Strategi Konservasi Serangga Pollinator

Strategi Konservasi
Serangga Pollinator
Oleh:
Dr. rer. nat. Imam Widhiono, MZ, MS.
Penerbit :
Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto
2015
Imam Widhiono
Perpustakaan Nasional RI: Katalog Dalam Terbitan
STRATEGI KONSERVASI SERANGGA POLLINATOR
© 2015 Universitas Jenderal Soedirman
Cetakan Pertama, Oktober 2015
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
All Right Reserved
Penulis:
Imam Widhiono
Perancang Sampul:
Imam Widhiono
Penelaah Isi:
Dr. Agus Suyanto, SU.
Penelaah Bahasa:
Drs. Subandi, M.Pd.
Diterbitkan oleh:
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Jalan Prof. Dr. H.R. Boenyamin 708 Purwokerto
Kode Pos 53122 Kotak Pos 115
Telefon 635292 (Hunting) 638337, 638795
Faksimile 631802
www.unsoed.ac.id
Dicetak oleh:
Tim BPU Percetakan dan Penerbitan
Universitas Jenderal Soedirman
x + 86 hal., 15,5 x 23 cm
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
penerbit, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik
cetak, photoprint, microfilm dan sebagainya.
ISBN: 978-602-1004-08-1
ii |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
Imam Widhiono
KATA PENGANTAR
Pertama-tama, penulis sungguh bersyukur kehadirat Allah swt,
atas segala rakhmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat
menyelesaikan buku ini. Buku ini merupakan hasil penelitian penulis
yang dilakukan sejak tahun 2009 sampai tahun 2015 di kawasan
pertanian lereng Utara Gunung Slamet, Jawa Tengah dan kawasan
sekitarnya, pada berbagai tanaman pertanian serta habitat yang ada.
Buku ini dilatarbelakangi oleh adanya kenyataan bahwa
serangga penyerbuk merupakan layanan jasa ekosistem yang penting
bagi kehidupan manusia dan alam, karena sebagaian besar tanaman
penghasil sumber pangan manusia maupun sumber pakan bagi
hewan penyerbukannya dilakukan dengan bantuan serangga. Namun
demikian kenyataan tersebut belum banyak diketahui dan
perhatikan oleh para peneliti di Indonesia. Nilai penting serangga
penyerbuk di berbagai negara di dunia sejak tahun 80 an sedang
mengalami ancaman terutama dengan menurun dan menghilangnya
populasi lebah madu yang disebabkan oleh adanya fenomena
“Colony Collaps Disorder”. Gejala tersebut menyebabkan pengalihan
perhatian terhadap serangga penyerbuk liar terutama lebah liar dari
Ordo Hymenoptera, serta upaya konservasi serangga penyerbuk liar
dengan munculnya model “Agro-Enviromental Services” di Eropa.
Indonesia sebagai negara dengan jumlah penduduk yang besar
dan mengandalkan pertanian untuk berbagai komoditas serta
berupaya untuk terus mempertahankan ketahanan panganya, sangat
bergantung pada layanan jasa ekosistem dari serangga penyerbuk.
Oleh karena itu penulis tertarik untuk menyusun buku yang berisi
bagaimana strategi yang tepat untuk melindungi serangga penyerbuk
pada lahan pertanian.
Penulis menyadari bahwa buku ini masih belum sempurna dan
masih terdapat kekurangan, oleh karena itu pembaca sangat
diharapkan untuk dapat memberikan saran dan masukan untuk
penyempurnaan buku ini di masa yang akan datang.
Akhirnya penulis sangat berharap agar buku ini dapat
bermanfaat bagi para mahasiswa, peneliti maupun praktisi di
lapangan.
Strategi Konservasi Serangga Pollinator
| iii
Imam Widhiono
UCAPAN TERIMA KASIH
Buku ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang didanai dari
berbagai sumber terutama dari DIPA Unsoed 2009 -2013, dan dana
dari DIKTI (Foundamental Research) 2013-2015, untuk itu penulis
menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof.
Drs. Edy Yuwono, Ph.D. (Rektor Unsoed 2010-2014) dan Dr. Ir.
Ahmad Iqbal, M.Si. (Rektor Unsoed 2014-2018), Prof. Ir. Totok Agung
DH, Ph.D. (Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Pada
Masyarakat Unsoed 2010-2015). Terima kasih saya yang tulus juga
saya sampaikan kepada Dr. Eming Sudiana M.Si., Drs. Edy Trisucianto
M.Si. dan Setyawan Yuliatmoko, S.Si. yang telah banyak membantu
selama penulis melakukan penelitian. Penulis juga menyampaikan
terima kasih kepada Dr. Agus Suyanto, SU. selaku penelaah bidang
ilmu Entomologi dan Drs. Subandi, M.Pd. selaku penelaah tata bahasa
Indonesia.
Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada istri tercinta Endang Retnaning, anak-anak
tersayang Wiman Rizkydarajat, S.H., dan Irfan Rizkydarajat, S.Sos.
yang selalu mendorong penulis untuk mewujudkan buku ini.
Imam Widhiono
iv |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
Imam Widhiono
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................
DAFTAR ISI ....................................................................................................
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
BAB I. PENDAHULUAN
iii
iv
v
vii
ix
1.1. Latar Belakang ....................................................................
1.2. Tujuan ....................................................................................
1.3. Pokok Bahasan ..................................................................
1
2
2
BAB II. PENYERBUKAN TUMBUHAN OLEH SERANGGA
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Latar Belakang ...................................................................
Proses Penyerbukan Tumbuhan ................................
Penyerbukan Oleh Serangga .........................................
Modifikasi Tampilan Bunga dan Serangga
Penyerbuk ............................................................................
2.5. Efektivitas Penyerbukan oleh Serangga ..................
2.6. Faktor lingkungan yang Mempengaruhi
Penyerbukan oleh Serangga .........................................
7
7
9
9
12
13
BAB III. JENIS SERANGGA PENYERBUK
3.1. Latar Belakang ...................................................................
3.2. Ordo Hymenoptera ...........................................................
3.3. Ordo Lain sebagai Penyerbuk .....................................
15
17
34
BAB IV. PERAN SERANGGA PENYERBUK PADA TANAMAN
PERTANIAN
4.1. Latar Belakang ....................................................................
4.2. Jenis Tanaman Pertanian dan Serangga
Penyerbuknya .....................................................................
4.3. Dampak dari Penurunan Serangga Penyerbuk
pada Produksi Pertanian ................................................
4.4. Peran Serangga Penyerbuk Dalam Konservasi
Tumbuhan ............................................................................
4.5. Dampak Kepunahan Serangga Penyerbuk
Terhadap Tumbuhan Liar ..............................................
Strategi Konservasi Serangga Pollinator
39
41
45
46
47
| v
Imam Widhiono
BAB V. FAKTOR YANG MENYEBABKAN PENURUNAN
KERAGAMAN DAN KELIMPAHAN SERANGGA
PENYERBUK
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
Latar Belakang ...................................................................
Kerusakan dan Fragmentasi Habitat ........................
Intensifikasi Pertanian....................................................
Dampak Pemanasan Global Terhadap Serangga
Penyerbuk ............................................................................
49
50
52
55
BAB VI. STRATEGI KONSERVASI SERANGGA PENYERBUK PADA
LAHAN PERTANIAN
6.1. Latar Belakang ...................................................................
6.2. Konservasi Serangga Penyerbuk pada Lahan
Pertanian ..............................................................................
6.3. Konservasi Serangga Penyerbuk di Luar Lahan
Pertanian. ............................................................................
61
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
79
vi |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
63
70
Imam Widhiono
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1.
Tabel 6.1
Spesies serangga penyerbuk yang ditemukan
pada tanaman pertanian di lereng Gunung Slamet
16
Jenis tumbuhan liar berbunga yang dikunjungi
serangga penyerbuk pada berbagai tipe habitat
77
Strategi Konservasi Serangga Pollinator
| vii
Imam Widhiono
DAFTAR GAMBAR
Gambar.3.1.
Apis dorsata pada bunga bunga Wedellia
cinensis (koleksi pribadi) ............................................
19
Apis cerana pada bunga pukul delapan
(Turnera ulmifolia) ...........................................................
20
Trigona laeviceps pada bunga strowberi
(Fragraria x anannasa) (koleksi pribadi ) .............
22
Gambar 3.4.
Amegilla cingulata pada bunga Rubus
parviforus (koleksi pribadi) .......................................
24
Gambar 3.5.
Xylocopa latipes pada bunga tanaman buncis
Phaseolus vulgaris (koleksi pribadi) .......................
25
Gambar 3.6.
Ceratina dupla pada bunga kacang panjang
Vigna unguiculata (koleksi pribadi ) ......................
26
Gambar 3.7.
Lasioglossum malachurum pada bunga Wedelia
cinensis (koleksi pribadi) ............................................
27
Gambar 3.8.
Augochlora pura pada tumbuhan Cleome
rutidospermae (koleksi pribadi) ..............................
28
Gambar 3.9.
Delta companiformepada tumbuhan Euphorbia
heterphyla (koleksi pribadi) ......................................
29
Gambar 3.10. Polistes fuscatapada tumbuhan Acalypta indica
(koleksi pribadi ) ............................................................
30
Gambar 3.11. Ropalidia romandi pada tumbuhan Borreria
laevicaulis (koleksi pribadi) .......................................
31
Gambar 3.12. Megachille centuncularis pada tumbuhan
Borreria laevicaulis (koleksi pribadi) ....................
32
Gambar 3.13. Osmia spp. pada tumbuhan Hyptis capitata
(koleksi pribadi) .............................................................
33
Gambar 3.14. Nomia melanderi pada tanaman Vigna
unguiculata (koleksi pribadi) ....................................
34
Gambar 3.15. Chrysolina polita (Chrysomelidae) pada bunga
rosella Hibiscus sabdarifa (koleksi pribadi) ........
36
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Strategi Konservasi Serangga Pollinator
| ix
Imam Widhiono
Gambar 3.16. Syrphidae yang bayak ditemukan sebagai
serangga penyerbuk pada lahan pertanian
(koleksi pribadi) ................................................................
37
Gambar 6.1. a. Sarang Trigona laeviceps. b. Setup lebah
madu. c. Sarang lebah Rhopalidia sp (foto
pribadi) ................................................................................
66
Gambar 6.2. Jenis tumbuhan liar yang dikunjungi serangga
penyerbuk. a. Borreria laevicaulis b. Euphorbia
heterophyla c. Tridax procumbers. d. Cleome
rutidospermae (koleksi pribadi) .................................
68
Gambar 6.3. Jumlah individu serangga penyerbuk dan
hubungannya dengan jarak dari hutan pada
tanaman starawbery dan tomat di desa Serang,
Purbalingga Jawa Tengah ( Widhiono, 2014) .......
71
x |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
Imam Widhiono
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
H
ampir
90%
dari
250.000
tumbuhan
berbunga
penyerbukannya atau reproduksi seksualnya bergantung
atau dibantu oleh hewan terutama serangga (Kearns et al.,
1998). Serangga membantu mentransfer tepungsari dari antherke
stigma yang menyebabkan terjadinya pembuahan. Hubungan
tersebut sangat penting bagi kehidupan manusia melalui dua
mekanisme, yaitu penyedia bahan makanan dan keberlanjutan
keragaman hayati tumbuhan. Sebagian besar tanaman pertanian
sangat bergantung pada kehadiran serangga penyerbuk sehingga
35% sumber pangan dunia berasal dari proses penyerbukan oleh
serangga (Klein, et al., 2007).
Di alam sebenarnya tumbuhan penyedia sumber bahan pangan
utama bagi manusia adalah jenis tanaman yang penyerbukannya
dibantu oleh angin (jenis padi-padian) dan tanaman penghasil umbi,
tetapi tanaman yang penyerbukannya bergantung pada serangga
berperan penting sebagai penyedia protein nabati, makanan
berserat, vitamin A dan vitamin C, serta penyedia berbagai bahan
makanan penyeimbang. Selain itu, serangga penyerbuk menghasilkan produk tanaman yang dibutuhkan oleh berbagai jenis ternak.
Di benua Asia diperkirakan terdapat 1.330 tumbuhan yang 70%
penyerbukannya dibantu serangga (Roubik, 1995), sedangkan di
Eropa sekitar 85% dari 264 spesies tumbuhan yang penyerbukannya
dibantu serangga (Williams, 1994). Berbagai jenis tanaman buah dan
sayuran sangat bergantung pada kehadiran dan peran serangga
penyerbuk untuk menghasilkan buah-buahan. Pada beberapa jenis
tanaman lain, kehadiran serangga penyerbuk akan meningkatkan
Strategi Konservasi Serangga Pollinator | 1
Imam Widhiono
mutu dan jumlah buah yang dihasilkan (Klein, 2007).Sejumlah besar
spesies tanaman membutuhkan kehadiran serangga penyerbuk
untuk menghasilkan biji sebagai alat untuk memperbanyak diri
(Kremen et al., 2007). Oleh karena itu, serangga penyerbuk sangat
penting bagi pertanian global dan keamanan pangan manusia dunia.
Namun demikian, perhatian terhadap serangga penyerbuk di
Indonesia masih sangat kurang, baik informasi tentang keragaman
serangga penyerbuk, peranannya dalam reproduksi tanaman,
maupun upaya-upaya konservasi yang dilakukan.
1.2. Tujuan
Tujuan penulisan buku ini adalah untuk meningkatkan kompetensi
mahasiswa S1 maupun S2 yang berminat pada bidang biologi,
pertanian, perkebunan dan kehutanan serta mahasiswa yang
berminat di bidang konservasi sumber daya hayati, khususnya
serangga.
1.3. Pokok Bahasan
Untuk mencapai tujuan tersebut akan dibahas hal-hal penting terkait
dengan pokok bahasan buku ini. Pembahasan hal-hal penting
tersebut adalah sebagai berikut :
1.3.1. Peran Serangga Dalam Penyerbukan Tanaman
Penyerbukan adalah proses perpindahan tepungsari (pollen) dari
anther ke pistil atau stigmasebagai proses perkawinan (fertilisasi)
untuk menghasilkan biji sebagai alat perkembangbiakan tumbuhan.
Pembentukan biji selalu melalui proses pembentukan buah yang
dimanfaatkan oleh manusia maupun hewan, sehingga proses
penyerbukan merupakan proses yang sangat penting bukan hanya
bagi tumbuhan itu sendiri tetapi, juga bagi makhluk hidup lainnya.
Karena tumbuhan tidak dapat bergerak melakukan perkawinan
untuk melaksanakan reproduksi seksual maka tumbuhan
membutuhkan sarana bantuan dari luar untuk membantu proses
pemindahan tepungsari dari organ kelamin jantan ke stigma sebagai
organ kelamin betina.
2 |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
Imam Widhiono
1.3.2. Keragaman Serangga Penyerbuk.
Hampir semua ordo serangga mempunyai anggota spesies yang
berperan sebagai penyerbuk. Namun demikian, yang paling banyak
anggotanya sebagai serangga penyerbuk adalah ordo Lepidoptera,
Hymenoptera, Diptera, dan Coleoptera. Ordo Hymenoptera
merupakan kelompok yang paling banyak anggotanya sebagai
penyerbuk terutama dari kelompok lebah (Apiformes). Namun
demikian berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa berbagai
jenis lebah liar dan serangga lain bukan anggota Apiformes berperan
penting dalam penyerbukan tanaman pertanian. Widhiono dan
Sudiana (2015a) menemukan 15 spesies serangga penyerbuk dari
kelompok lebah liar (Hymenoptera), 2 spesies dari Ordo Diptera dan
1 spesies dari Ordo Coleopteradi lahan pertanian di lereng gunung
Slamet. Keragaman serangga penyerbuk pada lahan pertanian
selanjutnya akan dibahas pada bab III
1.3.3. Peran Serangga Penyerbuk Pada Tanaman Pertanian
Penyerbukan tumbuhan oleh serangga penyerbuk dapat
dikategorikan sebagai layanan jasa ekosistem yang diberikan oleh
ekosistem terhadap manusia maupun kehidupan lainnya. Serangga
penyerbuk juga dapat disebut sebagai layanan pendukung, yaitu
layanan oleh proses di dalam ekosistem yang mendukung
kesejahteraan manusia dengan cara menjaga atau meningkatkan jasa
layanan ekosistem yang lain.Dalam hal penyerbukan oleh serangga,
jasa yang diberikan adalah produksi berbagai tanaman pertanian
serta menjaga proses reproduksi tumbuhan liar di alam. Selain itu,
layanan jasa penyerbuka oleh serangga dapat juga disebut sebagai
layanan jasa pengaturan, yaitu proses layanan jasa penyerbukan oleh
serangga pada suatu ekosistem yang memberikan dampak pada
ekosistem lainya.
Secara teoretis, (Potts et al., 2010) menjelaskan bahwa penurunan
keragaman dan kelimpahan serangga penyerbuk akan menyebabkan
penurunan layanan jasa penyerbukan pada tumbuhan liar.
Penurunan keragaman dan kelimpahan serangga penyerbuk
Strategi Konservasi Serangga Pollinator | 3
Imam Widhiono
memengaruhi tumbuhan dengan berbagai cara, antara lain yang
paling jelas adalah menurunnya jumlah buah dan biji, selanjutnya
akan memengrauhi sistem reproduksi tumbuhan, sehingga
menghasilkan keturunan yang lemah sebagai akibat terjadinya
inbreeding (Kearns et al., 1997). Pada tumbuhan yang mempunyai
kisaran yang luas terhadap kehadiran serangga penyerbuk
penurunan keragaman dan kelimpahan serangga penyerbuk
dampaknya sangat kecil karena ketidakhadiran satu spesies serangga
dapat digantikan oleh kehairan serangga lain. Dampak buruk yang
terjadi adalah pada spesies tumbuhan yang mempunyai kekhususan
serangga penyerbuk, karena ketidak hadiran serangga penyerbuk
tertentu akan menyebabkan kegagalan penyerbukan tumbuhan dan
secara langsung akan menyebabkan kepunahan spesies tumbuhan
tersebut. Biasanya, proses kepunahan tersebut berhubungan dengan
serangganya karena kepunahan tumbuhan tertentu akan
menyebabkan ketiadaan sumber pakan bagi serangga sehingga
serangga tersebut ikut punah (Kearns et al., 1997, Potts et al., 2010).
Peran ekonomis dan ekologis serangga penyerbuk selanjutnya akan
dibahas pada bab IV.
1.3.4. Faktor Yang Menyebabkan Penurunan Keragaman Dan
Kelimpahan Serangga Penyerbuk Pada Lahan Pertanian
Isu tentang terjadinya penurunan keragaman dan kelimpahan
serangga penyerbuk mulai berkembang pada tahun 2006 ketika
media massa memberitakan hilangnya lebah madu (Apis
mellifera)secara misteriusyang disebabkan oleh kematian masal
(colony collaps disorder) di Amerika Serikat dan Eropa. Secara global,
serangga penyerbuk yang dikelola untuk meningkatkan
produktivitas pertanian adalah lebah madu (Apis mellifera dan Apis
cerana) karena mempunyai beberapa keuntungan antara lain a)
merupakan penyerbuk generalis sehingga mampu memnyerbuk
berbagai tanaman pertanian maupun tumbuhan liar (Widhiono dan
Sudiana, 2015b). b)jumlah anggota koloni yang sangat banyak (±
30.000 ekor), c)mampu mencari sumber pakan pada kawasan yang
luas, d)mampu berkomunikasi tentang sumber pakan dengan
4 |Strategi Konservasi Serangga Pollinator
Imam Widhiono
anggota lain dalam koloni dan e)menghasilkan madu yang
mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Lebah madu telah banyak
diteliti dibanding jenis lebah yang lain dan terbukti mampu
meningkatkan produksi sebesar 96% tanaman pertanian, serta
ditemukan sebagai penyerbuk utama pada berbagai tanaman liar
(Widhiono dan Sudiana, 2014).
Ternyata, selain lebah madu spesies serangga penyerbuk yang lain
juga mengalami penurunan keragaman dan kelimpahannya yang
diduga disebabkan oleh berbagai faktor (Van bergen, 2013, Winfree,
et al, 2011, Potts et al, 2010). Keragaman serangga penyerbuk yang
terus menurun pada berbagai tempat di dunia disebabkan oleh
berbagai faktor yang meliputi kehilangan dan kerusakan habitat,
fragmentasi habitat, penggunaan pestisida, dan terjadinya
pemanasan global (Nicholls dan Arteri, 2012). Kondisi tersebut juga
terjadi di Indonesia sehingga mengancam ketersediaan pangan dan
ketahan pangan Indonesia. Bukti-bukti yang ada menunjukan bahwa
kekurangan serangga penyerbuk dapat menyebabkan menurunnya
mutu dan jumlah buah pada berbagai tanaman pertanian sehingga
kekurangan serangga penyerbuk pada tanaman pertanian
berdampak pada kekurangan produksi pangan.
Penyebab terjadinya penurunan keragaman dan kelimpahan
serangga penyerbuk akan dibahas pada bab V.
1.3.5. Strategi Konservasi Serangga Penyerbuk
Dampak penurunan keragaman dan kelimpahan serangga
penyerbuk yang paling buruk adalah kerugian ekonomis secara
langsung yang disebabkan oleh penurunan produksi pertanian.
Penurunan produksi pertanian akan memberikan dampak yang lebih
luas terhadap aktivitas pertanian sebagai konsekuensi rendahnya
produktivitas ekosistem pertanian yang ada (Bauer dan Wing, 2010).
Dari sisi konservasi keragaman hayati ada kekhawatiran dampak
yang terjadi akan sangat luas yang merupakan rantai ekosistem yang
panjang dimulai dari penurunan serangga penyerbuk, dinamika
populasi tumbuhan liar dan perubahan stuktur rantai makanan. Oleh
Strategi Konservasi Serangga Pollinator | 5
Imam Widhiono
karena itu, Indonesia yang sebagian masyarakatnya bergantung pada
sektor pertanian perlu dikenalkan cara konservasi serangga
penyerbuk pada laha pertanian. Upaya konservasi serangga
penyerbuk pada lahan pertanian dapat dilakukan dengan berbagai
cara dengan berbasis pada petani yang meliputi pengayaan
tumbuhan liar, pengelolaan lahan sekitar dan pengaturan
penggunaan pestisida. Strategi konservasi serangga penyerbuk
selanjutnya akan dibahas pada bab VI.
6 |Strategi Konservasi Serangga Pollinator