan bentuk dan morfologi bunga yang
kecil (Wulandari 2015).
Kemampuan stingless bees untuk meningkatkan produksi tanaman pertanian
telah banyak dilaporkan di berbagai negara (Jalil dan Shuib 2014). Di Indonesia,
penelitian tentang kemampuan stingless bees dalam meningkatkan produksi
tanaman pertanian pada tanaman kailan dilaporkan oleh Wulandari (2015), bahwa
penyerbukan yang dilakukan oleh T. (Tetragonula) laeviceps meningkatkan 134%
jumlah polong pertanaman, 326% jumlah biji perpolong, dan 313% bobot biji
pertanaman. Pemanfaatan serangga penyerbuk perlu dilakukan di Indonesia pada
kondisi lingkungan yang terus menurun. Dengan memanfaatkan stingless bees
sebagai penyerbuk berarti pula melakukan konservasi lebah tersebut.
Tanaman sawi merupakan tanaman sayuran penting di Indonesia dan Asia
pada umumnya (Delaplane dan Mayer 2000). Selain itu, tanaman sawi memiliki
potensi untuk terus dikembangkan. Untuk memenuhi kebutuhan benih (biji) sawi,
diperlukan serangga penyerbuk yang efektif dan cocok dengan ukuran dan bentuk
bunga sawi yang kecil. Ukuran tubuh Trigona yang kecil 3.44-4.88 mm
(Sakagami 1978) diduga efektif sebagai serangga penyerbuk pada bunga sawi.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengukur peranan tiga spesies Trigona
yang memiliki ukuran berbeda, yaitu T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama dalam penyerbukan
dalam pembentukan biji tanaman sawi.
Perumusan Masalah
Tanaman sawi merupakan tanaman sayuran daun dengan nilai ekonomi
tinggi. Peningkatan produksi hasil panen melalui penyerbukan perlu dilakukan,
sehingga dapat memenuhi kebutuhan biji sawi nasional. Tidak hanya peningkatan
dari kuantitas, namun juga kualitas biji yang lebih baik. Oleh karena itu,
diperlukan adanya penyerbukan silang oleh serangga yang ukurannya sesuai
dengan bentuk dan morfologi bunga sawi, sehingga dapat meningkatkan kualitas
dan kuantitas biji dan adanya keragaman genetik. Untuk mewujudkan hasil
pertanian yang baik tersebut, perlu diperhatikan penggunaan serangga penyerbuk
untuk meningkatkan produksinya. Penelitian ini menggunakan tiga spesies
Trigona sebagai penyerbuk pada tanaman sawi. Kerangka pemikiran penelitian
dituangkan ke dalam diagram alur, seperti ditampilkan dalam Gambar 1.
3
Faktor
lingkungan: suhu,
kelembaban,
intensitas cahaya
dan lainnya
Lebah Trigona
sebagai penyerbuk
Aktivitas
kunjungan
Trigona: foraging
rate, flower
handling, total
kunjungan
Tanaman sawi (B. rapa):
berumah satu, ukuran
bunga kecil
Pemupukan,
pengendalian
hama
Peningkatan produksi biji
(bibit) sawi: jumlah polong per
tanaman, jumlah biji per
polong, bobot biji per tanaman,
perkecambahan biji
Gambar 1 Bagan rumusan masalah
4
Tujuan Penelitan
1.
2.
Penelitian ini bertujuan untuk:
Mengukur aktivitas kunjungan T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona)
terminata, dan T. (Heterotrigona) itama pada bunga sawi.
Mengukur peranan T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata,
dan T. (Heterotrigona) itama dalam penyerbukan tanaman sawi yang diukur
dari hasil panen biji, yang meliputi jumlah polong per tanaman, jumlah biji
per polong, bobot biji per polong, dan perkecambahan biji.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini berupa tambahan informasi mengenai peranan lebah
Trigona dalam penyerbukan tanaman yang meningkatkan kualitas dan kuantitas
produksi. Hasil penelitian ini dapat digunakan oleh petani di Indonesia dengan
memanfaatkan lebah Trigona untuk meningkatkan produksi biji sawi serta
dijadikan landasan dalam usaha konservasi lebah penyerbuk.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Lebah Trigona
Genus Trigona yang dikenal sebagai stingless bees atau lebah tidak
bersengat, termasuk ke dalam superfamili Apoidea, famili Apidae, subfamili
Melliponinae. Trigona merupakan lebah sosial yang tersebar di daerah tropik dan
subtropik, Amerika Selatan, separuh Afrika bagian selatan dan Asia Selatan (Free
1982; Michener 2007).
Trigona memiliki tiga pasang tungkai yang beruas-ruas. Sepasang tungkai
belakang memiliki rambut yang membentuk struktur keranjang polen (pollen
basket) untuk menampung serbuksari yang didapat dari tanaman. Di bagian kepala
terdapat sepasang mata majemuk, sepasang antena, dengan mulut berbentuk
probosis untuk menghisap nektar (Michener 2000). Seperti pada lebah madu,
Trigona juga memerlukan serbuksari (pollen), nektar, dan bahan lain, seperti
resin, air, getah, lilin, nektar extra floral, lumpur, garam, untuk membangun
sarang (Roubik 1989; Eltz et al. 2002). Ukuran yang kecil dari lebah Trigona
memudahkan untuk mengakses berbagai macam bunga (Abrol 2012).
Satu koloni lebah Trigona dapat terdiri 3000an individu lebah pekerja,
ratusan lebah jantan, dan beberapa lebah ratu, tergantung dari spesies dan umur
koloninya (Inoue et al. 1984). Morfologi lebah ratu berbeda dengan lebah jantan
dan lebah pekerja, ukuran tubuh lebih besar, dengan tugas untuk reproduksi
(bertelur) (Wille 1983; Erniwati 2013). Lebah pekerja bertugas membangun
sarang dan juga mencari resin, menjaga sarang, dan membangun tempat
menyimpan cadangan makanan (Inoue et al. 1984). Lebah jantan merupakan hasil
dari telur yang tidak dibuahi (partenogenesis) dan bertugas mengawini lebah ratu.
Di Indonesia Trigona dikenal nama teuwel (Jawa Barat), klanceng (Jawa
Tengah dan Jawa Timur), dan galo-galo (Sumatera Barat) (Erniwati 2013). Di
Sumatera Barat, Inoue et al. (1985) melaporkan 22 spesies Trigona. Di
Kalimantan Timur, Syafrizal et al. (2014) melaporkan 9 spesies Trigona dan
Museum Zoologicum Bogoriense (MZB) Bogor mengoleksi 37 spesies Trigona.
Trigona umumnya membangun sarang dalam rongga. Bentuk rongga akan
mempengaruhi susunan sarang, seperti distribusi sel penyimpanan polen, nektar,
dan larva (Vit et al. 2013). Spesies Trigona mempunyai karakter pintu masuk
sarang yang berbeda, seperti diameter, bentuk, panjang, dan tekstur sarang
(Sakagami dan Yamane 1984). Sel dalam sarang dapat berupa sel anakan dan sel
pakan. Sel anakan berfungsi sebagai tempat perkembangan stadia muda (telurlarva-pupa). Sel pakan berfungsi sebagai tempat untuk menampung dan
menyimpan makanan (polen dan nektar) bagi anakan lebah dan lebah dewasa
(Michener 2007).
Saat ini, beberapa spesies Trigona sudah banyak diternakkan, diantaranya T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona)
itama. Ketiga spesies tersebut, memiliki ukuran tubuh berbeda-beda (Schwarz
1939). Lebah T. (Tetragonula) laeviceps memiliki ukuran tubuh berkisar 3.444.88 mm, tubuh berwarna hitam dominan dan permukaan ventral abdomen
memiliki rambut berwarna keputihan. Bagian vertek, mesonotum serta scutellum
berambut berwarna hitam, utamanya di pinggir bagian belakang scutellum, tarsus
6
berambut warna pucat, permukaan basitarsi bagian belakang berwarna kehitaman.
Sel-sel telur tersusun berbentuk tumpukan (Schwarz 1939; Sakagami 1978).
Lebah T. (Lepidotrigona) terminata umumnya bersarang dalam rongga pohon
yang ditandai dengan mulut sarang yang memanjang berbentuk corong, ukuran
tubuh ± 5 mm, didominasi warna kuning kecoklatan pada bagian toraks, sel telur
berbentuk bulat telur dan tersusun sisiran spiral (Jalil dan Shuib 2014). Lebah T.
(Heterotrigona) itama memiliki ukuran tubuh lebih besar dibandingkan lebah
Trigona lainnya (± 6.15 mm), lebah pekerja sangat agresif dengan jumlah individu
dapat mencapai 5000an. Spesies ini paling banyak di ternakkan karena
menghasilkan madu lebih banyak dibanding Trigona yang lain (Inoue et al. 1985).
Aktivitas Kunjungan Trigona
Lebah Trigona mencari pakan pada berbagai spesies tumbuhan berbunga
dan berperan sebagai polinator (Slaa et al. 2006). Serangga penyerbuk
memerlukan sumber pakan yang digunakan untuk metabolisme tubuh, membuat
sarang, dan reproduksi (Schoonhoven et al. 1998). Tangmitcharoen et al. (2006)
melaporkan lebah T. (Tetragonilla) collina memiliki peran yang penting dalam
penyerbukan tanaman jati, karena lebah ini memiliki aktivitas kunjungan yang
tinggi (73.95%) dan aktivitas mencari makan meningkat pada pukul 10.00-12.00.
Hal ini memberikan konstribusi yang signifikan terhadap tingginya persentase
bunga yang diserbuki. Ruslan et al (2015) juga melaporkan bahwa lebah Trigona
sp. merupakan lebah penyerbuk yang memiliki flower handling dan foraging rate
yang tinggi (15.26 detik dan 27.47 detik per bunga) dalam mengunjungi bunga
Brassica rapa dibandingkan Apis cerana (4.91 detik dan 6.22 detik per bunga).
Perilaku foraging rate sangat dipengaruhi oleh iklim mikro, jumlah bunga,
kualitas polen dan nektar (Klein et al, 2004). Tangmitcharoen dan Owens (1997)
melaporkan bahwa aktivitas serangga penyerbuk pada bunga jati berkaitan dengan
jumlah polen dan sekresi nektar. Frekuensi kunjungan pada bunga jati di pagi hari
(475 kunjungan) lebih tinggi dibandingkan sore hari (193 kunjungan). Kunjwal et
al. (2014) juga melaporkan aktivitas kunjungan lebah sangat bervariasi pada
bunga Brassica juncea, A. mellifera mengunjungi 11.48 bunga/menit dan T.
(Tetragonula) laeviceps mengunjungi 3.67 bunga/menit. Aktivitas kunjungan
lebah pada bunga dipengaruhi oleh warna bunga, ketersediaan polen, nektar, dan
kesesuaian karakter bunga dengan tubuh lebah.
Perilaku kunjungan serangga penyerbuk dalam mengunjungi bunga juga
dipengaruhi oleh persaingan dengan serangga penyerbuk lainnya dalam
mendapatkan pakan (Raju dan Ezradanam 2002; Fahem et al. 2004). Lebah
pekerja Trigona menggunakan senyawa kimia untuk memberi informasi letak
sumber pakan kepada koloninya di sepanjang lintasan terbang. Individu Trigona
yang lain terbang dengan pola zigzag menuju sarang setelah menemukan sumber
pakan. Trigona juga mengeluarkan suara untuk komunikasi dengan individu lain.
Setelah pakan disimpan di sarang, Trigona kembali terbang meninggalkan sarang
ke sumber pakan yang diikuti lebah pekerja lainnya (Lindauer dan Kerr 1960).
7
Pollen Load pada Lebah Trigona
Bagi serangga, asosiasi dengan tumbuhan memberi keuntungan, yaitu
sebagai sumber pakan berupa serbuksari (pollen) dan nektar. Serbuksari
mengandung 15-30% protein dan nektar mengandung sekitar 50% gula dan
senyawa lain, seperti lipid, asam amino, mineral, dan senyawa aromatik
(Schoonhoven et al. 1998).
Tingginya aktivitas kunjungan dalam mencari pakan ditunjukkan dengan
banyaknya polen yang menempel pada tubuh lebah (Ramalho et al. 2009). Inoue
et al. (1985) melaporkan perilaku mencari makan T. (Tetragonula) minangkabau,
T. (Trigonella) moorei, dan T. (Heterotrigona) itama di kawasan hutan terganggu
di Sumatera. Ketiga lebah tersebut mengumpulkan polen, nektar, dan resin
masing-masing 10-20%, 70-80%, dan
DALAM PENYERBUKAN DAN PEMBENTUKAN BIJI
TANAMAN SAWI (Brassica rapa L: BRASSICACEAE)
ASMINI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Peranan
Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam Penyerbukan dan
Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica rapa L: Brassicaceae) adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2016
Asmini
NRP G352140211
RINGKASAN
ASMINI. Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam
Penyerbukan dan Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica rapa L:
Brassicaceae). Dibimbing oleh TRI ATMOWIDI dan SIH KAHONO.
Tanaman sawi (Brassica rapa) merupakan tanaman sayuran penting di
Indonesia. Meskipun bunga tanaman sawi bersifat hermaprodit, namun untuk
menghasilkan biji yang optimal diperlukan penyerbukan silang oleh serangga
penyerbuk yang ukurannya sesuai dengan bentuk dan morfologi bunga sawi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur aktivitas kunjungan tiga spesies Trigona,
yakni Trigona (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T.
(Heterotrigona) itama, dan peranannya dalam penyerbukan dan pembentukan biji
sawi.
Pada penelitian ini dilakukan perlakuan tanaman, yaitu 50 pertanaman
terbuka dan 50 pertanaman yang dikurung. Setiap pertanaman dalam kurungan
dimasukkan 1 koloni Trigona (T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona)
terminata, dan T. (Heterotrigona) itama). Sebanyak 50 tanaman dalam kurungan
tanpa diberi Trigona. Metode focal sampling digunakan untuk mengamati
aktivitas kunjungan Trigona. Pengamatan dilakukan dari pukul 07.00 sampai
pukul 16.00 selama pembungaan. Keberhasilan penyerbukan diukur dari jumlah
polong per tanaman, jumlah biji per polong, bobot biji per polong serta
perkecambahan biji yang dihasilkan. Data hasil panen masing-masing perlakuan
dianalisis dengan Analisis of variance (ANOVA) yang dilanjutkan uji Tukey.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas mencari pakan pada T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona)
itama dimulai pada pagi hari hingga sore hari. Jumlah bunga yang dikunjungi
paling banyak pada T. (Heterotrigona) itama (28.38 bunga/5 menit), diikuti pada
T. (Tetragonula) laeviceps (27.88 bunga/5 menit), dan T. (Lepidotrigona)
terminata (27.85 bunga/5 menit). Waktu kunjungan per bunga terlama pada T.
(Heterotrigona) itama (40.15 detik), diikuti pada T. (Tetragonula) laeviceps
(35.25 detik), dan pada T. (Lepidotrigona) terminata (34.84 detik). Total waktu
kunjungan tertinggi pada T. (Heterotrotrigona) itama (40.10 menit), diikuti pada
T. (Tetragonula) laeviceps (37.47 menit), dan pada T. (Lepidotrigona) terminata
(36.76 menit). Jumlah polen terbanyak dibawa oleh T. (Heterotrigona) itama
(36650 butir polen), diikuti oleh T. (Lepidotrigona) terminata (26940 butir polen),
dan T. (Tetragonula) laeviceps (9700 butir polen).
Penyerbukan oleh T. (Tetragonula) laeviceps meningkatkan 27% jumlah
polong per tanaman, 32% jumlah biji per polong, 32% bobot biji per polong dan
18% perkecambahan biji. Penyerbukan oleh T. (Lepidotrigona) terminata
meningkatkan 36% jumlah polong per tanaman, 55% jumlah biji per polong, 52%
bobot biji per polong dan 30% perkecambahan biji. Peningkatan hasil panen
tertinggi terjadi pada tanaman yang diserbuki oleh T. (Heterotrigona) itama yaitu
40% jumlah polong per tanaman, 72% jumlah biji per polong, 54% bobot biji
perpolong dan 36% perkecambahan biji.
Kata Kunci: Aktivitas kunjungan, B. rapa, pembentukan biji, Trigona spp.
SUMMARY
ASMINI. The Role of Stingless Bees (Trigona spp.: Apidae: Melliponinae) in
Pollination and Seed Set of Mustard (Brassica rapa L: Brassicaceae).
Supervised by TRI ATMOWIDI and SIH KAHONO.
Mustard (Brassica rapa) is important vegetable plants in Indonesia. This
plants has hermaphrodite flower. However to maximize seed production is
needed cross-pollination by insect pollinators that suitable size with the flowers.
This research aimed to analyze of visiting activities of three species of Trigona,
i.e., Trigona (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, and T.
(Heterotrigona) itama and the role of the stingless bees in pollination and seed
set of mustard.
The study used the treatment of plants, i.e. opened plants and caged
plants. Each fifty plants, was placed one colony of Trigona (T. (Tetragonula)
laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, and T. (Heterotrigona) itama). Focal
sampling method was used in this research to observe the visiting activities of
Trigona. The observations were conducted from 7:00 am until 16:00 pm during
flowering. The effectiveness of pollination was measured by the number of
pods per plant, number of seeds per pod, seed weight per pod, and seed
germination. Data of yield plants from each treatment were analyzed by using
analysis of variance (ANOVA) and Tukey test.
Result showed that foraging activities of T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, and T. (Heterotrigona) itama strarted in the morning
until evening. The highest foraging rate was occurred in T. (Heterotrigona) itama
(28.38 flowers/5 minutes), followed by T. (Tetragonula) laeviceps (27.88
flowers/5 minutes), and T. (Lepidotrigona) terminata (27.85 flowers/5 minutes).
The longest flower handling time was found in T. (Heterotrigona) itama (40.15
seconds), followed by T. (Tetragonula) laeviceps (35.25 seconds), and T.
(Lepidotrigona) terminata (34.84 seconds). The highest total time visit was found
in T. (Heterotrigona) itama (40.10 minutes), followed by T. (Tetragonula)
laeviceps (37.47 minutes), and T. (Lepidotrigona) terminata (36.76 minutes). T.
(Heterotrigona) itama has a highest pollen load (36650 pollen grains), followed
by T. (Lepidotrigona) terminata (26940 pollen grains), and T. (Tetragonula)
laeviceps (9700 pollen grains).
Trigona is an
effective pollinators in mustard. Pollination by T.
(Tetragonula) laeviceps increase 27% the number of pods per plant, 32% the
number seeds per pod, 32% seed weight per pod, and 18% seed germination of
mustard. Pollination by T. (Lepidotrigona) terminata increase 36% the number of
pods per plant, 55% the number seeds per pod, 52% seed weight per pod, and
30% of seed germination. While, pollination by T. (Heterotrigona) itama increase
40% the number of pods per plant, 72% the number seeds per pod, 54% seed
weight per pod, and 36% seed germination.
Keywords: B. rapa, visiting activities, seed set of Mustard, Trigona spp.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PERANAN LEBAH Trigona spp. (APIDAE: MELLIPONINAE)
DALAM PENYERBUKAN DAN PEMBENTUKAN BIJI
TANAMAN SAWI (Brassica rapa L: BRASSICACEAE)
ASMINI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
Pada
Program Studi Biosains Hewan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis : Dr Ir Noor Farikhah Haneda, MSi
Judul Tesis
Nama
NIM
: Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam
Penyerbukan dan Pembentukan Biji Tanaman Sawi (Brassica
rapa : Brassicaceae)
: Asmini
: G352140211
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Drs Tri Atmowidi, MSi
Ketua
Dr Sih Kahono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Biosains Hewan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir RR Dyah Perwitasari, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 16 Juni 2016
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelittian ini berjudul
“Peranan Lebah Trigona spp. (Apidae: Melliponinae) dalam Penyerbukan dan
Pembentukan Biji Tanaman Sawi” yang dilaksanakan sejak bulan Agustus
sampai Desember 2015.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Tri Atmowidi dan Dr Sih
Kahono yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian.
Terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Gandi dan Bapak Milin selaku
staff laboratorium Kebun Percobaan Cikabayan IPB yang telah membantu di
lapangan. Penghargaan juga penulis sampaikan kepada Ibu Suhartini selaku
laboran Fungsi dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi, FMIPA, IPB.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua atas
semangat, kasih sayang yang tak terhingga, kepada saudara-saudariku atas
inspirasi dan bantuan materilnya, serta para teman sebimbingan Arif dan Nelky
yang banyak membantu, Silvia dan Teguh yang selalu memotivasi dan rekanrekan Biosains Hewan IPB 2014 atas segala doa dan bantuannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2016
Asmini
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Lebah Trigona
Aktivitas Kunjungan Trigona
Pollen load pada Lebah Trigona
Peranan Trigona sebagai Penyerbuk
Penyerbukan pada tanaman Sawi (Brassica rapa)
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penyiapan Tanaman Sawi
Penggunaan Trigona Untuk Penyerbukan Tanaman Sawi
Pengamatan Aktivitas Kunjungan Trigona
Pengamatan Morfologi Polen
Pengukuran Pollen Load
Pengukuran Hasil Panen
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Aktivitas Kunjungan Trigona pada Bunga Sawi
Morfologi Polen dan Pollen Load pada Trigona
Hasil Panen Tanaman Sawi
PEMBAHASAN
Aktivitas Kunjungan Trigona pada Bunga Sawi
Pollen Load
Hasil Panen Tanaman Sawi
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
xi
xi
1
1
2
4
4
5
5
6
7
7
8
9
9
9
9
10
11
11
11
11
12
12
12
14
15
17
17
18
18
20
21
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
Bagan rumusan masalah
Morfologi tanaman sawi: bunga sawi tersusun dalam
tandan, satu bunga dengan satu stigma, satu bunga dengan 4
petal, satu bunga dengan 6 benangsari
3. Bibit tanaman sawi dalam tray berumur 14 hari
4. Pertanaman sawi dalam kurungan kain kasa dan pertanaman
tanpa kurungan
5. Aktivitas kunjungan Trigona pada bunga sawi
6. Jumlah bunga yang kunjungi per 5 menit oleh T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan
T. (Heterotrigona) itama pada bunga sawi berdasarkan
blok waktu pengamatan
7. Lama kunjungan per bunga T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama
pada bunga sawi berdasarkan blok waktu pengamatan
8. Total lama kunjungan T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama
pada bunga sawi berdasarkan blok waktu pengamatan
9. Serangga penyerbuk alami pada
pertanaman sawi:
Xylocopa confusa, Apis cerana, dan Ceratina sp.
10. Morfologi polen tanaman sawi: prolate, 3-colpate, circularlobate
11. Jumlah polen menempel pada tubuh T. (Tetragonula)
laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T.
(Heterotrigona) itama. Bar menunjukkan standar deviasi
12. Hasil panen tanaman sawi: polong yang kering, biji sawi,
biji yang berkecambah
3
8
9
10
10
12
13
13
14
14
15
15
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penyerbukan oleh serangga memberikan kontribusi yang signifikan terhadap
produksi pertanian, termasuk meningkatkan nilai ekonomi (Faegry dan Pijl 1979;
FAO 2006; Atmowidi et al. 2007; Rianti et al. 2010; Garibeldi 2014). Pada
tanaman yang tidak mampu melakukan penyerbukan sendiri, agen peyerbuk dapat
membantu terjadinya proses penyerbukan silang. Tanaman yang diserbuki oleh
serangga penyerbuk, produksinya lebih tinggi daripada tanaman yang melakukan
penyerbukan sendiri (Barth 1991; Waites 2005; Depra et al. 2014).
Bunga dan penyerbuk memiliki interaksi yang saling menguntungkan
(simbiosis mutualisme) (Schoonhoven et al. 1998). Setiap spesies atau kelompok
bunga memiliki kecocokan morfologi, ukuran dan penyerbuknya, sehingga
dikenal adanya bunga kelelawar, bunga burung, bunga kupu-kupu, bunga
kumbang, bunga lalat, dan bunga lebah (Campbell et al. 1999). Pengetahuan
hubungan spesifik antara spesies bunga dan spesies penyerbuknya sangat penting
untuk strategi pengembangan dan pemanfaatan serta perlindungannya.
Penyerbuk paling utama dilakukan oleh kelompok lebah karena aktif
mengumpulkan serbuksari dan nektar yang didukung dengan tubuh berambut
yang membantu mengumpulkan serbuksari (Schoonhoven et al. 1998). Di
negara maju, pemanfaatan lebah untuk meningkatkan produksi tanaman pertanian
telah lama dilakukan, namun di Indonesia belum dilakukan. Salah satu kelompok
lebah yang mempunyai potensi untuk dimanfaatkan sebagai penyerbuk adalah
lebah tidak bersengat (stingless bees). Kelompok lebah subfamili Melliponinae ini
mempunyai prospek yang tinggi untuk dikembangkan sebagai penyerbuk tanaman
pertanian di Indonesia karena ukurannya kecil, tidak menyengat, adaptasinya
tinggi terhadap stress dan perubahan lingkungan, penanganannya mudah,
aktivitasnya tinggi, dan menghasilkan produk perlebahan (Kahono 2015).
Stingless bees merupakan kelompok yang mendatangkan manfaat untuk
produksi madu, propolis, bee pollen dan dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan
produksi pertanian. Dua genus yang terkenal adalah Melipona dan Trigona
dengan keanekaragaman yang tinggi dibandingkan genus lebah lainnya. Genus
Melipona terdiri dari 50 spesies yang distribusinya terbatas di daerah neotropik
(Nieh dan Roubik 1995; Michener 2000). Heard (1999) melaporkan genus
Trigona terdiri dari 130 spesies, namun Michener (2013) melaporkan 500 spesies.
Stingless bees tersebar di daerah tropik dan subtropik di seluruh dunia (Pauly et
al. 2013). Berdasarkan ukuran tubuh, lebah stingless terdiri atas tiga kelompok,
yakni kecil (± 3mm) seperti pada Trigona (Tetragonula) fuscobalteata dan T.
(Tetragonula) laeviceps, menengah (± 5 mm) seperti pada T. (Lepidotrigona)
terminata, dan besar (± 8 mm) seperti pada T. (Heterotrigona) itama dan T.
(Geniotrigona) thoracica (Jalil dan Shuib 2014). Lebah biasanya mengunjungi
banyak spesies bunga (generalis). Pengelompokan ukuran tubuh ini dapat
membantu mengetahui spesies bunga yang dikunjunginya. Seperti pada tanaman
tomat diperlukan penyerbuk yang menghasilkan getaran dalam penyerbukannya,
karena terkait dengan bentuk morfologi bunga yang mengaharuskan adanya
getaran untuk melepaskan polen. Perilaku seperti itu ditunjukkan oleh lebah yang
2
berukuran besar seperti Xylocopa confusa dan X. caerulea (Suhri 2015). Pada
tanaman kailan diperlukan penyerbuk yang berukuran kecil seperti T.
(Tetragonula) laeviceps yang cocok dengan bentuk dan morfologi bunga yang
kecil (Wulandari 2015).
Kemampuan stingless bees untuk meningkatkan produksi tanaman pertanian
telah banyak dilaporkan di berbagai negara (Jalil dan Shuib 2014). Di Indonesia,
penelitian tentang kemampuan stingless bees dalam meningkatkan produksi
tanaman pertanian pada tanaman kailan dilaporkan oleh Wulandari (2015), bahwa
penyerbukan yang dilakukan oleh T. (Tetragonula) laeviceps meningkatkan 134%
jumlah polong pertanaman, 326% jumlah biji perpolong, dan 313% bobot biji
pertanaman. Pemanfaatan serangga penyerbuk perlu dilakukan di Indonesia pada
kondisi lingkungan yang terus menurun. Dengan memanfaatkan stingless bees
sebagai penyerbuk berarti pula melakukan konservasi lebah tersebut.
Tanaman sawi merupakan tanaman sayuran penting di Indonesia dan Asia
pada umumnya (Delaplane dan Mayer 2000). Selain itu, tanaman sawi memiliki
potensi untuk terus dikembangkan. Untuk memenuhi kebutuhan benih (biji) sawi,
diperlukan serangga penyerbuk yang efektif dan cocok dengan ukuran dan bentuk
bunga sawi yang kecil. Ukuran tubuh Trigona yang kecil 3.44-4.88 mm
(Sakagami 1978) diduga efektif sebagai serangga penyerbuk pada bunga sawi.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengukur peranan tiga spesies Trigona
yang memiliki ukuran berbeda, yaitu T. (Tetragonula) laeviceps, T.
(Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona) itama dalam penyerbukan
dalam pembentukan biji tanaman sawi.
Perumusan Masalah
Tanaman sawi merupakan tanaman sayuran daun dengan nilai ekonomi
tinggi. Peningkatan produksi hasil panen melalui penyerbukan perlu dilakukan,
sehingga dapat memenuhi kebutuhan biji sawi nasional. Tidak hanya peningkatan
dari kuantitas, namun juga kualitas biji yang lebih baik. Oleh karena itu,
diperlukan adanya penyerbukan silang oleh serangga yang ukurannya sesuai
dengan bentuk dan morfologi bunga sawi, sehingga dapat meningkatkan kualitas
dan kuantitas biji dan adanya keragaman genetik. Untuk mewujudkan hasil
pertanian yang baik tersebut, perlu diperhatikan penggunaan serangga penyerbuk
untuk meningkatkan produksinya. Penelitian ini menggunakan tiga spesies
Trigona sebagai penyerbuk pada tanaman sawi. Kerangka pemikiran penelitian
dituangkan ke dalam diagram alur, seperti ditampilkan dalam Gambar 1.
3
Faktor
lingkungan: suhu,
kelembaban,
intensitas cahaya
dan lainnya
Lebah Trigona
sebagai penyerbuk
Aktivitas
kunjungan
Trigona: foraging
rate, flower
handling, total
kunjungan
Tanaman sawi (B. rapa):
berumah satu, ukuran
bunga kecil
Pemupukan,
pengendalian
hama
Peningkatan produksi biji
(bibit) sawi: jumlah polong per
tanaman, jumlah biji per
polong, bobot biji per tanaman,
perkecambahan biji
Gambar 1 Bagan rumusan masalah
4
Tujuan Penelitan
1.
2.
Penelitian ini bertujuan untuk:
Mengukur aktivitas kunjungan T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona)
terminata, dan T. (Heterotrigona) itama pada bunga sawi.
Mengukur peranan T. (Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata,
dan T. (Heterotrigona) itama dalam penyerbukan tanaman sawi yang diukur
dari hasil panen biji, yang meliputi jumlah polong per tanaman, jumlah biji
per polong, bobot biji per polong, dan perkecambahan biji.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini berupa tambahan informasi mengenai peranan lebah
Trigona dalam penyerbukan tanaman yang meningkatkan kualitas dan kuantitas
produksi. Hasil penelitian ini dapat digunakan oleh petani di Indonesia dengan
memanfaatkan lebah Trigona untuk meningkatkan produksi biji sawi serta
dijadikan landasan dalam usaha konservasi lebah penyerbuk.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Biologi Lebah Trigona
Genus Trigona yang dikenal sebagai stingless bees atau lebah tidak
bersengat, termasuk ke dalam superfamili Apoidea, famili Apidae, subfamili
Melliponinae. Trigona merupakan lebah sosial yang tersebar di daerah tropik dan
subtropik, Amerika Selatan, separuh Afrika bagian selatan dan Asia Selatan (Free
1982; Michener 2007).
Trigona memiliki tiga pasang tungkai yang beruas-ruas. Sepasang tungkai
belakang memiliki rambut yang membentuk struktur keranjang polen (pollen
basket) untuk menampung serbuksari yang didapat dari tanaman. Di bagian kepala
terdapat sepasang mata majemuk, sepasang antena, dengan mulut berbentuk
probosis untuk menghisap nektar (Michener 2000). Seperti pada lebah madu,
Trigona juga memerlukan serbuksari (pollen), nektar, dan bahan lain, seperti
resin, air, getah, lilin, nektar extra floral, lumpur, garam, untuk membangun
sarang (Roubik 1989; Eltz et al. 2002). Ukuran yang kecil dari lebah Trigona
memudahkan untuk mengakses berbagai macam bunga (Abrol 2012).
Satu koloni lebah Trigona dapat terdiri 3000an individu lebah pekerja,
ratusan lebah jantan, dan beberapa lebah ratu, tergantung dari spesies dan umur
koloninya (Inoue et al. 1984). Morfologi lebah ratu berbeda dengan lebah jantan
dan lebah pekerja, ukuran tubuh lebih besar, dengan tugas untuk reproduksi
(bertelur) (Wille 1983; Erniwati 2013). Lebah pekerja bertugas membangun
sarang dan juga mencari resin, menjaga sarang, dan membangun tempat
menyimpan cadangan makanan (Inoue et al. 1984). Lebah jantan merupakan hasil
dari telur yang tidak dibuahi (partenogenesis) dan bertugas mengawini lebah ratu.
Di Indonesia Trigona dikenal nama teuwel (Jawa Barat), klanceng (Jawa
Tengah dan Jawa Timur), dan galo-galo (Sumatera Barat) (Erniwati 2013). Di
Sumatera Barat, Inoue et al. (1985) melaporkan 22 spesies Trigona. Di
Kalimantan Timur, Syafrizal et al. (2014) melaporkan 9 spesies Trigona dan
Museum Zoologicum Bogoriense (MZB) Bogor mengoleksi 37 spesies Trigona.
Trigona umumnya membangun sarang dalam rongga. Bentuk rongga akan
mempengaruhi susunan sarang, seperti distribusi sel penyimpanan polen, nektar,
dan larva (Vit et al. 2013). Spesies Trigona mempunyai karakter pintu masuk
sarang yang berbeda, seperti diameter, bentuk, panjang, dan tekstur sarang
(Sakagami dan Yamane 1984). Sel dalam sarang dapat berupa sel anakan dan sel
pakan. Sel anakan berfungsi sebagai tempat perkembangan stadia muda (telurlarva-pupa). Sel pakan berfungsi sebagai tempat untuk menampung dan
menyimpan makanan (polen dan nektar) bagi anakan lebah dan lebah dewasa
(Michener 2007).
Saat ini, beberapa spesies Trigona sudah banyak diternakkan, diantaranya T.
(Tetragonula) laeviceps, T. (Lepidotrigona) terminata, dan T. (Heterotrigona)
itama. Ketiga spesies tersebut, memiliki ukuran tubuh berbeda-beda (Schwarz
1939). Lebah T. (Tetragonula) laeviceps memiliki ukuran tubuh berkisar 3.444.88 mm, tubuh berwarna hitam dominan dan permukaan ventral abdomen
memiliki rambut berwarna keputihan. Bagian vertek, mesonotum serta scutellum
berambut berwarna hitam, utamanya di pinggir bagian belakang scutellum, tarsus
6
berambut warna pucat, permukaan basitarsi bagian belakang berwarna kehitaman.
Sel-sel telur tersusun berbentuk tumpukan (Schwarz 1939; Sakagami 1978).
Lebah T. (Lepidotrigona) terminata umumnya bersarang dalam rongga pohon
yang ditandai dengan mulut sarang yang memanjang berbentuk corong, ukuran
tubuh ± 5 mm, didominasi warna kuning kecoklatan pada bagian toraks, sel telur
berbentuk bulat telur dan tersusun sisiran spiral (Jalil dan Shuib 2014). Lebah T.
(Heterotrigona) itama memiliki ukuran tubuh lebih besar dibandingkan lebah
Trigona lainnya (± 6.15 mm), lebah pekerja sangat agresif dengan jumlah individu
dapat mencapai 5000an. Spesies ini paling banyak di ternakkan karena
menghasilkan madu lebih banyak dibanding Trigona yang lain (Inoue et al. 1985).
Aktivitas Kunjungan Trigona
Lebah Trigona mencari pakan pada berbagai spesies tumbuhan berbunga
dan berperan sebagai polinator (Slaa et al. 2006). Serangga penyerbuk
memerlukan sumber pakan yang digunakan untuk metabolisme tubuh, membuat
sarang, dan reproduksi (Schoonhoven et al. 1998). Tangmitcharoen et al. (2006)
melaporkan lebah T. (Tetragonilla) collina memiliki peran yang penting dalam
penyerbukan tanaman jati, karena lebah ini memiliki aktivitas kunjungan yang
tinggi (73.95%) dan aktivitas mencari makan meningkat pada pukul 10.00-12.00.
Hal ini memberikan konstribusi yang signifikan terhadap tingginya persentase
bunga yang diserbuki. Ruslan et al (2015) juga melaporkan bahwa lebah Trigona
sp. merupakan lebah penyerbuk yang memiliki flower handling dan foraging rate
yang tinggi (15.26 detik dan 27.47 detik per bunga) dalam mengunjungi bunga
Brassica rapa dibandingkan Apis cerana (4.91 detik dan 6.22 detik per bunga).
Perilaku foraging rate sangat dipengaruhi oleh iklim mikro, jumlah bunga,
kualitas polen dan nektar (Klein et al, 2004). Tangmitcharoen dan Owens (1997)
melaporkan bahwa aktivitas serangga penyerbuk pada bunga jati berkaitan dengan
jumlah polen dan sekresi nektar. Frekuensi kunjungan pada bunga jati di pagi hari
(475 kunjungan) lebih tinggi dibandingkan sore hari (193 kunjungan). Kunjwal et
al. (2014) juga melaporkan aktivitas kunjungan lebah sangat bervariasi pada
bunga Brassica juncea, A. mellifera mengunjungi 11.48 bunga/menit dan T.
(Tetragonula) laeviceps mengunjungi 3.67 bunga/menit. Aktivitas kunjungan
lebah pada bunga dipengaruhi oleh warna bunga, ketersediaan polen, nektar, dan
kesesuaian karakter bunga dengan tubuh lebah.
Perilaku kunjungan serangga penyerbuk dalam mengunjungi bunga juga
dipengaruhi oleh persaingan dengan serangga penyerbuk lainnya dalam
mendapatkan pakan (Raju dan Ezradanam 2002; Fahem et al. 2004). Lebah
pekerja Trigona menggunakan senyawa kimia untuk memberi informasi letak
sumber pakan kepada koloninya di sepanjang lintasan terbang. Individu Trigona
yang lain terbang dengan pola zigzag menuju sarang setelah menemukan sumber
pakan. Trigona juga mengeluarkan suara untuk komunikasi dengan individu lain.
Setelah pakan disimpan di sarang, Trigona kembali terbang meninggalkan sarang
ke sumber pakan yang diikuti lebah pekerja lainnya (Lindauer dan Kerr 1960).
7
Pollen Load pada Lebah Trigona
Bagi serangga, asosiasi dengan tumbuhan memberi keuntungan, yaitu
sebagai sumber pakan berupa serbuksari (pollen) dan nektar. Serbuksari
mengandung 15-30% protein dan nektar mengandung sekitar 50% gula dan
senyawa lain, seperti lipid, asam amino, mineral, dan senyawa aromatik
(Schoonhoven et al. 1998).
Tingginya aktivitas kunjungan dalam mencari pakan ditunjukkan dengan
banyaknya polen yang menempel pada tubuh lebah (Ramalho et al. 2009). Inoue
et al. (1985) melaporkan perilaku mencari makan T. (Tetragonula) minangkabau,
T. (Trigonella) moorei, dan T. (Heterotrigona) itama di kawasan hutan terganggu
di Sumatera. Ketiga lebah tersebut mengumpulkan polen, nektar, dan resin
masing-masing 10-20%, 70-80%, dan