Warta 27(2)-F2\Koreksi NIKEN\5. Fakhrusy - 24-28_F2.oxps

Forcipomyia spp.:
Sang Penghulu Bunga Kakao
Fakhrusy Zakariyya1), Dwi Suci Rahayu1), Endang Sulistyowati1),
Adi Prawoto1), dan John Bako Baon1)
1)
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jl. PB. Sudirman 90 Jember 68118
Produksi buah kakao sangat ditentukan oleh keberhasilan proses penyerbukan
dan pembuahan. Proses penyerbukan kakao membutuhkan bantuan serangga
penyerbuk (pollinator) Forcipomyia spp. Selama ini, hal tersebut tidak diketahui
oleh para petani kakao. Tanpa bantuan koloni serangga penyerbuk tersebut produksi
kakao bisa turun hingga 90%. Besarnya peranan Forcipomyia spp. dalam
menentukan produktivitas kakao, maka layak dijuluki sebagai penghulu bunga kakao.
anaman kakao merupakan tanaman
yang memiliki karakter bunga spesifik.
Tanaman kakao dewasa mampu
menghasilkan 6.000–10.000 bunga
dalam satu tahun bahkan kadang-kadang bisa
mencapai 50.000 bunga akan tetapi hanya
sebagian kecil saja dari jumlah tersebut yang
berhasil terserbuki, yakni sekitar 2,5–5%. Bunga
yang tidak diserbuki akan gugur setelah 2–3 hari,
di sisi lain bunga yang mampu berkembang menjadi
buah dan dapat dipanen hanya 0,5–2,0%.
Tanaman kakao sebagian ada yang bersifat
kompatibel menyerbuk sendiri (self compatible),
sebagian bersifat tidak kompatibel menyerbuk
sendiri (self incompatible) namun secara umum
kakao bersifat penyerbuk silang (outcrossing
plant). Proses penyerbukan kakao terhambat oleh
struktur bunga yang tidak memungkinkan
penyerbukan terjadi secara alami tanpa bantuan
agen penyerbuk (pollinator). Struktur serbuk sari
kakao saling lengket serta letaknya tersembunyi
di dalam “mangkok” petala sehingga akan
menghalangi kemungkinan terjadinya penyerbukan melalui bantuan angin atau air. Bunga kakao
membawa dua tipe nektar kecil (20–450 mikron)
yang mensekresikan madu untuk menarik
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
serangga. Mekanisme inilah yang menyebabkan
penyerbukan kakao dibantu oleh serangga.
United Nations Environment Programme
(UNEP) tahun 2011 menyebutkan bahwa serangga
penyerbuk memberi kontribusi sebesar 212 miliar
USD dari total produksi pangan dunia, termasuk
buah-buahan, sayur-sayuran, biji-bijian, dan kacangkacangan. Beberapa dekade terakhir ini FAO
menjelaskan arti pentingnya serangga sebagai
pendukung produksi pangan dunia. Dengan demikian,
menjadi penting untuk diketahui peran serangga
penyerbuk dalam produksi kakao. Serangga pollinator
inilah yang dijadikan sebagai “mesin” hidup untuk
meningkatkan produksi kakao nasional.
Penyerbuk Bunga Kakao
Serangga yang berada di kebun kakao
bermacam jenisnya, tetapi hanya beberapa
serangga saja yang datang dan mengunjungi
bunga kakao. Serangga-serangga yang berada
pada agroekosistem kakao berasal dari famili
Ceratopogoniidae (termasuk Forcipomyia spp.),
Cecydomiidae diantaranya adalah aphids, semut,
thrips Drosophila spp, dan beberapa Diptera
(misalnya Cecydomiidae) lainnya.
27 | 2 | Juni 2015
>> 24
Ordo serangga yang ada pada agroekosistem kakao1)
Ordo
Hymenoptera
Hemiptera
Lepidoptera
Orthoptera
Diptera
Coleoptera
Heteroptera
Total
Spesies Serangga
Jumlah Individu
Persentase terhadap
seluruh jumlah serangga
10
3
7
1
4+
2
2
1264
21
57
25
1266
37
51
2721
46,45
0,78
2,09
0,93
46,52
1,36
1,87
100
(+) Karena kendala taksonomi, semua ngengat dikelompokkan dengan nama yang umum.
Penelitian tentang ketertarikan serangga
penyerbuk yang mempengaruhi penyerbukan
kakao menunjukkan bahwa terdapat beberapa
serangga penyerbuk tanaman kakao, akan tetapi
spesies Forcipomyia spp. yang memberi kontribusi
terhadap penyerbukan alami 4) . Populasi
Forcipomyia spp. bergantung pada keadaan iklim
suatu daerah yang disesuaikan dengan musim.
Beberapa studi menjelaskan bahwa iklim mikro
yang cocok untuk Forcipomyia spp. tumbuh dan
berkembang serta melakukan penyerbukan pada
kisaran suhu 25–35 oC dan kelembaban relatif
sebesar 60–80%, walaupun iklim mikro tidak
menentukan secara signifikan2) . Secara umum,
27 | 2 | Juni 2015
25 <<
Forcipomyia spp. terdiri dari banyak spesies.
Beberapa spesies Forcipomyia spp. berlaku
sebagai polinator alami. Forcipomyia spesies
Forcipomyia hardyi, Forcipomyia quasiingrami
yang paling banyak ditemukan hinggap pada
bunga kakao.
Biologi Forcipomyia spp.
Identifikasi Forcipomyia spp. mudah dilakukan
khususnya pada tempat berkembang biak. Telur
Forcipomyia spp. berbentuk gelondong diletakkan
dalam kelompok yang bebas satu sama lain 1).
Pada suhu 20–25 OC stadium telur berlangsung
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
sekitar 2–4 hari6). Larva Forcipomyia spp. sangat
memerlukan keadaan yang lembab dan basah.
Larva Forcipomyia spp. dapat dibedakan dengan
mudah dari larva Diptera lainnya, yaitu adanya
dua baris “duri” pada punggungnya dan masingmasing puncaknya menyerupai kelompok titik-titik
air yang rapat. Adanya titik air inilah yang
memberikan ciri khas pada larva Forcipomyia spp.
Stadium larva berwarna putih terjadi sekitar 12
hari dan untuk menjadi pupa mengalami 4 kali
pergantian kulit6). Pupa Forcipomyia spp. sering
ditemukan dalam medium berbiaknya larva. Pupa
ini berwarna kekuningan dan berkelompok antara
3–100 ekor. Periode perkembangan pupa pada
suhu 20–25OC selama 2–3 hari.
Imago berwarna kekuningan dengan tubuh
yang berbulu. Ukuran panjang tubuh serangga
betina sekitar 1,3 mm dan mampu bertahan hidup
8–16 hari. Seluruh siklus hidupnya sekitar 28 hari
dan populasinya meningkat selama musim hujan.
Serangga Forcipomyia spp. betina lebih berperan
aktif dalam penyerbukan kakao dibandingkan
dengan serangga jantan.
(Sumber foto: A dan B: Sulistyowati, 1990; C, D, dan E: Zakariyya, 2014)
Siklus Forcipomyia spp.; stadia larva (A), pupa (B), imago betina
dengan tanda panah menunjukkan bagian toraks (C), imago jantan (D),
ngengat yang baru keluar dari bagian sepal bunga (E)
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
27 | 2 | Juni 2015
>> 26
Proses Penyerbukan Kakao
Bunga kakao memiliki struktur yang rumit,
tersusun atas pedikel panjang dan memiliki 5
sepala, 5 petala, 10 stamen dan ovary yang
bersatu dengan karpel. Kompleksnya susunan
bunga tersebut menguatkan dugaan bahwa perlu
agen khusus dalam membantu terjadinya
penyerbukan bunga kakao. Tidak semua
serangga yang mengunjungi bunga akan
membantu penyerbukan bunga, hanya serangga
Forcipomyia spp. yang paling berperan dalam
proses penyerbukan tersebut. Hal ini berdasarkan bentuk tubuh serangga yang berbulu,
punggung (thorax) yang lebar, perilaku yang lebih
sering mengunjungi bunga serta gerakan yang
memasuki staminodia dan menyentuh putik.
Serangga lain yang hadir di kebun hanya
mengunjungi bunga dan tidak memasukinya
sehingga menguatkan dugaan bahwa serangga
tersebut tidak berperan penting terhadap
penyerbukan kakao.
Serangga Forcipomyia spp. mengunjungi
bunga kakao dan mengumpulkan polen dengan
menggunakan bagian punggung yang dilengkapi
dengan bulu-bulu rambut. Forcipomyia spp.
datang mengunjungi bunga kakao yang diduga
tertarik pada garis-garis merah staminodia.
Walaupun sampai sekarang masih dilakukan
studi ketertarikan serangga tersebut dalam
mengunjungi garis merah sampai polen, tetapi
beberapa studi menjelaskan bahwa serangga
tersebut mencari protein yang terkandung dalam
bunga untuk keperluan reproduksi. Garis merah
tersebut mengarahkan ke antera yang terletak
di dalam petala.
Ngengat yang telah hinggap pada staminodia kemudian berjalan mengikuti alur garis merah
mengarah pada petala. Beberapa literatur
menyebutkan bahwa serangga tersebut mencari
protein untuk tujuan bereproduksi. Thorax
Forcipomyia spp. dengan ukuran 0,16 mm
dan panjang 1,00 mm mampu mengumpulkan
banyak polen kakao yang berdiameter 16 µm.
Bagaimanapun juga, efektifitas penyerbukan oleh
serangga tergantung pada ukuran tubuh
serangga (<1 mm–3 mm), karena hal tersebut
berkaitan dengan menyentuhnya bagian thorax
yang masuk pada bagian dalam staminodia lalu
menempelkan polen pada stigma.
Dua kunci yang menentukan keberhasilan
penyerbukan kakao adalah sampainya serbuk sari
ke kepala putik dan sifat kompatibilitas
penyerbukan. Keberhasilan penyerbukan bunga
kakao membutuhkan penempelan serbuk sari,
minimal sebanyak 35 butir reseptif putik sampai
pada kepala putik yang saling kompatibel. Apabila
jumlah serbuk sari reseptif kurang dari 35 butir
dapat menyebabkan kegagalan penyerbukan
bunga kakao, ditandai gugurnya bunga.
Genus serangga yang berperan dalam penyerbukan bunga kakao
Diptera
Jumlah serangga terperangkap
dengan menggunakan metode
UV trapping
Penempelan polen pada putik (per mm3)
setiap kali mengunjungi bunga
190
467
578
60,1
20
Drosopila spp.
Forcipomyia spp
Cecydomiidae
Sumber: Adjaloo & Oduro (2013).
27 | 2 | Juni 2015
27 <<
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
Ngengat (Forcipomyia spp.) yang berjalan mengikuti garis merah staminodia;
ngengat berjalan di bagian luar staminodia menuju serbuk sari (A) dan
ngengat berjalan di bagian dalam staminodia untuk menempelkan putik (B)
Penutup
Sumber Pustaka
1)
Serangga yang hidup dalam agroekosistem
kakao banyak macamnya mayoritas berasal dari
ordo Diptera dan berperan penting dalam proses
penyerbukan bunga kakao. Serangga yang
berperan penting sebagai pollinator bunga kakao
adalah Forcipomyia spp. sehingga keberadaan
serangga tersebut memiliki arti penting dalam
upaya meningkatkan produktivitas tanaman. Untuk
itu faktor-faktor yang mendukung kehidupan
serangga Forcipomyia spp. perlu mendapat
perhatian khusus dalam budidaya kakao.
Adjaloo M. K1 & Oduro, W. (2013). Insect assemblage
and the pollination system of cocoa (Theobroma
cacao L). J. Applied Bioscience, 62, 4582–4594.
2)
Ibrahim, A.G. & A.M. Hussein (1987). Role of Insects in
the Pollination of cocoa flowers. Pertanika, 10,
103–106.
3)
Kaufmann, T. (1974). Behavioral biology of a cocoa
pollinator, Forcipomyia inornatioennis (Diptera,
Ceratopogonidae) in Ghana. Rev. appl. Ent. Ser. A.,
63, 1253 (Abstract).
4)
Kaufmann, T. (1975). Studies on the ecology and biology
of cocoa pollinator, Forcipomyia squamipennis I.
& M. (Diptera, Ceratopogonidae) in Ghana. Bull.
Ent. Res., 65, 263–268.
5)
Saunders, L.G. (1960). Insect pollinators of cacao. Coff.
Cacao J., 3, 35, 43, 46–47, 54.
6)
Winder, J.A. (1977). Recent research on insect pollination
of cocoa. Cocoa Grower’s Bull., 26, 11–19.
**0**
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
27 | 2 | Juni 2015
>> 28