Keanekaragaman Dan Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk Serta Pengaruhnya Dalam Pembentukan Buah Mentimun (Cucumis Sativus Linn.)

KEANEKARAGAMAN DAN AKTIVITAS KUNJUNGAN
SERANGGA PENYERBUK SERTA PENGARUHNYA DALAM
PEMBENTUKAN BUAH MENTIMUN (Cucumis sativus Linn.)

PHIKA AINNADYA HASAN

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keanekaragaman dan
Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk serta Pengaruhnya dalam Pembentukan
Buah Mentimun (Cucumis sativus Linn.) adalah benar karya saya dengan arahan
dari 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Phika Ainnadya Hasan
NIM G352130061

RINGKASAN
PHIKA AINNADYA HASAN. Keanekaragaman dan Aktivitas Kunjungan
Serangga Penyerbuk serta Pengaruhnya dalam Pembentukan Buah Mentimun
(Cucumis sativus Linn.). Dibimbing oleh TRI ATMOWIDI dan SIH KAHONO.
Serangga penyerbuk membantu proses penyerbukan lebih dari 50 tanaman
berbunga, salah satunya adalah mentimun (Cucumis sativus Linn.). Mentimun
memiliki polen yang cukup besar dan lengket sehingga membutuhkan serangga
penyerbuk dalam proses penyerbukannya. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan
untuk mengukur keanekaragaman dan aktivitas kunjungan serangga penyerbuk
pada tanaman mentimun, serta pengaruhnya dalam pembentukan buah dan biji
tanaman mentimun.
Keanekaragaman serangga penyerbuk menggunakan metode scan sampling
dan aktivitas kunjungan diamati dengan metode focal sampling. Pengamatan
aktivitas kunjungan meliputi foraging rate, handling time, total kunjungan,
kompetisi, cara mengambil nektar dan polen serta pollen load pada serangga

penyerbuk. Pengamatan efektivitas serangga penyerbuk dilakukan dengan dua
perlakuan, yaitu tanaman yang dikurung dengan kasa dan tanaman yang dibiarkan
terbuka. Efektivitas serangga penyerbuk diukur dari jumlah buah yang terbentuk
per tanaman, ukuran dan bobot buah, serta jumlah dan bobot biji. Parameter
lingkungan dan volume nektar juga diukur dalam penelitian ini. Pembungaan
tanaman mentimun dan spesies tanaman yang berbunga di sekitar lokasi
pengamatan juga diamati.
Hasil penelitian menunjukan terdapat 15 spesies serangga penyerbuk di
pertanaman mentimun, yaitu Xylocopa confusa, X. latipes, X. caerulea, Amegilla
burnensis, Ceratina bryanti, Nomia sp., N. quadridentata, Megachile aff.
disjuncta, M. conjuncta, M. unbripennis, Campsomeris javana, Syrphus sp.,
Parasyrphus sp., Eurema hecabe dan Vanessa cardui. Lebah X. confusa dan
Ceratina sp. merupakan serangga penyerbuk efektif pada tanaman mentimun.
Lebah Nomia sp. memiliki nilai total kunjungan tertinggi (79.57 detik/tanaman),
Syrphus sp. memiliki nilai handling time tertinggi (50.71 detik/bunga) dan X.
confusa memiliki nilai foraging rate tertinggi (12.55 bunga/menit). Kompetisi
interspesifik dalam aktivitas kunjungan terjadi antara V. cardui, Ceratina sp., dan
Aulacophora sp. Kompetisi intraspesifik terjadi antara sesama spesies Megachile
dan antara sesama spesies Ceratina. Intesitas cahaya merupakan faktor
lingkungan yang berkorelasi positif terhadap jumlah spesies serangga penyerbuk.

Penyerbukan oleh serangga meningkatkan 12.5% jumlah buah, 100% jumlah buah
yang normal, 5.16 bobot buah, 40.23% diameter buah, 8.97% panjang buah,
77.61% jumlah biji dan 28.57% bobot biji tanaman mentimun.
Kata kunci: aktivitas kunjungan, pembentukan buah, serangga penyerbuk

SUMMARY
PHIKA AINNADYA HASAN. Diversity and Foraging Activity of Insect
Pollinator in Relation to Fruit Formation of Cucumber (Cucumis sativus Linn).
Supervised by TRI ATMOWIDI and SIH KAHONO.
Insect pollinator help the pollination process of more than 50 flowering
plants, including cucumber (Cucumis sativus Linn.). Cucumber has relatively
large size and sticky pollen, so they need insect pollinators to help their pollination process. This research aims to measure the diversity and foraging activities of
insect pollinators on cucumber plant and their effect in the fruit and seed formation of cucumber plant.
Insect pollinators diversity was observed by using scan sampling method
and foraging activity was observed by focal sampling methods. Observation of
foraging activities were observed based on foraging rate, handling time, total visitation, competitions, their way to take nectar and pollen and pollen load of insect
pollinators. Measurement of pollinator effectiveness were conducted using two
treatments, i.e. covered crops with the screen and opened crops. Effectiveness of
insect pollinators were measured by number of fruit per plant, size and weight of
fruit, and number and weight of seed. Environmental parameters and nectar volume also measured in this study. Flowering cucumber plants and flowering plants

around the observation location were also observed.
Result showed that there are fifteen species of insect pollinators on cucumber were found, i.e. Xylocopa confusa, X. latipes, X. caerulea, Amegilla
burnensis, Ceratina bryanti, Nomia sp., N. quadridentata, Megachile aff.
disjuncta, M. conjuncta, M. unbripennis, Campsomeris javana, Syrphus sp.,
Parasyrphus sp., Eurema hecabe and Vanessa cardui. Bees, X. confusa and
Ceratina sp. were effective insect pollinators in cucumber. Bees, Nomia sp. has
the highest total visitation (79.57 seconds/plant), Syrphus sp. has the highest handling time (50.71 seconds/flower) and X. confusa has the highest foraging rate
(12.55 flowers/minute). During visiting the flowers, interspecific competition was
found among V. cardui, Ceratina sp., and Aulacophora sp. Intraspecific competition was found between species of Megachile and betweenn species of Ceratina.
Light intensity correlated positively with number of species of insect pollinators.
Pollination by insect increase 12.5% number of fruit, 100% number of normal
fruit, 5.16% fruit weight, 40.23% fruit diameter, 8.97% fruit length, 77.61% number of seed, and 28.57% seed weight of cucumber plants.
Keywords: Foraging activity, fruit formation, insect pollinators

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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

KEANEKARAGAMAN DAN AKTIVITAS KUNJUNGAN
SERANGGA PENYERBUK SERTA PENGARUHNYA DALAM
PEMBENTUKAN BUAH MENTIMUN (Cucumis sativus Linn.)

PHIKA AINNADYA HASAN

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Biosains Hewan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr Ir Noor Farikhah Haneda, MSi

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus samapai Oktober 2014 ini ialah
serangga penyerbuk, dengan judul Keanekaragaman dan Aktivitas Kunjungan
Serangga Penyerbuk serta Pengaruhnya dalam Pembentukan Buah Mentimun
(Cucumis sativus Linn.).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Tri Atmowidi dan Dr Sih
Kahono selaku pembimbing, Dr Dyah Perwitasari selaku ketua Program Studi
Biosains Hewan yang telah banyak memberi arahan dan Dr Noor Frikhah Haneda
sebagai penguji dalam ujian tesis. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada ayah Ir Hasanuddin, ibu Ainin zahra, adik-adikku Bhela Amirull Hasan,
Ananda Ibnujathi Hasan dan Khalifah Ahsan Hasan serta seluruh keluarga atas
doa dan kasih sayangnya. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih
kepada Bina Sarana Bakti yang telah memberikan izin untuk lokasi penelitian,
kepada para petani, teman-teman dan pihak-pihak yang telah membantu dalam
pelaksanaan penelitian ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, September 2015

Phika Ainnadya Hasan

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Pengamatan Pembungaan dan Pengukuran Volume Nektar
Pengamatan Keanekaragaman Serangga Penyerbuk
Koleksi, Preservasi, dan Identifikasi Serangga Penyerbuk
Pengamatan Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk
Pengamatan Morfologi Polen Mentimun
Penghitungan Pollen Load

Pengkuran Efektivitas Serangga Penyerbuk
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembungaan dan Volume Nektar Bunga Mentimun
Keanekaragaman Serangga Penyerbuk Bunga Mentimun
Keanekaragaman Serangga Penyerbuk berdasarkan Waktu Pengamatan
dan Kondisi Lingkungan
Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk
Pollen Load
Efektivitas Serangga Penyerbuk dalam Pembentukan Buah Mentimun
Pembahasan
Pembungaan dan Volume Nektar Bunga Mentimun
Keanekaragaman Serangga Penyerbuk
Keanekaragaman Serangga Penyerbuk berdasarkan Waktu Pengamatan
dan Kondisi Lingkungan
Aktivitas Kunjungan dan Pollen Load
Efektivitas Penyerbukan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan

Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
1
1
2
3
3
4
4
4
4
5
5
5
6
6

8
8
8
9
13
16
18
19
22
22
22
23
24
25
27
27
27
28
31

DAFTAR TABEL
1
2
3

4

5
6
7

Spesies dan jumlah individu serangga penyerbuk pada tanaman
mentimun varietas jepang
Spesies dan jumlah individu serangga penyerbuk pada tanaman
mentimun varietas lokal
Kondisi lingkungan pada waktu pengamatan serangga penyerbuk
Hubungan jumlah individu dan spesies serangga penyerbuk dengan
parameter lingkungan berdasarkan nilai korelasi Pearson dan nilai
probabilitas
Aktivitas kunjungan serangga penyerbuk pada bunga mentimun
Perilaku kunjungan beberapa spesies penyerbuk mentimun
Hasil panen pertanaman mentimun terbuka dan dikurung kain kasa
dan persentase peningkatan hasil panen

10
11
15

15
17
18
20

DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

10.
11.
12.

Bagan alur pikir penelitian
Pertanaman menimun yang digunakan dalam penelitian
Bunga mentimun saat mekar
Persentase ordo serangga penyerbuk bunga mentimun
Serangga pengunjung bunga mentimun
Indeks kesamaan Sorensen serangga penyerbuk mentimun varietas
jepang dan varietas lokal berdasarkan waktu pengamatan
Jumlah individu serangga penyerbuk pada setiap periode waktu
pengamatan yang berbeda pada dua varietas mentimun
Jumlah individu masing-masing spesies serangga penyerbuk pada
pagi, siang dan sore hari pada dua varietas mentimun
Hasil analisis PCA (Principal Component Analysis) antara jumlah
individu dan spesies serangga penyerbuk dengan periode pengamatan
dan faktor lingkungan
Morfologi polen mentimun varietas jepang (perbesaran 40x)
Rataan jumlah polen yang menempel di tubuh Megachile sp. dan
Ceratina sp. Standar eror ditunjukan pada grafik
Hasil panen pertanaman mentimun

3
6
8
9
12
13
14
14

16
18
19
21

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Serangga penyerbuk berperan penting dalam penyerbukan tanaman
berbunga, khususnya tanaman yang bersifat entomofili. Salah satu tanaman yang
membutuhkan serangga penyerbuk dalam proses penyerbukannya adalah
mentimun (Cucumis sativus Linn.). Mentimun merupakan tanaman berumah satu
(monoceous) yang memiliki serbuk sari yang besar dan lengket (Pateel dan Sattagi
2007), sehingga membutuhkan serangga dalam proses penyerbukannya.
Di Indonesia ditemukan banyak varietas mentimun. Di antaranya adalah
mentimun varietas jepang dan mentimun varietas lokal. Mentimun varietas jepang
(Cucumis sativus L. var Roberto) termasuk mentimun spesies hibrida, yaitu hasil
persilangan beberapa varietas unggul, sedangkan mentimun varietas lokal
termasuk mentimun open pollinated (OP), yaitu hasil persilangan secara alami di
alam. Oleh karena itu, mentimun varietas jepang memiliki beberapa keunggulan,
diantaranya adalah bunga betina yang banyak, tahan terhadap penyakit serta
produktivitasnya yang tinggi (> 2kg/pohon), namun tidak seperti benih mentimun
OP yang dapat dibibitkan, mentimun varietas hibrid kurang baik jika dibenihkan
(Sumpena 2007). Oleh karena itu, benih spesies hibrid masih diperoleh dengan
cara di impor (Imdad dan Nawangsih 2001).
Di berbagai negara, lebah madu dilaporkan sebagai penyerbuk tanaman
mentimun, seperti Apis mellifera di Islamabad (Sarwar et al. 2008), A. dorsata, A.
cerana dan A. florea di India (Pateel 2007). Selain itu, lebah tidak bersengat
Scaptotrigona aff. depilis dan Nannotrigona testaceicornis juga merupakan
penyerbuk tanaman mentimun di Ribeirão Preto (Dos Santos et al. 2008).
Penelitian Pangalinan et al. (2011) di Jawa Tengah melaporkan beberapa spesies
dari kelompok Lepidoptera dan Diptera juga sebagai serangga pengunjung bunga
mentimun, seperti Borbo cinnara, Musca domestica dan Drosophila sp.
Kajian aktivitas serangga penyerbuk pada bunga juga diperlukan untuk
mengetahui potensi dan efektivitasnya dalam penyerbukan tanaman (Atmowidi
2008). Analisis aktivitas penyerbuk dapat berupa pengamatan foraging rate,
previsitation dan competition (Dafni 1992). Aktivitas kunjungan penyerbuk pada
bunga mentimun dimulai pada pagi hari, meningkat hingga siang hari dan
menurun pada sore hari (Pateel dan Sattagi 2007). Aktivitas kunjungan
Scaptotrigona aff. depilis dan N. testaceicornis (Dos Santos et al. 2008) serta A.
dorsata, A. cerana dan A. florea (Pateel dan Sattagi 2007) pada bunga mentimun
tinggi di siang hari.
Sistem pertanian organik merupakan sistem pertanian yang tidak
menggunakan bahan sintesis dalam prosesnya, sehingga menyediakan habitat
yang baik bagi serangga penyerbuk. Lahan pertanian Bina Sarana Bakti (BSB)
merupakan salah satu lahan pertanian organik yang terletak di wilayah Bogor,
Jawa Barat. Selain merupakan pertanian organik, pertanian ini menerapkan
penanaman dengan sistem polikultur, yaitu menanam lebih dari satu spesies
tanaman dalam satu bedengan (beds), sehingga menyediakan banyak sumber

2
pakan bagi serangga penyerbuk. Hal ini memungkinkan spesies serangga yang
sama dapat mengunjungi bunga yang berbeda.
Keberadaan serangga penyerbuk di lahan pertanian merupakan hal yang
penting, sebab selain membantu proses penyerbukan, juga dapat meningkatkan
produksi dan kualitas hasil panen. Sarwar et al. (2008) dan Gracy et al. (2008)
melaporkan peningkatan jumlah, bobot dan panjang buah mentimun karena
bantuan lebah madu A. mellifera. Oleh karena itu, Sarwar et al. (2008)
merekomendasikan peletakan sarang lebah madu A. Mellifera di lahan pertanian
saat tanaman mentimun memasuki masa pembungaan.

Perumusan Masalah

Mentimun merupakan tanaman yang telah di kenal secara luas oleh
masyarakat Indonesia. Menurut BPS (2013), antara tahun 2004-2013 terjadi
peningkatan produksi mentimun paling tinggi pada tahun 2006, yaitu 598.890 ton.
Peningkatan produksi hasil panen melalui penyerbukan dan pembuahan perlu
dilakukan, sehingga dapat memenuhi kebutuhan mentimun nasional. Peningkatan
ini bukan hanya dari jumlah, namun juga kualitas yang diharapkan lebih baik. Salah satu cara untuk mewujudkan hal tersebut adalah dengan memperhatikan
penggunaan serangga penyerbuk di lahan pertanian, selain juga memperhatikan
aspek budidayanya. Penggunaan serangga penyerbuk yang efektif pada tanaman
mentimun di lahan dapat meningkatkan jumlah dan kualitas hasil panen
mentimun. Penentuan serangga efektif dapat dilakukan dengan mengamati jumlah
dan aktivitas kunjungan pada tanaman mentimun. Bagan alur pikir penelitian yang
digunakan dalam penelitian ini tertera pada Gambar 1.

3

Gambar 1 Bagan alur pikir penelitian

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengukur keanekaragaman serangga penyerbuk pada tanaman mentimun.
2. Mungukur aktivitas kunjungan serangga penyerbuk pada tanaman mentimun.
3. Mengukur efektivitas serangga penyerbuk pada tanaman mentimun yang
diukur dari kualitas dan kuantitas hasil panen tanaman mentimun.

Manfaat Penelitian

Data keanekaragaman serangga penyerbuk pada mentimun dapat
digunakan untuk melengkapi informasi mengenai keanekaragaman serangga
penyerbuk pada pertanaman mentimun. Data aktivitas kunjungan serangga
penyerbuk dapat digunakan untuk menentukan efektivitas serangga penyerbuk
pada pertanaman mentimun. Hasil penelitian ini dapat diterapkan untuk
kepentingan manajemen penyerbukan (pollination management) dan akhirnya
berdampak pada peningkatan produktivitas hasil panen dan perbaikan kualitas
habitat dalam upaya konservasi serangga penyerbuk.

4

BAHAN DAN METODE

Pengamatan Pembungaan dan Pengukuran Volume Nektar

Pengamatan pembungaan dan pengukuran volume nektar bunga dilakukan
pada mentimun varietas jepang. Pengamatan meliputi ukuran, bentuk dan warna
bunga serta waktu dan lama mekar bunga. Pengukuran volume nektar bunga
dilakukan pada mentimun varietas jepang pada pukul 06.00-07.00 WIB dengan
menggunakan mikropipet 0.1 µl (Drummond Microcaps).

Pengamatan Keanekaragaman Serangga Penyerbuk

Pengamatan keanekaragaman serangga penyerbuk dilakukan pada bulan
September-Oktober 2014. Pengamatan keanekaragaman serangga penyerbuk
dilakukan pada sekitar 350 tanaman mentimun varietas jepang selama 13 hari dan
pada sekitar 90 tanaman mentimun varietas lokal selama 10 hari. Kedua
pertanaman terletak pada dua blok pengamatan dengan jarak antar blok ±450 meter. Pertanaman mentimun berada pada ketinggian 939.5-953.9 meter di atas
permukaan laut (Mdpl) di lahan pertanian organik Bina Sarana Bakti, Cisarua,
Bogor. Pengamatan keanekaragaman serangga penyerbuk dilakukan dengan
metode scan sampling (Martin dan Bateson 1986) pada pagi hari (07.00-09.59
WIB), siang hari (10.00-12.00 WIB) dan sore hari (13.00-16.00 WIB). Dalam
pengamatan tersebut dicatat spesies dan jumlah individu serangga penyerbuk. Parameter lingkungan diukur setiap hari pengamatan pada pukul 07.00, 09.00, 11.00
dan 13.00, yang meliputi suhu dan kelembaban udara, intensitas cahaya, dan
kecepatan angin.

Koleksi, Preservasi, dan Identifikasi Serangga Penyerbuk

Beberapa individu serangga dikoleksi menggunakan jaring, kemudian
diawetkan secara kering atau basah dalam etanol 70%. Identifikasi spesimen
serangga famili Halictidae, Megachilidae dan Apidae berdasarkan Michener
(2007), famili Vespidae dan Scoliidae berdasarkan Goulet dan Huber (1993),
famili Formicidae berdasarkan Bolton (1994), famili Syrphidae berdasarkan
Vockeroth dan Thompson (1992), famili Nymphalidae berdasarkan Tsukada
(1985), famili Pieridae berdasarkan Yata dan Morishita (1991), famili Arctiidae
berdasarkan Holloway (1988) dan famili Pyralidae berdasarkan Robinson et al.
(1994). Spesimen juga diverifikasi dengan spesimen koleksi Museum Zoologicum

5
Bogoriense (Bidang Zoologi), Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (LIPI), Bogor.

Pengamatan Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk

Pengamatan aktivitas kunjungan serangga penyerbuk tanaman mentimun
digunakan metode focal sampling (Martin dan Bateson 1986) dengan bantuan
stopwatch selama 15 hari di bulan Oktober 2014. Aktivitas kunjungan dilakuka n
pada lebah X. confusa, Megachile spp., M. conjuncta, Ceratina sp., Nomia sp.,
dan lalat Syrphus sp. Aktivitas kunjungan yang diamati meliputi jumlah bunga
yang dikunjungi per menit (foraging rate), lama kunjungan per bunga (handling
time), total kunjungan per tanaman, cara mengambil nektar dan polen serta
kompetisi dengan spesies lain (Dafni 1992).

Pengamatan Morfologi Polen Mentimun

Pengamatan morfologi polen dilakukan dengan metode asetolisis. Polen
yang berasal dari bunga mentimun diambil menggunakan pinset, lalu dimasukkan
ke dalam tabung mikro. Larutan H2SO4 dan asetic acid inhibrida dengan
perbandingan 1:9 ditambahkan ke dalam tabung mikro. Tabung mikro tersebut
lalu dipanaskan menggunakan waterbath pada suhu 80-90°C selama 10 menit,
lalu disentrifuse dengan kecepatan 12000 rpm selama 2 menit. Tabung mikro lalu
ditambahakan dengan aquadesh 1 ml, kemudian di sentrifuse dengan kecepatan
12000 rpm selama 2 menit. Tabung mikro lalu ditambahkan lagi dengan akuadesh
1 ml, kemudian supernatan dibuang. Endapan polen yang tersisa kemudian di oven pada suhu 60°C selama 2 hari. Polen yang telah kering lalu ditambahkan
setetes gliserin 30%. Setetes larutan polen diletakkan di atas preparat lalu diamati
dibawah mikroskop. Pengamatan meliputi ukuran, bentuk, dan tipe pori polen.

Penghitungan Pollen Load

Perhitungan pollen load dilakukan pada serangga dengan kantong polen
yang optimal (kantung polen terisi penuh). Spesies serangga yang dihitung jumlah
polennya adalah Megachile sp. dan Ceratina sp. Satu individu serangga
penyerbuk dimasukkan ke dalam tabung mikro berisi larutan etanol 70% dan
gliserol dengan perbandingan 4:1, lalu di rotator selama 24 jam, kemudian di
sentrifuse dengan kecepatan 700 rpm selama 5 menit. Sebanyak 0.1 ml larutan
diambil menggunakan pipet dan diletakkan di atas haemositometer untuk dihitung
jumlah polennya dengan bantuan mikroskop (Dafni 1992).

6
Pengukuran Efektivitas Serangga Penyerbuk

Pengukuran efektivitas serangga penyerbuk dilakukan pada pertanaman
mentimun varietas jepang. Dua bedengan (beds) dengan ukuran 10 m x 2.5 m
dengan lima puluh enam tanaman dikurung dengan kasa untuk mencegah
berkunjungnya serangga penyerbuk. Dua bedengan lain dengan ukuran dan
jumlah tanaman yang sama lainnya dibiarkan terbuka, sehingga serangga dapat
berkunjung dan membantu penyerbukan tanaman (Gambar 2). Efektivitas
penyerbukan serangga diukur dari jumlah buah yang terbentuk per tanaman,
jumlah buah normal dan tidak normal, bobot buah, panjang buah, diameter buah,
bobot biji, dan jumlah biji.

Gambar 2 Pertanaman mentimun yang digunakan dalam penelitian: tanaman yang
dibiarkan terbuka (a) dan tanaman yang dikurung kasa (b).

Analisis Data

Jumlah individu dan spesies serangga penyerbuk ditampilkan dalam bentuk
tabel. Keanekaragaman serangga penyerbuk dianalisis dengan indeks
keanekaragaman Shannon-Wiener (H’) dan indeks kemerataan evenness (E).
Indeks kesamaan Sorensen (Cs) digunakan untuk mengetahui kesamaan jumlah
dan spesies yang ditemukan pada tiga periode waktu (pagi, siang dan sore) di
lokasi yang sama. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
H’= - Σni/N ln ni/N

E = H’/lnS

Cs = 2j/(a+b) x 100%

Korelasi antara data lingkungan dengan jumlah individu dan spesies
serangga penyerbuk dianalisis dengan Principal Component Analysis (PCA) dan
korelasi Pearson menggunakan program MINITAB 16. Data kunjungan spesies
penyerbuk dianalisis dengan uji two independent samples test sedangkan data
buah dan biji pertanaman terbuka dan tertutup dianalisis dengan independent-

7
samples t test menggunakan program SPSS 16.0 dengan selang kepercayaan 95%.
Hasil analisis ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik, dan diagram.

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Pembungaan dan Volume Nektar Bunga Mentimun

Kuncup bunga mentimun muncul sekitar 24 hari setelah tanam (HST).
Kuncup bunga yang pertama muncul adalah kuncup bunga jantan, sedangkan
kuncup bunga betina muncul empat hari setelahnya. Puncak pembungaan
berlangsung satu minggu, yaitu tiga hari setelah bunga pertama mekar. Bunga
yang pertama mekar adalah bunga jantan, sedangkan bunga betina mekar enam
hari setelahnya.
Bunga mentimun berbentuk mangkuk, dengan 5-6 mahkota (corolla)
berwarna kuning dan 5 kelopak (kalyx) berwarna hijau. Benang sari (anther) dan
putik (stigma) terletak di tengah bunga. Bunga betina dicirikan dengan adanya
bakal buah (ovary) di dasar bunga, yang tidak ditemukan pada bunga jantan. Diameter bunga jantan lebih besar (30.40 mm) daripada bunga betina (28.82 mm),
namun rata-rata volume nektar yang dihasilkan bunga betina lebih banyak (0.144
µl) dari pada bunga jantan (0.131 µl). Jumlah bunga jantan dalam satu tanaman
lebih banyak daripada bunga betina. Setiap tanaman menghasilkan ±2-3 bunga
jantan dan ±1-2 bunga betina setiap harinya.
Bunga mentimun mekar di pagi hari mulai pukul 05.00 dan mekar
sempurna pada pukul 08.00 (Gambar 3). Ketika bunga mekar, bunga akan terus
mekar selama 1-2 hari sampai penyerbukan terjadi lalu menutup. Bunga yang
tidak diserbuki akan berubah warna menjadi kuning, lalu rontok. Pada tanaman
terbuka, bunga mekar hanya satu hari, sedangkan pada bunga yang dikurung kasa,
bunga mekar sampai dua hari.

Gambar 3 Bunga mentimun saat mekar: bunga H-1 pembungaan (a), bunga mulai
mekar pukul 07.00 (b), dan bunga mekar sempurna pukul 08.00 (c).

9
Keanekaragaman Serangga Penyerbuk Bunga Mentimun

Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui 3 ordo serangga penyerbuk
tanaman mentimun varietas jepang dan varietas lokal, yaitu Lepidoptera,
Hymenoptera, dan Diptera. Serangga penyerbuk dari ordo Hymenoptera
mempunyai persentase tertinggi pada bunga mentimun varietas jepang (82%) dan
varietas lokal (83%) (Gambar 4).

Gambar 4 Persentase ordo serangga penyerbuk bunga mentimun: pada tanaman
mentimun varietas jepang (a) dan mentimun varietas lokal (b).

Lima belas spesies serangga penyerbuk ditemukan pada pertanaman
mentimun yang termasuk dalam 3 ordo dan 7 famili. Spesies serangga penyerbuk
tersebut ialah Nomia sp., N. quadridentata, Megachile aff. disjuncta, M.
unbripennis, M. conjucta, Xylocopa confusa, X. latipes, X. caerulea, Ceratina
bryanti, Amegilla burnensis dan Campsomeris javana (Hymenoptera), Syrphus
sp., Parasyrphus sp. (Diptera), Eurema hecabe dan Vanessa cardui (Lepidoptera).
Di samping itu, juga ditemukan serangga pengunjung bunga mentimun yang
bukan merupakan penyerbuk potensial, yaitu Rhyncium haemorrhoidale, Vespa
affinis, Myrmicaria sp. (Hymenoptera), Aulacophora coffea dan A. indica
(Coleoptera), Leptosia nina, Spoladea recurvalis, Nyctemera adversta dan Amata
huebneri (Lepidoptera).
Pada mentimun varietas jepang, X. confusa ditemukan dengan jumlah
individu tertinggi (211 individu, 30.4%), diikuti oleh Ceratina sp. (123 individu,
17.72%), dan Megachile spp. (105 individu, 15.12%) (Tabel 1).

10
Tabel 1 Spesies dan jumlah individu serangga penyerbuk pada tanaman mentimun
varietas jepang
Jumlah Individu
Ordo
Famili
Spesies
Hymenoptera
Apidae
X. confusa
X. caerulea
X. latipes
Amegilla sp.
Ceratina sp.

Pagi
Siang
Sore
Total
(07.00-09.00) (10.00-12.00) (13.00-16.00)

Persentase
(%)

145
4
2
8
83

55
0
0
0
38

11
0
0
0
2

211
4
2
8
123

30.4
0.57
0.28
1.15
17.72

Megachilidae
M. conjuncta
Megachile spp.

34
55

21
42

3
8

58
105

8.35
15.12

Halictidae
Nomia sp.
N. quadridentata

40
1

14
2

2
1

56
4

8.06
0.57

Scoliidae
C. javana

0

1

0

1

0.14

Diptera
Syrphidae
Parasyrphus sp.
Syrphus sp.

6
62

0
20

0
16

6
98

0.86
14.12

Lepidoptera
Pieridae
E. hecabe

8

7

0

15

2.16

2

1

0

3

0.43

Total individu

450

201

43

694

100

Indeks keanekaragaman (H’)

1.92

1.86

1.58

1.92

Indeks kemerataan (E)

0.74

0.80

0.81

0.72

Nymphalidae
V. cardui

Pada mentimun varietas lokal, Ceratina sp. adalah penyerbuk dengan
jumlah individu tertinggi (253 individu, 43.77%) diikuti oleh Megachile spp. (150
individu, 25.95%), dan Shyrphus sp. (37 individu, 6.4%) (Tabel 2).

11
Tabel 2 Spesies dan jumlah individu serangga penyerbuk pada tanaman mentimun
varietas lokal
Jumlah Individu
Ordo
Famili
Spesies

Persentase
(%)

Pagi
(07.00-09.00)

Siang
(10.00-12.00)

Sore
(13.00-16.00)

Total

11
3
0
2
183

6
2
1
1
57

3
0
0
0
13

20
5
1
3
253

3.46
0.86
0.17
0.51
43.77

Megachilidae
M. conjuncta
Megachile spp.

6
72

2
67

1
11

9
150

1.55
25.95

Halictidae
Nomia sp.
N. quadridentata

17
2

16
1

3
0

36
3

6.22
0.51

Scoliidae
C. javana

0

1

1

2

0.34

Diptera
Syrphidae
Parasyrphus sp.
Syrphus sp.

21
16

2
19

1
2

24
37

4.15
6.4

Lepidoptera
Pieridae
E. hecabe

9

14

3

26

4.49

5

4

0

9

1.55

Total individu

347

193

38

578

100

Indeks keanekaragaman (H’)

1.55

1.79

1.76

1.70

Indeks kemerataan (E)

0.62

0.67

0.80

0.64

Hymenoptera
Apidae
X. confusa
X. caerulea
X. latipes
Amegilla sp.
Ceratina sp.

Nymphalidae
V. cardui

12

Gambar 5 Serangga pengunjung bunga mentimun: X. latipes (a) X. Caerulea (b)
X. confusa (c) Megachile sp. (d) M. conjuncta (e) A. burnensis (f) N.
quadridentata (g) C. javana (h) dan V. cardui (i).

Kesamaan spesies serangga penyerbuk tanaman mentimun antar waktu
pengamatan berkisar 70-92%. Kesamaan tertinggi terjadi pagi-siang hari (92.3%)
pada varietas lokal dan siang-sore (82.35%) pada mentimun varietas jepang
(Gambar 6).

13

Gambar 6 Indeks kesamaan Sorensen serangga penyerbuk mentimun varietas
jepang dan varietas lokal berdasarkan waktu pengamatan.

Keanekaragaman Serangga Penyerbuk berdasarkan Waktu Pengamatan
dan Kondisi Lingkungan

Berdasarkan pengamatan, puncak kunjungan serangga penyerbuk terjadi
pada pukul 09.00, mulai menurun pukul 13.00, dan sangat rendah pada pukul
16.00 (Gambar 7 dan 8). Penelitian juga menunjukan bahwa anggota ordo Lepidoptera, seperti pada E. hecabe dan V. cardui memulai kunjungan lebih lambat
(pukul 09.00) dibandingkan dengan ordo Hymenoptera, seperti X. confusa dan
Syrphus sp. yang memulai kunjungan pada pukul 07.00.

14

Gambar 7 Jumlah individu serangga penyerbuk pada periode waktu pengamatan
yang berbeda pada dua varietas mentimun.

Gambar 8 Jumlah individu masing-masing spesies serangga penyerbuk pada pagi,
siang, dan sore hari pada dua varietas mentimun.

15
Pengamatan menunjukan serangga penyerbuk sudah melakukan kunjungan
pada pukul 07.00 (rata-rata suhu 23.6ºC, kelembaban udara 55.2%, intensitas
cahaya 76810 lux dan kecepatan angin 0.13m/s). Pada pukul 09.00, (rata-rata suhu
29.6ºC, kelembaban uadara 41.1%, intensitas cahaya 89560 lux dan kecepatan
angin 0.66m/s), serangga penyerbuk mengalami peningkatan jumlah dan spesies.
Pada pukul 13.00, (rata-rata suhu 29.09ºC, kelembaban udara 43.3%, intensitas
cahaya 62800 lux dan kecepatan angin 1.4m/s), terjadi penurunan kunjungan
(Tabel 3).

Tabel 3 Kondisi lingkungan pada waktu pengamatan serangga penyerbuk
Waktu

Suhu udara
(°C)

Kelembaban udara
(%)

Intensitas cahaya
(lux)

Kecepatan angin
(m/s)

07.00

23.6

55.2

76810

0.1

09.00

29.6

41.1

89560

0.6

11.00

30.6

39.0

88080

1.6

13.00

29.0

43.3

82800

1.4

Paramter

Berdasarkan analisis korelasi Pearson, suhu, kelembaban udara, dan
kecepatan angin tidak berkorelasi dengan jumlah individu serangga penyerbuk
(r=0.30, p=0.80, r=-0.44, p=0.70, r=-0.79, p=0.41). Intesitas cahaya berkorelasi
positif dengan jumlah spesies serangga penyerbuk (r=0.99 p=0.03) (Tabel 4,
Gambar 9).

Tabel 4 Hubungan jumlah individu dan spesies serangga penyerbuk dengan
parameter lingkungan berdasarkan nilai korelasi Pearson dan nilai
probabilitas
Nilai korelasi Pearson (r)

Nilai probabilitas (p)

Jumlah individu

Jumlah spesies

Jumlah individu

Jumlah spesies

Suhu

0.303

0.719

0.804

0.489

Kelembaban udara

-0.447

-0.818

0.705

0.390

Intesitas cahaya

0.854

0.999

0.348

0.033

Kecepatan angina

-0.792

-0.408

0.418

0.732

16

Gambar 9 Hasil analisis PCA (Principal Component Analysis) antara jumlah
individu dan spesies serangga penyerbuk dengan periode pengamatan
dan faktor lingkungan.

Sebelas tanaman juga ditemukan sedang berbunga disekitar lokasi
pengamatan. Tanaman tersebut juga dikunjungi oleh spesies serangga penyerbuk
mentimun. Kesebelas tanaman tersebut adalah tomat (Lycopersicon esculentum
Mill.), sawi hijau (Brassica juncea), jagung, (Zea mays L.), wortel (Daucus
carota L.), kapri (Pisum sativum), cabe (Capsicum annuum L.), kailan (Brassica
oleraceae gp. Albogabra), kabocha (Cucurbita muschata var. Melaformis
makino), daun bawang (Allium fistulosum L.), selada (Lactuca sativa) dan pare
(Momordica charantia).

Aktivitas Kunjungan Serangga Penyerbuk

Lama kunjungan per bunga tertinggi terjadi pada Syrphus sp. (50.71
detik/bunga), diikuti oleh Nomia sp. (42.81 detik/bunga), Ceratina sp. (33.36
detik/bunga), M. conjuncta (6.24 detik/bunga), Megachile spp. (6.23 detik/bunga)
dan X. confusa (4.78 detik/bunga). Oleh karena itu, X. confusa mengunjungi paling banyak bunga per menitnya (12.55 bunga/menit), diikuti oleh Megachile spp.
(9.63 bunga/menit), M. conjuncta (9.61 bunga/menit), Ceratina spp. (1.9
bunga/menit), Nomia sp. (1.40 bunga/menit) dan Syrphus sp. (1.18 bunga/menit)
(Tabel 5).

17
Tabel 5 Aktivitas kunjungan serangga penyerbuk pada bunga mentimun
Aktivitas kunjungan
Ordo
Spesies

Hymenoptera
X. confusa
M. conjuncta
Megachile spp.
Ceratina sp.
Nomia sp.
Diptera
Syrphus sp.

n

Total kunjungan per
tanaman (detik) (±SE)

Lama kunjungan per
bunga (detik) (±SE)

Jumlah bunga yang
dikunjungi per menit

27
15
43
103
13

17.93ab (±3.54)
13.73a (±3.62)
21.93b (±2.62)
52.15c (±4.20)
79.57c (±31.50)

4.78a (±0.74)
6.24b (±0.79)
6.23b (±0.38)
33.36c (±2.30)
42.81c (±9.36)

12.55
9.61
9.63
1.79
1.40

9

70.70c (±18.40)

50.71c (±15.09)

1.18

Keterangan : Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukan nilai tidak berbeda nyata
berdasarkan Two Independent samples test dengan menggunakan uji Mann-Whitney
U.

Dalam pengamatan juga ditemukan kompetisi antar spesies serangga
pengunjung. Ukuran bunga yang kecil (28-30 mm), menyebabkan bunga
mentimun hanya dapat dikunjungi oleh satu individu serangga. Kompetisi
interspesifik terjadi diantara Venessa sp. dan Ceratina sp., serta Ceratina sp. dan
Aulacophora sp. Kompetisi intraspesifik teramati sesama spesies Ceratina dan
Megachile. Pada setiap kompetisi, hanya satu individu dan spesies yang bisa
hinggap di bunga. Individu dan spesies tersebut merupakan yang lebih kuat, yang
biasanya dicirikan oleh ukuran tubuh yang lebih besar.
Hasil pengamatan menunjukan setiap spesies memiliki cara yang berbeda
dalam mengumpulkan nektar serta polen, seperti disajikan dalam bentuk Tabel 6.

18
Tabel 6 Perilaku kunjungan beberapa spesies penyerbuk mentimun
Spesies Penyerbuk

Aktivitas kunjungan pada bunga

Xylocopa sp.

Genus Xylocopa mengambil nektar dan polen. Nektar diambil dengan
cara memindahkan proboscisnya ke sisi bunga, sedangkan polen dengan
menggunakan tungkai depan lalu polen di kumpulkan di rambut-rambut
abdomen. Xylocopa hinggap di bunga dengan sayap terbuka.

Megachile sp.

Genus Megachile terlihat hanya mengambil nektar. Nektar diambil
dengan cara memindahkan proboscisnya ke sisi bunga. Megachile
hinggap di bunga dengan sayap terbuka.

Ceratina sp.

Genus Ceratina mengambil nektar dan polen. Nektar diambil dengan
memindahkan proboscisnya ke sisibunga, sedangkan polen diambil
dengan tungkai depan lalu di kumpulkan di tungkai belakang. Pada saat
mengunjungi bunga, Ceratina berputar mengelilingi sisi bunga.

Nomia sp.

Genus Nomia mengambil nektar dan polen. Nektar diambil
menggunakan proboscis, sedangkan polen menggunakan tungkai depan
dan dikumpulkan di tungkai belakang. Pada saat mengunjungi bunga,
genus Nomia berputar mengelilingi sisi bunga dengan sayap tertutup.

Syrphus sp.

Genus Syrphus hanya mengambil nektar, tetapi seringkali terlihat
memakan (menggigit atau menjilat) polen dengan proboscisnya.
Syrphus hinggap di bunga dengan sayap terbuka.

Pollen Load

Berdasarkan pengamatan, mentimun memiliki bentuk polen oblate dengan
tiga pori (triporate) (Gambar 10).

Gambar 10 Morfologi polen mentimun varietas jepang (perbesaran 40x)

19
Hasil perhitungan menunjukan Ceratina sp. membawa lebih banyak polen
(350 polen) daripada Megachile sp. (125 polen) (Gambar 11).

Gambar 11 Rataan jumlah polen yang menempel di tubuh Megachile sp. dan
Ceratina sp. Standar eror ditunjukan pada grafik.

Efektivitas Serangga Penyerbuk dalam Pembentukan Buah Mentimun

Tanaman mentimun yang terbuka, penyerbukan dibantu oleh serangga,
menghasilkan jumlah buah (5.4 buah/tanaman), bobot buah (237.5 g), diameter
buah (55.49 mm), jumlah biji (136.46 biji/buah) dan bobot biji (0.018 g) lebih
tinggi dibandingkan dengan hasil panen tanaman mentimun yang di tutup kasa
(4.8 buah/tanaman, bobot buah 225.83 g, diameter buah 39.57 mm, jumlah biji
76.83 biji/buah dan bobot biji 0.014 g). Pada tanaman yang terbuka terjadi
peningkatan 100% jumlah buah normal, 77.61% jumlah biji, dan 28.57% bobot
biji (Tabel 7).

20
Tabel 7 Hasil panen pertanaman mentimun terbuka dan dikurung kasa dan
persentase peningkatan hasil panen
Pertanaman mentimun
Buah/biji

n
Dikurung

Terbuka

Peningkatan
(%)

Jumlah buah per tanaman

8

4.8a±1.48

5.4a±0.89

12.5

Jumlah buah normal per tanaman

8

2.2a±0.83

4.4b±1.51

100

Jumlah buah tidak normal per tanaman

8

2.6a±1.67

0.75a±0.95

-71.1

Bobot buah (gr) ±SD

24

225.83a±87.62

237.5a±103.68

5.16

Diameter buah (mm) ±SD

24

39.57a±4.32

55.94a±73.36

40.23

Panjang buah (cm) ±SD

24

21.84a±5.18

23.83a±3.55

8.97

Jumlah biji ±SD

24

76.83a±86.72

136.46b±63.02

77.61

Bobot biji (gr) ±SD

30

0.014a±0.003

0.018b±0.001

28.57

Keterangan : Huruf yang sama pada baris yang sama menunjukan nilai tidak berbeda nyata dengan
uji T (independent samples T test) dengan selang kepercayaan 95%.

Pada pertanaman mentimun yang tertutup ditemukan buah yang tidak
berbiji. Pertanaman mentimun yang terbuka mempunyai waktu panen yang lebih
cepat. Buah normal dalam penelitian ini adalah buah yang memiliki bentuk lurus,
sedangkan buah yang bentuknya bengkok dianggap sebagai buah tidak normal
(Gambar 12).

21

Gambar 12 Hasil panen pertanaman mentimun: bentuk buah normal (a) dan buah
tidak normal (b) jumlah biji pada buah normal lebih banyak (c)
dibandingkan jumlah biji pada buah tidak normal (d).

Bobot dan jumlah biji yang dihasilkan pada pertanaman terbuka berbeda
signifikan dengan bobot (p=0.000) dan jumlah biji (p=0.009) dari pertanaman
yang dikurung kasa. Berdasarkan pengamatan, terdapat dua buah mentimun pada
perlakuan dikurung kasa yang tidak memiliki biji.

22
Pembahasan

Pembungaan dan Volume Nektar Bunga Mentimun

Mentimun memiliki bunga berbentuk mangkuk (Thu 2012) atau lonceng
(Erniwati et al. 2010). Jumlah bunga jantan dan betina pada tanaman dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti intensitas cahaya (Tindall 1983), faktor
genetik (Pateel 2007) dan jumlah nitrogen (Free 1970). Waktu mekarnya bunga
mentimun di pagi hari juga telah dilaporkan oleh beberapa peneliti. Thu (2012) di
Myanmar melaporkan bunga mentimun mekar pada pukul 05.00-05.30 dan
Erniwati et al. (2010) di Indonesia melaporkan bunga mentimun mulai mekar
pukul 04.30.
Bunga mentimun memiliki kelenjar nektar yang terletak di dasar bunga
dan polen terletak ditengah mahkota bunga. Bunga jantan mempunyai diameter
lebih besar, namun volume nektarnya lebih sedikit telah dilaporkan oleh beberapa
penelitian lain pada jenis tanaman lainnya. Galetto and Bernardello (2004)
melaporkan bahwa terdapat hubungan positif antara panjang bunga, volume
kelenjar nektar dan volume nektar yang dihasilkan pada spesies Ipomoea.
Mendonca dan Anjos (2006) melaporkan pada tanaman Palicourea crocea yang
memiliki panjang tangkai putik (style), panjang mahkota bunga (corolla) dan
panjang kepala sari (anther) yang berbeda menghasilkan volume nektar yang
sama. Tangkai putik yang pendek (short styled) memiliki mahkota bunga dan
kepala sari yang lebih panjang.

Keanekaragaman Serangga Penyerbuk

Spesies serangga penyerbuk pada tanaman mentimun varietas jepang dan
lokal berbeda kelimpahannya. Perbedaan tersebut disebabkan karena perbedaan
jumlah tanaman yang berbunga. Lebah X. confusa banyak berkunjung pada bunga
mentimun varietas jepang yang mempunyai bunga lebih banyak, sedangkan
Ceratina sp. dominan pada bunga mentimun varietas lokal yang mempunyai
sedikit bunga. Tingginya frekuensi kunjungan X. confusa hanya terjadi pada saat
jumlah bunga yang mekar dalam jumlah banyak atau pada saat puncak
pembungaan. Lebah C. bryanti dominan pada mentimun varietas lokal dengan
jumlah kunjungan yang stabil dari awal sampai akhir pembungaan.
Lebah X. confusa mempunyai ukuran tubuh yang lebih besar dibandingkan
lebah lain, seperti Ceratina sp., Megachile sp. dan Syrphus sp. Lebah X. confusa
dan Ceratina sp. teramati aktif mengunjungi dan mengumpulkan nektar dan
polen, sehingga kedua spesies berperan besar dalam penyerbukan mentimun.
Lebah juga dilaporkan sebagai penyerbuk tanaman mentimun, seperti X. confusa
di Bogor (Indriani 2014), Xylocopa sp. di Myanmar (Thu 2012) dan C.
sexmaculata di India (Hanh et al. 2014).

23
Berdasarkan pengamatan, lebah Megachile sp. dan Syrphus sp. diduga
kurang efektif sebagai penyerbuk bunga mentimun karena kurang aktif dalam
mengumpulkan polen. Lebah M. rotundata merupakan penyerbuk pada tanaman
alfalfa (Shebl 2010) dan Nomia sp. pada tanaman labu (Ali et al. 2014). Selain
lebah, lalat juga berperan dalam penyerbukan bunga mentimun. Kelimpahan lalat
pada pertanaman mentimun cukup tinggi (sekitar 15%). Kumbang Aulacophora
pada bunga tidak menunjukkan perannya sebagai penyerbuk, namun lebih banyak
sebagai hama tanaman mentimun (Imdad dan Nawangsih 2001). Hal ini juga
didukung oleh penelitian Thu (2012) yang melaporkan jumlah polen yang
terdapat di mulut dan tungkai Aulacophora sp. sedikit (4 polen).
Perhitungan indeks kesamaan Sorensen dilakukan untuk melihat kesamaan
spesies serangga penyerbuk pada kedua tanaman pada waktu pengamatan yang
berbeda. Tingginya nilai indeks kesamaan menunjukan tingkat kesamaan spesies
di kedua waktu tersebut. Dalam satu tanaman yang sama juga terdapat variasi,
yaitu nilai indeks kesamaan tertinggi pada mentimun varietas jepang terjadi di
waktu pengamatan siang-sore (Cs=82.35), sedangkan di mentimun varietas lokal
terjadi di waktu pengamatan pagi-siang (Cs=92.3). Dengan demikian, indeks
kesamaan pada mentimun varietas jepang berkisar 70%-82% dan 76%-92% pada
mentimun varietas lokal.

Keanekaragaman Serangga Penyerbuk berdasarkan Waktu Pengamatan
dan Kondisi Lingkungan

Keragaman penyerbuk juga dipengaruhi oleh musim (Apituley et al.
2012), faktor lingkungan (Joshi dan Joshi 2010) dan spesies tanaman yang
berbunga (Sejati 2010). Berdasarkan pengamatan, frekuensi kunjungan serangga
lebih dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Pada saat pengamatan pukul 16.00,
dengan intensitas cahaya 90000-100000 lux, genus Megachile masih ditemukan
berkunjung dan terbang di sekitar bunga, namun pada pengamatan pukul 16.00 di
hari lainnya dengan intensitas cahaya 20000-40000 lux, hanya ditemukan sedikit
serangga yang berkunjung. Selain itu, jumlah bunga yang mekar juga sangat
mempengaruhi jumlah serangga yang berkunjung.
Hubungan keanekaragaman serangga penyerbuk dengan faktor lingkungan
berkaitan dengan suhu optimal dan ketersediaan nektar. Serangga membutuhkan
suhu thorak optimal (30-34ºC) untuk memulai aktivitas kunjungan. Saat suhu
thorak belum mencapai optimal untuk memulai foraging, serangga akan
melakukan pemanasan (warming up) dengan menggerakkan otot-otot sayap.
Semakin rendah suhu lingkungan, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan
untuk pemanasan, akibatnya semakin lama waktu untuk memulai foraging. Lebah
bumblebee juga membutuhkan suhu thorak minimum untuk memulai foraging,
yaitu 30ºC (Barth 1991). Hal ini ditunjukan dalam penelitian ini, pada pukul 07.00
dengan rata-rata suhu 23.6ºC, serangga sudah memulai foraging, namun pada
pukul 09.00-12.00 dengan rataan suhu 29.69-30.69ºC terjadi puncak kunjungan.
Aktivitas kunjungan serangga juga berkaitan dengan waktu sekresi nektar.
Pada pukul 13.00, saat rata-rata suhu 29.09ºC, terjadi penurunan kunjungan. Hal

24
ini kemungkinan disebabkan oleh ketersediaan nektar yang mulai berkurang,
karena terjadi kompetisi dengan serangga lain. Faegri dan Van Der PJIL (1971)
juga melaporkan pada kondisi lingkungan terlalu kering, nektar akan mengkristal.
Peningkatan jumlah individu yang berkunjung terjadi pada pukul 09.0012.00 dan menurun pukul 13.00 berbeda dengan penelitian Thu (2012) di Myanmar yang melaporkan peningkatan jumlah kunjungan terjadi pukul 08.30-09.00
dan mulai menurun pukul 09.00, sedangkan Pateel (2007) di India melaporkan
puncak kunjungan terjadi pukul 10.00 dan 12.00. Diduga faktor cuaca dan kondisi
lingkungan pada saat penelitian berpengaruh terhadap kunjungan serangga
penyerbuk.
Keanekaragaman tanaman berbunga yang tinggi di suatu lokasi akan
meningkatkan keanekaragaman serangga yang mengunjungi dan membantu
penyerbukan tanaman mentimun. Kunjwal et al. (2014) melaporkan Amegilla
violacea (Lepe.), A. zonata (Lin.), M. lanata (Fab.), M. disjuncta (Fab.),
Megachile bicolor (Fab.), Nomia iridescence, Ceratina sexmaculata Smith, X.
latipes (Drury), X. iridipennis (Lepe.), X. pectinifrons, X. aestuans (L.) sebagai
penyerbuk tanaman sawi Brassica juncea. Perez-Banon et al. (2007) melaporkan
Eristalis tenax sebagai penyerbuk wortel (Daucus carotai). Saeed et al. (2012)
melaporkan Eristalinus aeneus dan E. laetus sebagai penyerbuk tanaman pare
(Momordica charantia).

Aktivitas Kunjungan dan Pollen Load

Aktivitas kunjungan serangga penyerbuk pada bunga mentimun dapat
diamati melalui kompetisi yang terjadi sesama spesies serangga penyerbuk
(intraspesies) atau spesies yang berbeda (interpesies). Hanya satu individu
serangga yang bisa berkunjung pada satu bunga mentimun, karena ukurannya
yang kecil. Selain itu, ukuran tubuh juga mempengaruhi kompetisi antar serangga
penyerbuk. Lebah Xylocopa spp. sebagai serangga penyerbuk dengan ukuran
terbesar merupakan serangga penyerbuk yang paling dominan dibandingkan
spesies lainnya.
Selain kompetisi, morfologi tubuh serangga penyerbuk (ukuran dan
struktur tubuh), ukuran dan bentuk bunga juga berpengaruh terhadap kunjungan
serangga. Genus Xylocopa memiliki ukuran tubuh yang cukup besar untuk ukuran
bunga mentimun, namun memiliki aktivitas mengambil polen dan rambut yang
banyak di tubuhnya, yang memungkinkan serangga ini menjadi serangga
penyerbuk efektif. Genus Nomia, Ceratina dan Megachile memiliki ukuran tubuh
yang sesuai dengan ukuran bunga mentimun, namun aktivitas mengambil nektar
dan polen Megachile spp. tidak menunjukan sebagai penyerbuk yang efektif untuk
bunga mentimun, karena lebah ini hanya hinggap saat mengambil nektar tanpa
adanya gerakan mengumpulkan polen. Lebah Nomia dan Ceratina teramati
mengambil nektar dan polen pada waktu yang bersamaan. Polen diambil dengan
tungkai depan, lalu dipindahkan dan dikumpulkan di tungkai belakang. Serangga
penyerbuk dapat mengunjungi bunga yang sama berulang-ulang.

25
Berdasarkan pengamatan aktivitas kunjungan, X. confusa mengunjungi
12.54 bunga/menit pada pertanaman mentimun. Hasil ini tidak jauh berbeda
dengan kunjungan X. olivacea yang mengunjungi 9.94 bunga/menit pada tanaman
Phaseolus vulgaris (Kingha et al. 2012). Lebah Nomia sp. mengunjungi 1.40
bunga/menit pada pertanaman mentimun. Lebah ini mengunjungi 2.49
bunga/menit pada pertanaman labu (Ali et al. 2014). Lebah Ceratina sp.
mengunjungi 1.79 bunga/menit pada pertanaman mentimun, kunjungan ini lebih
rendah dibandingkan dengan kunjungan C. sexmaculata yang mengunjungi 5.03
bunga/menit pada spesies tanaman yang sama (Hanh et al. 2014).
Polen mentimun memiliki bentuk oblate dengan tipe pori 3-zoniporate,
pores berbentuk circular (diameternya 10-5 μ), tipe ornamentasi eksine adalah
reticulate (Awasthi 1961). Spesies Ceratina sp. membawa lebih banyak polen
(350 polen) dibandingkan spesies Megachile sp. (125 polen). Perbedaan jumlah
polen yang dibawa oleh serangga diduga berkaitan dengan cara serangga
mengunjungi bunga. Pengamatan menunjukan bahwa Ceratina sp. mengunjungi
bunga dengan cara mengelilingi bunga, berbeda dengan Megachile sp. yang hanya
hinggap saat berada di bunga. Thu (2012) melaporkan X. confusa merupakan
serangga pembawa polen yang baik karena dapat membawa 284.67 polen di mulut
dan tungkainya.

Efektivitas Penyerbukan

Kualitas dan kuantitas hasil panen mentimun yang terbuka lebih tinggi
dibandingkan pertanaman mentimun yang dikurung kasa. Perbedaan ini
menunjukan pentingnya serangga penyerbuk dalam penyerbukan. Kualitas dan
kuantitas buah mentimun yang lebih baik pada penyerbukan dengan bantuan
serangga daripada penyerbukan tanpa bantuan serangga, dilaporkan oleh beberapa
peneliti. Pateel (2007) di Dharwad, India melaporkan peningkatan 123.75%
jumlah buah pertanaman, 37.03% panjang buah, 7.69% diameter buah dan
44.89% bobot buah pada pertanaman mentimun yang dibantu serangga
penyerbuk. Thu (2012) di Myanmar melaporkan peningkatan 100% fruit set dan
63.74% seed set pada pertanaman mentimun yang terbuka. Perbaikan kualitas dan
kuantitas hasil panen juga dilaporkan pada tanaman pertanian yang lain, seperti
caisin dan pare. Atmowidi (2008) di Jawa Barat melaporkan peningkatan 932%
jumlah biji dan bobot biji per tanaman pada pertanaman caisin (Brassica rapa)
yang terbuka. Saeed et al. (2012) di Multan, Pakistan melaporkan bobot buah
(76.29 g), jumlah biji (22.89 biji) dan bobot biji (2.37 g) pertanaman pare yang
terbuka lebih tinggi dari pada bobot buah (0.00 g), jumlah biji (0.00 biji) dan
bobot biji (0.00 g) pertanaman tertutup.
Jumlah biji yang terbentuk menunjukan jumlah bakal biji (ovulum) yang
berhasil dibuahi. Semakin banyak biji yang terbentuk menunjukan semakin
banyak polen yang berhasil membuahi. Jumlah bakal biji tersebut akan
mempengaruhi bobot, panjang dan diameter buah. Setelah terjadi pembuahan,
akan dihasilkan auksin, giberelin, sitokinin, dan faktor pertumbuhan lainnya yang
mempengaruhi perkembangan (Hopping 1976).

26
Tanaman mentimun yang dikurung kasa menghasilkan lebih banyak buah
tidak normal (2.6 buah/tanaman) dari pada tanaman terbuka (0.75 buah/tanaman).
Hal serupa juga dilaporkan oleh Pateel (2007) yang melaporkan bahwa pada plot
pengamatan tanpa lebah, tidak ditemukan adanya buah normal. Pengamatan juga
menunjukan bentuk dan ukuran buah panen pertama lebih baik dari pada panen
kelima. Dos Santos et al. (2008) melaporkan persentase jumlah buah tidak
sempurna lebih tinggi pada perlakuan tanpa lebah dibandingkan perlakuan dengan
lebah. Buah normal merupakan buah yang seluruh bagian-bagiannya (eksokarp,
mesokarp, biji) berkembang dengan sempurna, sedangkan buah abnormal,
beberapa bagiannya yang tidak berkembang (partenokarpi dan infertil) (Widiastuti
dan Palupi 2008).
Perbedaan kualitas dan kuantitas buah yang dihasilkan juga dapat
disebabkan oleh faktor lain, seperti viabilitas polen