Makalah PKM berbasis riset Pmerapan hasil penelitfun pmingkatan keraguman serangga penyerbuh antuh peningkatan prcduhsi strawberi di desa Serang, Karangreja Purbalingga 20IS
PEI{INGKATAII KERAGAMAN SERANGGA PEIIYERBUK DENGAN PENGKAYAAI\I TT]MBT]IIAN PADA LAIIAN PERTAI\IIAI\I Oleh :
IMAM WIDHIONO Dosen Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto
Jln. Dr. Soepamo No 63 Purwokerto 53122. Tilp. (0281) 638794 Fax: (0281) 631700
[email protected]
I. PENDAHULUAN Keberhasilan penyerbukan tanaman oleh serongga sangat dipengaruhi oleh
kelimpahan dan keragaman serangga penyerbuk pada habitaq namun demikian kelimpahan dan keragaman serangga penyerbuk sangat bergantung pada keragaman dan
kelimpahan tumbuhan dan ketersediaan jumlah bunga sepanjang tahun. Model konservasi serangga penyerbuk berbasis habitat didasarkan pada teori yang menyatakan
bahwa keragaman dan populasi serangga penyerbuk bergantung pada luasan habitat,
mutu habitat, posisi habitat dan ketersediaan hubungan dengan habitat lain. Diantara
fbktor tersebut yang paling menentukan adalah mutu habitat, yaitu jumlah
dan
keragaman tumbuhan (berbunga) sebagai sumber pakan serangga penyerbuk sepanjang tahun.
lntensifikasi pertanian yang meliputi pengurangan lahan semi alami, penarurman
sistem monokultur, penggunaan pupuk, insectisida dan herbisida dan sistem pengelolaan lahan yang dilakukan, menyebabkan berkurangnya spesies tumbuhan
kunci yang merupakan sumber pakan serangga penyerbuk (Batary et al,20l0), serta
berubahnyi hubungan serangga dengan tumbuhan (Keith, 2009).Peran serangga penyerbuk dalam keberhasilan penyerbukan dan produktivitas tumbuhan sangat dipengaruhi oleh keragaman dan populasinya (Steffan-Dewenter, 20A6), sedangkan keragaman dan populasi serangga penyerbuk sangat bergantung pada jumlah dan jenis tumbuhan berbung4 serta fenology pembungaan (Bataray et al,20lA).
bio.unsoed.ac.id
Upaya konservasi serangga penyerbuk pada lahan pertanian ditujukan agar
mampu meningkatkan hasil pertanian, memberikan keuntungan bagi petani dan berkesesuaian dengan kearifan lokal. Model konservasi serangga penyerbuk berbasis
Mahalah PKM berbosis risA penerapan hasitpenetitianpeninghatun
**:#:;ff;:f;:f:,f;r#y{,:;:H;,#"tr;r;#:
habitat pada lahan pertanian di Indonesia belum pernah dilahrkan. Metode konservasi serangga penyerbuk pada lahan pertanian didasarkan pada konsep pengkayaan spesies dan populasi tumbuhan sumber pakan serangga penyerbuk, penerapan praktek pertanian
yang berkesesuaian dengan konservasi dan mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas
produk. Berdasar hasil penelitian tahap I, ditemukan 33 spesies tumbuhan berbunga, 24 diantaranya dikunjungi serangga penyerbuk dan 4 diantaranya dikunjungi oleh lebih dari 6 spesies serangga penyerbuk. Dalam rangka peningkatan produksi pertanian secara
berkelanjutan dan menjaga keragaman tumbuhan terutama yang peny bergantung seranggq perlu dilakukan konservasi semngga penyerbuk. Makalah ini bertujuan untuk 1.
:
Menjelaskan dampak pengkayaan tumbuhan pada lahan terhadap keragaman dan populasi seftmgga penyerbuk serea tingkat keberhasilan penyerbukan,
)
Menjelaskan model konservasi serangga penyerbuk berbasis habitat dan kearifan lokal yang mampu meningkatkan produksi pertanian.
II.
HT]BUNGAN PENGKAYAA}I HABITAT DENGAI\ KERAGAMAN SERANGGA PEI\TYERBUK
Secara umum dikenal
2
(dua) model (contoh bentuk) konservasi organisme yaitu
konservasi berbasis spesies dan konservasi berbasis habitat (Primack, 2000). Model konservasi organism berbasis habitat mempunyai beberapa keunggulan antara lain: berbiaya murah, mudah diterapkan dan berkesesuaian (compatible) dengan kondisi social ekonomi dan budaya masyarakat setempat.Pemilihan model konservasi serangga penyerbuk berbasis habitat didasarkan pada teori yang menyatakan bahwa keragaman dan populasi serangga penyerbuk bergantung pada luasan habitat, mutu habitat, posisi
habitat dan ketersediaan hubungan dengan habitat lain (Hodgson e/ a1.,2009). Diantara
factor tersebut, yang paling menentukan adalah mutu habitat, yaitu jumlah
dan
keragaman tumbuhan (berbunga) sebagai sumber pakan serangga penyerbuk sepanjang
bio.unsoed.ac.id
tahun. Karena keragaman dan populasi tumbuhan yang rendah mengakibatkan terjadinya keterbatasan jumlah serbuk sari. Kekurangan serbuk sari pada lahan pertanian
berdampak buruk terhadap tanaman dan produksi pertanian, serta terhadap kelangsungan hidup semngga penyerbuk (Priess,
et al., 2007). Peran serangga
Makalah PKM berbasis riset
Penerupanhasitpenetitianpentnskatan**X:;:;;f:;:?:r#r#fr:r:;:H;t:;r;;t;f; penyerbuk dalam keberhasilan penyerbukan dan produktivitas tumbuhan sangat dipengaruhi oleh keragaman spesies dan tingkat populasinya (Steffan-Dewenter, 2006), sedangkan keragaman dan populasi serangga penyerbuk sangat bergantung pada jumlah
dan jenis tumbuhan berbung4 serta fenology pembungaan (Bataray et
al,
2010).
Sehingga terdapat hubungan timbal balik antara keragaman dan populasi serangga penyerbuk dengan keragaman dan kelimpahan tumbuhan berbunga. Berdasar kenyataan bahwa lahan pertanian di kawasan lereng Gunung Slamet sebagian besar ditanami jenis tanaman yang menghasilkan buah, seperti: cabe, tomat, sfiawberry, kacang panjang, dan
terong. Jenis
-
jenis tanaman tersebut produktivitasnya sangat bergantung pada
kehadiran serangga penyerbuk. Hasil penelitian sebelumnya menunjukan bahwa keragaman dan populasi serangga penyerbuk pada tanaman cabe, tomat, kacang panjang
dan strawberry sangat rendah (Widhiono,20ll). Hal keragaman tumbuhan berbunga
ini
disebabkan oleh rendahnya
di dalam dan sekitar lahan pertanian
serta praktek
pertanian yang dilalrukan terutama intensitas penggunaan insectisida dan herbisida. Rendahnya populasi serangga penyerbuk ternyata berpengaruh terhadap produksi buah
shawberry yang merupakan komoditas pertanian unggulan di kawasan ini (Widhiono, 2010), sehingga dalam jangka panjang produktivitas pertanian kawasan lereng Gunung
Slamet akan terus menunrn yang disebabkan oleh berkurangnya keragaman dan populasi serangga penyerbuk. Dampak utama dari berkurangnya serangga penyerbuk pada lahan pertanian adalah menunrnnya pendapatan petani. Oleh karena perlu dicari
model konservasi serangga penyerbuk berbasis habitat pertanian yang berkesesuaian dengan kearifan lokal untuk meningkatkan pendapatan petani.
ilI.
{
JEIVS TT]MBUIIAN PENGKAYA LAHAN
Ditemukan tigapuluh tiga jenis tumbuhan berbunga disekitar lahan pertanian di daeralr Serang, 24 diantannya dikunjungi serangga penyerbuk. Dari 24 jenis tumbuhan berbunga yang dikunjungi serangga penyerbuk terdapat 4 jenis tumbuhan yang sangat
penting karena dikunjungi oleh 9 spesies serangga penyerbuk. Jenis tumbuhan tersebut
meliputi : Cleome rutidosperma,ymg dikunjungi 9 dari I I spesies serangga penyerbuk dan
bio.unsoed.ac.id
Borreria laevicaulis, Euphorbia heterophylla dan Tridm procumbens. Berbagai hasil penelitian berkaitan dengan dampak perubahan habitat alami
menjadi latran pertanian terhadap komunitas serangga penyerbuk menunjukan dampak
Makalah PKM berbasls rlset Penerapan hositpenetitianpeninshatan
**:#;;:;;:f;:?:,::;r#fr::fg;::,irtr;:r;#:
negative baik terhadap kekayaan spesies maupun populasinya (pauw Z0a7; SteffanDewenter & westphal,2008; Keitt, 2009). Dampak negative perubahan habitat terhadap keragaman dan populasi serangga penyerbuk juga terjadi di kawasan lereng selatan Gunung Slamet, Widhiono dan Sudiana QM$ dalam penelitiannya tentang keragaman serangga penyerbuk pada habitat hutan tanaman, pekarangan dan lahan pertanian, menunjukan bahwa keragaman serangga penyerbuk pada lahan pertanian sangat rendal dibanding dengan habitat hutan dan pekarangan. Hal ini disebabkan oleh adanya
kenyataan bahwa praktek pertanian modern yang dilakukan dalam upaya memaksimalkan keuntungan dengan meningkatkan hasil dibanding modal usala dilahrkan dengan cara memaksimalkan pengguftmn lahan, pemupukan
dan bersama dengan upaya penunman dampak serangan hama penyakit dan kompetitor rnelalui penggunaan insecktisida, firngisida dan herbisid4 sistem monokultur (Richards, 2001)
berakibat buruk terhadap kehadiran serangga penyerbuk (Hodgson et el., 20ll)'Keragaman dan populasi serangga penyerbuk bergantung pada luasan habitat, mutu habitat, posisi habitat dan ketersediaan hubungan dengan habitat lain (Hodgson e, al'' 2009)' Namun demikian yang paling menentukan adalah mutu habitat (Hodgson er al',2011), yaitu jumlah dan keragaman tumbuhan sumber pakan (Tomimatsu & ohara, 2409; Klank, 2010), yaitu tumbuhan berbunga dan ketersediaan bunga sepanjang tatrun
(Keith, 2009). Populasi tumbuhan berbunga yang rendah mengakibatkan terjadinya keterbatasan jumlah serbuk sari, sehingga tidak mampu menarik kehadiran serangga
penyerbuk (Aguilar et al., 2006; wagenius et al.o 2007). Kejadian kekurangan serbuk sari, sangat umum terjadi pada ekosistem pertanian karena tanaman ditanam pada lahan yang luas dan monokultur. Kekurangan tepungsari pada lahan pertanian berdampak buruk tidak banya terhadap tanaman dan produksi pertanian, tetapi juga terhadap serangga penyerbuk
berbunga terdapat spesies yaitu
( Matsumura & Washitani, 2000). Diantara 2l
4
:
spesies tumbuhan
spesies tumbuhan berbunga yang dikuqiungi oleh lebih dari 4
cleome rutidospermq, yffiig dikuaiungi 9 dari I I spesies semngga penyerbuk dat Borreriq laevicaulls, Euphorbia heterophylla Triduc procumbens. pada penelitian tahap I juga ditemukan
1r penyerbuk yaitu : Nomia bio.unsoed.ac.id Ropalidia fasciata, Ropolidia romandi, spesies serangga
sp.,
Hylaeus modestus, Amegilta cingulata, Amegilla zonata, Cerotina sp., Philanthus politus, Megachile relativa, Trigona sp., Apis
cerana. (
Widhiono,
dkk,
2011)
Tabel
l.
Jenis tumbuhan liar yang berperan dalam peningkatan seranggapenyerbuk
No
Familia
Nama latin
Nama lokal
I
Acanthaceae
Barleria elegans
Sujen trus
Borleria cristata
Daun madu
Ageratum conyzoides
Bandotan
4
Cras so cephalum crepidi o ide s
Sintrong
5
El e ut her anther a ruder al i s
Gajahan
6
Galinsoga parviflora
Bribil
7
Tridm procumbens
Glentangan /songgolangit
8
Vernonia cinerea
Sawi langit
9
lTidelia chinensis
Tusuk konde
Blumea lacera
Sembung
Eupatorium odoratum
Glempangan
2 J
l0
Asteraceae
Compositae
11
12
Euphorbiaceae
Chamaesyce
hirta
13
Clidemia hirta
l4
Euphorb i o
kuwrk
Patikan kebo Jatang kuda
he t er opltyll
a
Kate mas
15
Rubiaceae
Borreria latifolia
Rumputkancing ungu
l6
Lamiaceae
Hyptis capitata
Gringsingan
t7
Verbenaceae
Lantana comara
Tembelekan
St aclrytarphe ta j amaic ens i s
Pecut kuda
l8 l9
Rosaceae
Rubus
20
Fabaceae
Arachis pintoi
Kacang hias
2t
Capparaceae
Cleome rutidospermae
Maman ungu
{
parviflorus
Kupi-kupi
Penyusunan metode konservasi serangga penyerbuk perlu diketahui kecenderungan
bio.unsoed.ac.id
hubungan yang pasti antara habitat pertanian terhadap penunrnan keragaman dan populasi serangga dan tanaman (Ashman et a1,,2004). Upaya peningkatan keragamanan serangga
penyerbuk, sering kali terhambat oleh keterbatasan pengetahuan tentang cara atau metode
manipulasi habitat pertanian (Beslemeyer
et al.o 2003) yang
sangat penting untuk
Mohalah pKM berbasis risel Penerapan hasitpenetittun peningkatan
**:X:;:;;ff;:?:r::;:r#ffr#,Hf:;!;::f;:
diterapkan pada upaya konservasi serangga penyerbuk (Albrecht et a1.,2007).
al. 2007; Kremen a/
Untuk meningkatkan keragaman dan populasi serangga penyerbuk pada lahan pertanian perlu memperhatikan pola dan luasan habitat yang disediakan untuk pengkayaan tumbuhan
inang yang dibutuhkan oleh serangga penyerbuk (Brosi et a\,2008). penyediaan habitat untuk tumbuhan liar ternyata mampu meningkatkan keragaman dan populasi serangga
penyerbuk (Haaland et al,
20tl).
Holzschuh et al., (2008) menambahkan bahwa selain
jumlah tumbuhan liar, juga perlu diperhatikan jenis tumbuhan yang paling banyak dikunjingi serangga penyerbuk serta waktu pembungaannya. Pada penelitian tahap I, telah didapatkan informasi tentang jenis serangga penyerbuk, jenis tumbuhan liar yang paling
banyak dikunjungi serangga penyerbuk, jumlah bunga dan waktu pembungaannya. Harding et al., (2001) menyatakan bahwa rencana konservasi seftmgga penyerbuk berbasis habitat pertanian memerlukan dasar ilmiah yang kuat, yang meliputi spesies atau kelompok spesies yang akan dikonservasi, luasan habitat minimal, dan komposisi serta jumlah tumbuhan. Metode ini telah berhasil meningkatkan kekayaan dan kelimpahan species serangga penyerbuk melalui pengkayaan tumbuhan inang dengan cara menyediakan sebagian lahan untuk tumbuhan berbunga ( Marshall et a1.,2006; Albrecht
et a1.,2007;
Roth er al-,2008; Hodgson et
al.,20lr;
Haaland et
al.,20ll).
Namun demikian untuk
membuktikan keberhasilan program tersebut sebagian besar bersifat panial seperti pada bentang alam yang berbeda (Marshall et al., 2006), pada sistem pertanian intensive (Albrecht et a1.,2007), pada sistem pertanian organic ( Holzschuh et a1.,200s). dan pada spesies kupu-kupu (Roth
et al., 2008), Belum ada laporan hasil penelitian"
yang
menjelaskan kombinasi metode pengkayaan habitat dengan praktek pertanian, proporsi luas lahan *iot tumbuhan liar dan dampak ekonominya bagi petani pemilik lahan.
KESIMPULAN Berdasarkan uraiantersebut di atas dapat disimpulkan bahwa
:
1' Terdapat berbagai tumbuhan liar yang dapat dipergunakan sebagai pengkayaa lahan
bio.unsoed.ac.id
2' Beberapa tumbuhan liar mampu meningkatkan keragaman dan populasi lebah liar sebagai serangga penyerbuk.
DAFTAR PUSTAKA
Muhalah PKM berbasis riset
Pmerapanhasilpenetitianpeninskatan**:X;;;:;f
i:r:T:r#;:#:;:#:m::;"r;:rr;:;:
Aththorick, T.A. 2005. Kemiripan Komunitas Tumbuhan Bawah pada Beberapa Ekosistem Perkebunan di Kabupaten Labuhan Batu. Komunilmsi Penelitian 17:42-48.
Blaauw BR, Isaacs R. 2014. Flower plantings increase wild bee abundance and the pollination services provided to a pollination dependent crop. J Appl Ecol51: 890* 98.
Blothgen N, Klein AM.2011. Functional complementarity and specialisation: the role biodiversity in plant-pollinator interactions. Basic Appl Ecol 12:282-91.
of
Carvalheiro LG, Seymour CL, Nicolson SW, Veldtman R.2012. Creating patches of native flowers facilitates crop pollination
in large agricultural fields: mango as a case study. J Appl Ecol
49:. 1373-83.
Carvalheiro LG, Veldman R, Shenkute AG, et al. 2011. Natural and within-farmland biodiversity enhances crop productivity. Ecol Lett 14:251-59
Carvell C, Meek WR" Pywell RF, Goulson D, Nowakowski M. 2007. Comparing the efficacy of agri-environment schemes to enhance bumble bee abundance and diversity on arable field margins. J App Ecol44:2940
Elle E, Elwell SL, Gielens GA. 2012. The use of pollination networks in conservation llThis article is part of a Special Issue entitled "Pollination biology research in Canada: Perspectives on a mutualism at different scales". Botany 90:525-534
,
Kahonoos.2O09. Pemanan tumbuhan liar dalam konservasi serangga penyerbuk ordo hymneoptera. J.Tek.Ling.Vol 10, No. 2 195-203
Erminawati
Steffan-Dewenter I, Kremen C.20ll. Stability of pollination services decreases with isolation from natural areas despite honey bee visits. Ecol Lett 14:
Garibaldi
LA,
t062-72 Korpela EL, Hyvdnen T, Lindgren S, Kuussaari M. 2013. Can pollination services, species diversity and conservation be simultaneously promoted by sown wildflower strips on farmland? Agric, Ecos and Erwiron 179:18-24. Kearns CA, Inouye DW. 1997. Pollinators, flowering plants and conservation biology Much remains to learned about pollinators and plant. BioScience. 97. No 5.297-305
Kremen
C, Miles A. 2012. Ecosystem services in biologically diversified
:
versus
conventional farming systems: benefits, externalities, and fade-offs. Ecol Soc 17:40
Mandelik Y, Winfree R, Neeson T, Kremen C.2012. Complementary habitat use by wild bees in agro-natural landscapes. Ecol Appl22:153546.
Menz MHM, Phillips RD, Winfree & 2011. Reconnecting plants and pollinators: challenges in the restoration of pollination mutualisms. Trends Plant Sci 16: 4-12.
bio.unsoed.ac.id
Morandin LA, Kremen C. 2013. Hedgerow restoration promotes pollinator populations and exports native bees to adjacent fields. Ecol Appl23: 829-39.
LA and Winston ML.
2005. Wild bee abundance and seed production in conventional, organic, and genetically modified canola. Ecol Appl 15: 871*81
Morandin
vl1
Makalah PKM berbasis risel Penerapan hasit penetitian peninskatan
Nicholls CI
**:r#;;:;:;;:7li:;
r#H::;:H;"-;r:;:t;f;
, Altieri MA. 2013. Plant biodiversity enhances
bees and other insect
pollinators in agroecosystems. A review. Agron Sustain Dev 33:.257-:74
Polidori C, Rubichi A, Valeria Barbieri V, Trombino L ,Donegana M. 2010. Floral Resources and Nesting Requirements of the Ground-Nesting Social Bee, Lasioglossummalachurum(Hymenoptera: Halictidae), in a Mediterranean Semiagricultural Landscape Psyche Volume z}l0,Article ID 851947, 11 pages. Pywell RF, Warman EA, Carvell C, Sparks TH, Dicks LV, Bennett D, Wright A, Critchley CNR, Sherwood A (2005) Providing foraging resources for bumblebees in intensively farmed landscapes. Biological Conservation I 2 I :47 949 4. Robson DB. 2014. Identification of plant species for crop pollinator habitat enhancement in the northern prairies. J of Pollin. Ecol, 14(21),218-234 Shackelford G, Steward PR, Benton TG. 2013. Comparison of pollinators and natural enemies: ameta-analysis of landscapeCamb Philos 88: 1002-21
Stang
M, Klinkhamer PG, Van Der Meijden E. 20A6. Size constraints and flower
abundance determine the number of interactions in a plant-flower visitor web. Oikos
rtz;ttt-t2t.
Vaughan M, Shepherd M, Kremen C, and Black SH. 2007.Farming for bees: guidelines for
providing native bee habitat on farms. Portland, OR: The Xerces Society for Invertebrate Conservation.
Williams NM, Crone EE, Roulston TH. 2010. Ecological and life-history traits predict bee species responses to environmental disturbances. Biol Conserv 143:2280-91.
Winfree R" Aguilar R, Vazquez DP. 2009. A meta-analysis anthropogenic disturb ance. Ec olo gt 90 : 2068-7 6.
of
bees'responses to
L. 2013. Concurrent effects of landscape context and managed pollinators on wild bee communities and canola @rassica napus L.) pollen deposition. Dissertation.
Zfurk
University of Calgary, Calgary, Alberta
bio.unsoed.ac.id
viii
