Structure and composition of tropical secondary forest in ... · PDF fileDepartemen Biologi...

ISBN 978-602-14989-0-3 BioETI

Kajian fase pembungaan dan penyerbukan Nepenthes spp.sebagai upaya konservasi Insitu di Taman Wisata Alam Sicikeh-cikehRETNO WIDHIASTUTI DAN SUCI RAHAYU

Departemen Biologi – FMIPA Univesitas Sumatera UtaraJl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Padang Bulan, MedanE-mail: [email protected] dan [email protected]

ABSTRACTPenelitian tentang kajian fase pembungaan dan penyerbukan Nepenthes spp telah dilakukan di Taman Wisata Alam(TWA) Sicikeh-Cikeh Sumatera Utara. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan metode jelajah. Fase pembungaandiamati pada tiga spesies Nepenthes spp yaitu : N. spectabilis, N. tobaica, dan N. rombicaulis, yang dalam kondisiberbunga. Pengamatan dilakukan ketika awal pembungaan dimulai. Fase pembungaan diklasifikasikan dalam 5 tahap, F0(Fase inisiasi), F1 (fase perkembangan kuncup), F2 (fase anthesis/bunga mekar), F3 (fase penyerbukan) dan F4 (faseperkembangan buah). Hasil penelitian menunjukan bahwa puncak pembungaan Nepenthes spp. di TWA Sicikeh-cikehdijumpai pada bulan Juli hingga Agustus. Perkembangan organ generatif pada Nepenthes spp. terjadi dalam waktu yangrelatif sama antar spesies, N. spectabilia, N. tobaica, dan N. rombicaulis. Waktu yang diperlukan untuk prosesperkembangan dari tahap inisiasi bunga hingga buah masak selama 21 – 30 hari. Lama waktu masing-masing faseberbeda, F0 selama 2-3 hari, F1 selama 1-2 hari, F2 berlangsung 3-5 hari, F3 selama 1-3 hari, dan fase F4 berlangsung 7-15 hari. Jenis serangga penyerbuk yang berperan pada Nepenthes spp. adalah : Thrips hawaiinensis, Tabanus sp.,Catocala sp., Bambus sp., Apis mellifera, Thipid sp., dan Formica sp.

Key words: pembungaan, penyerbukan, Nepenthes spp., konservasi, insitu

Pendahuluan

Nepenthes spp. tumbuh dan tersebar mulai dariAustralia Utara, Asia Tenggara sampai Cinabagian Selatan. Di seluruh dunia diperkirakanterdapat 82 jenis Nepenthes spp., 64 jenisdiantaranya hidup di Indonesia. Sumateramenempati urutan kedua yaitu 29 jenisNepenthes spp. (Hernawati, 2001). Beberapajenis alami Nepenthes spp. yang ada diSumatera dan telah teridentifikasi yaitu :Nepenthes aristolochioides, Nepenthesalbomarginata, Nepenthes adnata, Nepenthesampullaria, Nepenthes angasanensis,Nepenthes bongso, Nepenthes gracilis,Nepenthes diata, Nepenthes dubia, Nepenthesraflesiana, Nepenthes spathulata, Nepenthesreinwardtiana, Nepenthes sumaterana,Nepenthes tobaica, dan masih ada beberapajenis lagi yang merupakan silang alami. Habitatalami dari jenis-jenis Nepenthes spp. diSumatera setiap tahunnya semakin terancam,baik oleh pembalakan liar, kebakaran hutan

maupun konversi lahan hutan (Akhriadi et. al,2004; Widhiastuti dan Saputri, 2010).

Taman Wisata Alam (TWA) Sicikeh-cikehseluas 575 Ha ditetapkan berdasarkan SuratKeputusan menteri Kehutanan Nomor 78/Kpts-II/1989 tanggal 07 Pebruari 1989 sebagaikawasan pelestarian alam. Berbagai spesiesflora banyak terdapat di kawasan tersebut,termasuk diantaranya Nepenthes spp. yangmerupakan tumbuhan yang dilindungi olehPeraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 7Tahun 1999.

Informasi tentang fase-fase pembungaanterutama perkembangan bunga dan buahtumbuhan Nepenthes spp. atau yangdiistilahkan dengan fenologi merupakaninformasi yang sangat penting bagi perluasanpengetahuan tentang tumbuhan itu sendirimaupun untuk kepentingan praktis bagiperencanaan program pemuliaan tumbuhantersebut terutama bila dilakukan perakitanvarietas-varietas hibridisasi dimasa depan.Namun sejauh ini belum dilakukan padaNepenthes spp Sumatera.

Retno Widhiastuti dan Suci Rahayu 140

Eksploitasi Nepenthes spp. dari alam untukkepentingan ekonomi semata, degradasi hutanyang mengancam habitat alami dari Nepenthesspp. memperburuk keberadaannya di alam.Oleh karena itu, perlu diadakan penelitiantentang fase-fase pembungaan terutamaperkembangan bunga hingga buah danserangga penyerbuk serta tempat sintesisatraktan (senyawa penarik) Nepenthes spp.khususnya di hutan Sumatera. Penelitianfenologi untuk mendapatkan data tentangkondisi kesiapan tanaman untuk dapatdiserbuki secara buatan dan teknik pemantauankeberhasilan persilangan yang pada prinsipnyasangat dibutuhkan untuk kegiatan perakitanvarietas-varietas baru, dan upaya konservasiinsitu. Berdasarkan hal-hal tersebutketersediaan informasi fenologi perkembanganbunga dan buah serta penyerbukan padaNepenthes spp. di TWA Sicikeh-cikehmerupakan hal yang mendesak harus tersedia.Tujuan penelitian fenologi pembungaan danpenyerbukan yang dilakukan di hutan TWASicikeh-Cikeh, antara lain mengetahui waktuberbunga Nepenthes spp, waktu dan tahapanperkembangan organ generatif Nepenthes sppdan jenis-jenis serangga penyerbuk padaNepenthes spp.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilakukan pada bulan Juni sampaidengan November 2010, di Taman WisataAlam Sicikeh-cikeh yang secara geografisterletak pada 92o 20” 98o 30” BT dan 02o 35” -02o 41” LU dengan ketinggian 1.500-2.000 mdpl. Secara administratif termasuk DusunPancur Nauli, desa Lae Hole, KecamatanParbuluan, Kabupaten Dairi, Prop. SumateraUtara.Pelaksanaan PenelitianPengamatan dilakukan dengan menggunakanmetode jelajah. Tumbuhan Nepenthes spp. yangdijumpai sedang berbunga diberi tanda(ditaging) digunakan sebagai sampel. Totalsampel pengamatan sebanyak 15 tumbuhan.

Sampel tumbuhan yang diamati dipastikanmemiliki bakal tunas yang diperkirakan akanberkembang lebih lanjut menjadi bunga. Padamasing-masing sampel diberi tanda dengan me-masang label dengan tujuan untuk me-mudahkan pengamatan dan juga dimaksudkanagar sampel tersebut tidak diganggu oleh oranglain. Pengamatan dimulai sejak adanya tandainisiasi bunga berupa munculnya bakal bungapada tangkai bunga sampai buah masakfisiologis.

Stadia perkembangan bunga didasarkankepada kriteria yang digunakan oleh Dafni(1993) dengan beberapa modifikasi yaknistadia inisiasi, stadia kuncup kecil, stadiakuncup besar, stadia bunga terbuka, dan stadiaperkembangan buah. Untuk memudahkanpengamatan, maka perlu dibuat pembatasanmasing-masing stadia bunga yang akan diamati,terutama yang menyangkut karakteristikmasing-maing stadia, seperti perubahan warna,bentuk dan morfologi bunga. Selainpengamatan deskriptif berupa data gambaranperubahan struktur dan morfologi bunga jugadilakukan pengamatan terhadap pengukuranpanjang dan jumlah bunga yang membentukbiji. Disamping itu, untuk melengkapi datadeskriptif juga dilakukan pendokumentasianstruktur dan morfologi bunga denganmenggunakan kamera digital Sony DSC-P8dengan resolusi 3,2 MP yang dirangkai denganmikroskop binokuler.Pengamatan Serangga PenyerbukPengamatan serangga penyerbuk dilakukandengan dua katagori metoda penelitian yangdigunakan yaitu Metoda Survai Deskriptif danMetoda Survai Analitis (Leedy, 1974).a. Evaluasi umum (survey deskriptif).Sasaran adalah untuk mengetahui serangga apayang berperan aktif dalam kegiatanpenyerbukan. Kriteria yang digunakan adalahkunjungan kepada suatu bunga. Cara evaluasidilakukan dengan observasi langsung danpemotretan. Diamati pada tanaman yangsedang berbunga, jenis serangga yang hadir.


Identifikasi serangga dilakukan di LIPISerpong.b. Evaluasi khusus (survey analitis).Pengamatan kehadiran dilakukan dari jam 8.00sampai 15.00 WIB. Untuk menghitungkelimpahan digunakan metoda Vansell danTodd (1946) berupa daerah pengamatan selebar1m dan panjang 50 m. Guna pengamatanfrekuensi kunjungan, setiap bunga diamatiselama lima menit.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian didapatkan tiga jenisNepenthes yang sedang berbunga. KetigaNepenthes yang menunjukkan berbunga yaitu :Nepenthes spectabilis Danser, Nepenthestobaica Danser, dan Nepenthes rombicaulis.Posisi perbungaan semua jenis Nepenthesterdapat pada ujung (terminal) batang.Perbungaan pada ketiga jenis Nepenthestersebut merupakan bunga majemuk tandan.Panjang tangkai perbungaan N. spectabilis 6-18cm, N. tobaica 6-16 cm, dan N. rombicaulis4-12cm. Masing-masing anak tandanumumnya mempunyai bunga satu, jarang yangdua. Panjang tangkai bunga N. spectabilis, N.tobaica, dan N. rombicaulis berturut-turut 1-2,5cm, 2-4,5cm, 1-2 cm. Bunga jantan dan bungabetina terletak pada individu yang berbeda.Buah berbentuk silinder, biji banyak berukuran1-2 cm. Masing-masing tangkai bulir umumnyamempunyai bunga satu, jarang yang dua(Gambar 1).

Fase-fase Pembungaan NepenthesTahapan perkembangan pembungaan ketigajenis Nepenthes dapat dilihat pada Tabel 1.Secara umum dapat dikatakan bahwa waktuyang dibutuhkan untuk perbungaan Nepenthesmemerlukan waktu 15 hari. Perkembanganbuah Nepenthes memerlukan waktu kuranglebih 7 hari. Dengan demikian waktu untukinisasi bunga hingga buah masak semuanya 21hari.

Perubahan morfologi atau perubahan fisikorgan generatif Nepenthes spp. dijelaskansebagai berikut :

a. Fase inisiasi bungaTahap inisiasi bunga merupakan masa transisiperubahan organ vegetatif pada kuncupterminal atau aksial meristem menjadi organreproduktif (Owens, 1991). Pada tahap inisiasi,kuncup bunga atau buds berbentu bulirberwarna hijau akan tumbuh pada tandanperbungaan. Kuncup-kuncup bunga tersebutbersifat acropetally atau tumbuh dari bawah keatas. Tandan mempunyai pelindung(seludang.spata) bunga yang berwarna hijau.Pelindung tandan bunga pada bagian ujungmembentuk sulur (Gambar 2a).

Gambar 1. Tiga macam bunga betina dari tiga jenisNepenthes spp : (a) N. spectabilis, (b) N.tobaica, dan (c) N.rombicaulis

Tabel 1. Fase-Fase Pembungaan N. spectabilis, N.tobaica dan N. rombicaulis

Fase Simbol

Lamanya Fase (hari)N.spectabilis N.tobaica N.rombicaulis

Inisiasi bunga F0 1 - 3 1 - 3 1 – 2Kuncup kecil F1 2 - 3 2 - 3 2 – 3Kuncup besar F2 2 - 3 1 - 3 1 – 2Bunga terbuka F3 2 -3 1 - 3 1 – 3

Perkembangan buah F4 5 -7 5 - 8 4 – 7

b. Fase perkembangan kuncupSeiring dengan perkembangan kuncup bunga,pelindung/seludang tandan yang terletak di axilbunga akan mengering dan berubah warnamenjadi colat akhirnya rontok. Dalamperkembangan lebih lanjut, kuncup bunga akan

c

ba










Fase Simbol





c

ba










Fase Simbol





c

ba


membengkak sehingga terjadilah perubahanukuran diameter kuncup. Warna kuncup bungajuga akan berubah dari hijau ke putihkekuningan. Pembengkakan ini menunjukkanbahwa di dalam kuncup bunga sedangberlangsung proses pembentukan danperkembangan ovary serta alat reproduksi,yaitu : putik pada bunga betina, atau benangsari pada bunga jantan (Gambar 2b).Fase perkembangan kuncup atau fase kuncupkecil merupakan fase yang paling genting bagiperkembangan bunga Nepenthes spp. Dalamfase ini mudah sekali terinfeksi mikroba ataudimakan oleh serangga maupun hewan tingkattinggi lainnya. Jaringan bunga yang masihmuda, seludang yang telah terbuka membuatbunga Nepenthes spp. dalam fase ini sangatbesar ancaman yang harus dihadapi. Lama fasekuncup kecil yang singkat pada bungaNepenthes spp. diduga merupakan strategimemperkecil resiko ancaman terhadaplingkungannya. Jika dibandingkan denganfase-fase lainnya (fase inisiasi, fase anthesis,fase penyerbukan) maka fase kuncup kecil atauperkembangan kuncup ini selama pembungaanNepenthes spp. merupakan fase yang palingsingkat 1 – 2 hari.

c. Fase anthesisStadia bunga terbuka dikenal dengan sebutananthesis. Pada tahap anthesis ini, mahkotabunga (corolla) akan membuka terlebih dahulu,setelah itu diikuti oleh keluarnya tangkai putikpada bunga betina atau tangkai kepala sari padabunga jantan. Bunga menjadi sangat mekarkurang lebih satu hari setelah kelopak bungamembuka. Gambar 2c, menunjukkan kuncupbunga sudah mencapai pemekaran maksimal.Ketika dalam tahap pembukaan bunga, organreprodusi betina atau kepala putik akan terlihatmembengkok yang menandakan organ inibelum siap diserbuki. Organ reproduksi jantan,yaitu serbuk sari atau polen yang terdapat padakepala sari dalam bunga jantan juga belummembuka atau pecah, sehingga dalam tahap iniorgan reprodutif belum siap untuk prosespenyerbukan. Bunga Nepenthes spp.

merupakan bunga unisexsual, artinya dalamsatu bunga terdapat organ reproduktif jantanatau organ reproduktif betina saja. Fasetersebut pada N. spectabilis memerlukan waktu2-3 hari, N. tobaica 1-3 dan N. rombicaulis 1-2hari.

d. Fase penyerbuan dan pembuahanDalam studi ini, tahap penyerbukan ataubertemunya benang sari (polen) dengan kepalaputik (stigma) Nepenthes spp. terjadi dua harisetelah anthesis, dimana stigma pada bungabetina sudah menunjukkan reseptif dan polendalam bunga jantan sudah berhambur ataukeluar dari anther.

Fase penyerbuan ditandai dengan mulaigugurnya mahkota bunga (jika ada), sebagaitanda telah terjadinya pembuahan (polinasi)dan awal perkembangan buah. Lama waktuyang digunakan untuk menyelesaikan fase inipada N. spectabilis 2-3 hari, N. tobaica danN.rombicaulis selama 2-3 hari. Pada Gambar2d, tampak adanya serangga dari ordoHymenoptera yang sedang mengunjungi bungabetina untuk melakukan penyerbukan. Didugaberdasarkan bunga yang sering dikunjungi olehbeberapa jenis serangga ketika bunga mekar,maka sindrom penyerbukan bunga Nepenthesspp. diperantarai oleh serangga.

Hasil penelitian pada bunga N. rafflesianadi Kalimantan menunjukkan sindrompenyerbukan Nepenthes oleh serangga. Duaposisi kantong yang berbeda (dimorfisme) padaNepenthes ternyata juga memiliki fungsi yangberbeda. Kantong Nepenthes yang di atas,yang terdapat pada batang yang memanjatsangat membantu penarikan serangga untukmengunjungi bunga yang sedang mekar. BungaNepenthes mekar yang dikunjungi seranggasangat membantu sukses fertilisasi (Giusto etal., 2010).

Bunga betina Nepenthes spp. tidakmempunyai mahkota (corolla), tetapi hanyaterdapat kelopak (calix) dan putik (stigma).Setiap satu bulir bunga berukuran 1,5 – 2 cm.Warna bunga orange mencolok, berukurankecil, dan tanpa hiasan bunga. Bunga dengan


Gambar 2. Fase-fase pembungaan Nepenthes spp. : a) Fase inisiasi, b) Fase perkembangan kuncup, c)Fase enthesis, d) Fase penyerbukan dan pembuahan, e) Fase pemasakan buah.

Tabel 2. Jenis dan Jumlah Serangga Penyerbuk Pada Kantung Atas, Kantung Bawah dan Bunga pada N.spectabilis, N.tobaica, dan N. rombicaulis

Jenis SeranggaKantong Atas Kantong Bawah Bunga

N1 N2 N3 N1 N2 N3 N1 N2 N3

Thrips hawaiiensis 2 1 2 3 3 4 1 3 2Tabanus sp. 1 1 3 - - - 1 1 1Catokala sp. 1 2 2 - - - 2 2 1Bambus sp. 1 1 1 - - - 1 1 1Apis melifera 1 3 2 - - - 1 1 1Thipid sp. 3 2 2 - - - 2 2 3Formica sp. - - 4 3 3 1 2 2

Keterangan : N1 = N. spectabilis N2 = N. tobaica, dan N3 = N. rombicaulis

warna mencolok merupakan ciri bunga yangsecara umum diserbuki oleh serangga.Kuchmeister et al. (1997) dan Ervik et al.(1999) menyatakan hubungan yang spesifikantara bunga dengan serangga penyerbuknyadinamakan sindrom penyerbukan.

e. Fase perkembangan buah menujukemasakan

Satu minggu setelah penyerbuan, benang saridan putik umumnya sudah gugur, sehinggahanya struktur buah yang masih berwarna hijau

saja yang masih melekat pada tangkaiperbungaan (inflorencence). Pada hari ke tujuhsesudah pembuahan (atau kurang lebih 2minggu dari waktu berbunga) struktur buahakan berubah menjadi warna hijau kemerahan.Pada tahap ini, struktur buah sudah terbentukdengan lengkap, namun ukuran buah masihsama dengan ukuran kuncup bunga semula.Buah Nepenthes spp. berbentuk kapsul yangtersusun atas 5 karpel dan biji-biji terdapatdalam karpel. Kapsul Nepenthes spp. sudah

a b c

d e


masak pada hari ke 14 (2 minggu) setelah putikgugur, yang ditandai dengan warna hitamkecoklatan (Gambar 2e). Lama waktu yangdigunakan untuk menyelesaikan fase ini padasetiap jenis Nepenthes berbeda. Jenis N.spectabilis 5-7 hari, N. tobaica 5-8 hari, dan N.rombicaulis 4-7 hari.

Jumlah dan Jenis Serangga PenyerbukNepenthesJenis dan banyaknya serangga yang didapatpada kantung atas, kantung bawah dan bungayang sedang mekar sempurna pada N.spectabilis, N. tobaica, dan N. rombicaulisterlihat pada Tabel 2. Fenomena kesamaan danperbedaan jenis serta jumlah serangga, padakantong atas, kantong bawah, dan bunga darisetiap jenis Nepenthes sangat menarik untukdicermati. Perbedaan jenis serta banyaknyaserangga yang hadir pada kantung bawah,kantung atas, dan bunga tentunya sangatberkaitan dengan fungsi masing-masing organtersebut.

Serangga yang didapatkan pada bunga dariketiga jenis Nepenthes menunjukkan banyakkesamaan, namun banyaknya serangga yangmengunjungi tidaklah sama. Jenis seranggayang terjebak dalam kantong atas Nepenthescenderung menunjukkan kesamaan denganjenis serangga yang mengunjungi bunga.Fenomena kesamaan tersebut ditunjukkan baikpada N. spectabilis, N. tobaica maupun N.rombicaulis. Pada kantong bawah, jenisserangga yang terjebak berbeda denganserangga yang mengunjungi bunga.Penelitian sejenis tentang jenis seranggapenyerbuk pada Nepenthes rafflesia di hutanKalimantan yang dilakukan Giesto et al. (2010)menunjukan bahwa kantung atas dan bungamempunyai kesamaan jenis serangga yangberkunjung, sedangkan kantung bawahcenderung berbeda. Jenis serangga yang datangberkunjung ke organ kantung atas dan bungaNepenthes rafflesia diantaranya lalat kecil, lalatbesar, kupu-kupu, kumbang, lebah, tabuhan,dan semut.

KESIMPULAN

Dari hasil diatas dapat diambil beberapakesimpulan sebagai berikut :1. Puncak pembungaan Nepenthes spp. di

TWA Sicikeh-cikeh dijumpai pada bulanJuli hingga Agustus.

2. Perkembangan organ generatif padaNepenthes spp. terjadi dalam waktu yangrelatif sama antar spesies, N. spectabilia, N.tobaica, dan N. rombicaulis. Waktu yangdiperlukan untuk proses perkembangandari tahap inisiasi bunga hingga buahmasak 21 – 30 hari.

3. Lama waktu masing-masing fase berbeda,fase inisiasi (F0) selama 2-3 hari, faseperkembangan kuncup (F1) 1-2 hari, faseanthesis/mekar sempurna (F2) berlangsung3-5 hari, fase penyerbukan dan pembuahan(F3) 1-3 hari, dan fase perkembangan buah(F4) berlangsung 7-15 hari.

DAFTAR PUSTAKA

Akhriadi. P, Hernawati & R. Tamain. 2004.Jenis Baru Nepenthes (Nepenthaceae dariSumatera. http://wwwRimbaraya.blogspot.com/.diakses tanggal25 Mei 2008.

Dafni, A. 1993. Pollination Ecology. ThePractical Approach Ser. Oxford UniversityPress. English.

Ervik, F., Tollsten, L. and nudsen, T. 1997.Floral Scent Chemistry and Pollination.Ecology in Phytephantoid Palm(Arecaceae) Plant Systematict andEvolution, 217, 279 – 297.

Giusto, B. D, Bessiere, Gueroult, M, Lim,L.B.L, Marshall, D.J, McKey, M.H, andGaume, L. 2010. Flower-Scent MimicryMasks a Deadly Trap in The CarnivorousPlant Nephenthes rafflesiana. Journal ofEcology. Vol.98, p 845-856.

Hernawati. 2001. A Preminilary Research toConserve Nepenthes spp. in West Sumatra.Final Report Nepenthes Priject 2001,Padang: Supported by BP Conservation.Nepenthes Team. hlm. 1-42.

Kuchmeister, H., I. Silbertaver-Gottsberger,and G. Gottsbenger. 1997. Flowering,Pollination, Nectar Standing Crop andNectaries of Euterpe Precatoria anAmazonian Rain Forrest Palm. PlantSystematiec and Evolution 206, 71-97.


Leedy, P. D. 1974. Practical Research:Planning and Design. MacmillanPublisher.

Mansur. 2006. Berita Biologi. Jurnal Ilmiyah.Bogor: Pusat Penelitian Biologi. LIPI.hml: 335.

Owen, J.N. 1991. Flowering and Seed Set.Departement of Biology. UniversityVictoria, British Colombia, Canada.

Rahayu, S. 2009. Peran Senyawa VolatilKelapa Sawit (Elaeis guineensis) DalamPenyerbukan Oleh Serangga Elaidobiuskamerunicus (Coleoptera : Curculionidae)

dan Trips hawaiiensis (Thysanoptera :Thripidae).

Sass, J.E. (1958). Botanical Microtechnique,Third Edition, Iowa State College Press.

Vansell, George H. and Frank E. Todd. 1946.Alfalfa Tripping by Insects. AgronomyJournal. Vol. 38 No. 6, p. 470-488.

Widhiastuti, R. dan A. Saputri. 2010.Keanekaragaman Tumbuhan LangkaKantong Semar di Taman Wisata AlamSicieh-cieh Sumatera Utara. USU Press.ISBN : 979-458-485-1 Medan.

Structure and composition of tropical secondary forest in ... · PDF fileDepartemen Biologi...

Documents

Transcript of Structure and composition of tropical secondary forest in ... · PDF fileDepartemen Biologi...