Biodiversitas vol. 1, no. 2, July 2000 (abstract in English)

ISSN: 1412-033X

THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK

ISSN: 1412-033X

PENERBIT:

Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta ALAMAT PENERBIT/REDAKSI:

Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta 57126 Telp. (0271) 663375, (0271) 646994 Psw. 387. Faks. (0271) 646655.

E-mail: biodiv@uns.ac.id. Online: www.biology.uns.ac.id.

TERBIT PERDANA TAHUN: 2000 PEMIMPIN REDAKSI/PENANGGUNGJAWAB:

Sutarno SEKRETARIS REDAKSI:

Ahmad Dwi Setyawan PENYUNTING PELAKSANA:

Marsusi, Solichatun (Botani), Edwi Mahajoeno, Agung Budiharjo (Zoologi), Wiryanto, Kusumo Winarno (Biologi Lingkungan) PENYUNTING AHLI:

Prof. Ir. Djoko Marsono, Ph.D. Prof. Dr. Hadi S. Alikodra, M.Sc. Prof. Drs. Indrowuryatno, M.Si. Prof. J.M. Cummins, M.Sc., Ph.D. Prof. Dr. Jusup Subagja, M.Sc. Prof. Dr. R.E. Soeriaatmadja, M.Sc. Dr. Setijati Sastrapradja Dr. Dedi Darnaedi Dr. Elizabeth A. Wijaya Dr. Yayuk R. Suhardjono

(UGM Yogyakarta) (IPB Bogor) (UNS Surakarta) (Murdoch University Australia) (UGM Yogyakarta) (ITB Bandung) (Yayasan KEHATI Jakarta) (Kebun Raya Bogor) (Herbarium Bogoriense Bogor) (Museum Zoologi Bogor)

PEDOMAN PENULISAN BIODIVERSITAS menerima tulisan ilmiah, baik hasil penelitian maupun telaah pustaka dalam lingkup keanekaragaman hayati (biodiversitas), baik pada tingkat gen, varietas, spesies maupun ekosistem.

Tulisan yang dimuat merupakan hasil seleksi dewan redaksi dan belum pernah dimuat dalam publikasi lain. Dewan redaksi berhak mengedit naskah tanpa mengubah isi.

Penulis diminta mengirimkan dua kopi naskah tulisan beserta disket yang diketik dengan program MS-word, kecuali naskah yang dikirim melalui e-mail.

Naskah ditulis dalam bahasa Indonesia atau Inggris, dengan kertas kuarto, maksimal 15 halaman, spasi 1.5, huruf 12 point, format batas kiri dan atas 4 cm, batas kanan dan bawah 3 cm. Jumlah tabel dan gambar maksimal 3 halaman.

Gambar dan grafik dibuat dengan tinta cina atau dicetak dengan printer Laser, pada kertas yang sesuai. Foto dicetak pada kertas glossy dan diberi keterangan.

Naskah hasil penelitian disusun dengan urutan: judul dalam bahasa Indonesia dan Inggris, nama lengkap penulis, nama dan alamat institusi, abstrak dalam bahasa Inggris (tidak lebih dari 200 kata), pendahuluan, bahan dan metode, hasil dan pembahasan, kesimpulan, ucapan terima kasil (apabila diperlukan) dan daftar pustaka. Naskah telaah pustaka ditulis secara berkesinambungan, tanpa sub-judul bahan dan metode, serta hasil dan pembahasan.

Pustaka di dalam naskah ditunjukan dengan nama akhir penulis diikuti tahun penerbitan. Apabila penulis lebih dari dua orang disingkat dengan dkk. atau et. al. Daftar pustaka ditulis menurut abjad, dengan sistem nama dan tahun.

Penulis, penulis pertama atau penulis yang ditunjuk untuk korespondensi pada naskah kelompok akan mendapatkan lima eksemplar reprint/offprint, selambat-lambatnya sebulan setelah naskah diterbitkan.

Volume 1, Nomor 2, Juli 2000

Terbit dua kali setahun

THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK

BIODIVERSITAS Volume 1, Nomor 2 Halaman: 41 – 46

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Genetic Diversity and Sequence Variations at Growth Hormone Loci among Composite and Hereford Populations of Beef Cattle

1.

SUTARNO1, 2,3, A.J. LYMBERY2, 3,4 Biology Dept., Faculty of Math & Sciences, Sebelas Maret University, Solo 57126, Indonesia.

2. State Agricultural Biotechnology Center, Murdoch Univ., WA 6150, Australia.

3. Vet. Biology, Murdoch University, WA 6150 Australia 4. Agriculture WA. PO BOX 1231, Bunbury, WA 6231, Australia.

Received: March 31st 2000, Accepted: June 24th 2000.

ABSTRACT A total of 194 Hereford and 235 composite breed cattle from Wokalup Research Station were used in this study. The aims of the study were to: Investigate polymorphisms in the growth hormone gene in the composite and purebred Hereford herds from the Wokalup selection experiment, compare genetic diversity in the growth hormone gene of the breeds, sequencing and compare the sequences of growth hormone loci between composite and purebred Hereford herds with published sequence from Genebank. The genomic DNA was extracted using Wizard genomic DNA purification system from Promega. Two fragments of growth hormone gene were amplified using PCR and continued with RFLP. Each genotype in both loci was sequenced. PCR products of each genotypes were cloned into PCR II, transformed, colonies selection, plasmid DNA extraction continued with cycle sequencing. Polymorphisms were found in both breeds of cattle in both loci of GH-L1 and GH-L2 of the growth hormone gene by PCR-RFLP analysis.

Sequencing analysis confirmed the RFLPs data, polymorphism detected using AluI at GH-L1 is due to substitution between leusin/ valine at position 127, while polymorphism at the MspI restriction site was caused by transition of C to T at +837 position. Š 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: PCR-RFLP, sequencing, growth hormone gene, polymorphism

INTRODUCTION Productions of composite animals by crossbreeding have been widely applied in commercial animal, due to their many advantages over purebreeding, especially in exploiting heterosis. The theoretical and empirical effects of crossbreeding are well established, particularly in the exploitation of non-additive genetic effects to improve mean levels of performance (Gregory & Cundiff, 1980). Gregory and Cundiff (1980) suggested that composite or synthetic breeds of livestock provide an attractive alternative to continuous crossbreeding systems, since they are expected to combine ease of management with the utilization of heterosis and additive

genetic differences between breeds. Many studies in beef cattle have shown that advanced generations of composite breeds retain heterosis for many quantitative production traits at about the expected theoretical level of retained heterozygosity (Gregory, Cundiff & Koch, 1991a; Gregory, Cundiff & Koch, 1991b; Gregory, Cundiff & Koch, 1991c; Gregory, Cundiff & Koch, 1991d; Gregory, Cundiff & Koch, 1992). There have been no empirical studies, however, of single gene heterozygosity in composite breeds.

Many techniques can be used to detect sequence variation in certain loci. PCR-RFLP (Prosser, 1993; Unanian et al., 1994) is a widely applied technique for the detection of DNA polymorphism at fragments of up to

42

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 41-46

several kilobases (Mitchelson, Cheng & Kricka, 1997). This relatively new technique detects the availability of restriction endonuclease cleavage sites at a locus in amplified DNA fragments from target template. Base changes, insertion or deletion at the restriction site will result in different lengths of DNA fragments, which can be analyzed by UV detection when the digested fragments are run on an ethidium bromidestained agarose gel.

DNA sequencing, a more powerful technique of measuring genetic diversity that has been innovated and automated recently, has been widely used in genetics to forensic studies. By the invention of polymerase chain reaction (PCR), the technique can be effectively and efficiently performed. This technique has enabled researcher to get a complete sequence of any organisms of plants or animals to microorganisms such as bacteria faster than non-automatic one.

The aims of the study were to: 1. Investigate polymorphisms in the growth hormone gene in the composite and purebred Hereford herds from the Wokalup selection experiment.

2. Compare genetic diversity in the growth hormone gene in the composite and purebred Hereford herds.

3. Sequence fragments of the growth hormone gene of hereford and composite cattle 4. Compare the sequence between composite and purebred Hereford herds with published sequence from Genebank.

MATERIAL AND METHODS Cattle A total of 194 Hereford and 235 composite breed cattle from Wokalup Research Station were used in this study.

DNA Extraction The genomic DNA was extracted using a Proteinase K/SDS digestion followed by a phenol/ chloroform extraction procedure (D. Groth, personal communication), or the Wizard genomic DNA purification system from Promega. Both methods resulted in very good quality DNA.

PCR-RFLP Analysis All PCR amplification reactions were performed in an Omnigene thermocycler machine. The reactions were performed in a 50 ml reaction mix consisting of 200 ng of template DNA, 0.15 μM each of the oligonucleotide primers, 200 μM each dNTPs, 2 mM MgCl2, 10x buffer and 1.5 units Taq DNA polymerase (Biotech, Australia) in 0.6 μl PCR reaction tube.

PCR products were used directly in the restriction endonuclease digestion. Agarose gel electrophoresis was carried out using 12% of agarose (Promega) in TAE buffer (40mM Tris-HCl; 20mM Acetate; 2mM EDTA, pH adjusted to 7.9). Electrophoresis was performed using horizontal gels, in electrophoretic cells (Bio-Rad, Richmond, U.S.A). Ethidium bromide was included in the gel at a final concentration of 0.5ug/ml (Sambrook et al., 1989). After electrophoresis, DNA was visualized under UV-illumination and photographed using Polaroid type 57 film with a red filter.

Cloning PCR Products for Sequencing The methods for producing PCR products for cloning, cloning into PCR II, transformation, blue white selection of colonies, PCR selection, plasmid DNA extraction from liquid culture, cycle sequencing, and purification of extension products are as described by Sutarno (1998) Cycle Sequencing Representative growth hormone genotypes were sequenced using a dyelabeled terminator cycle sequencing kit supplied by Applied Biosystems. The performance of the kit relies on the terminator premix contain A-, C-, G- and T-Dye Terminator, dITP, dATP, dCTP, dTTP, TrisHCl (pH 9.0), MgCl2, thermal stable pyrophosphatase, and AmpliTaq DNA Polymerase, FS (Applied Biosystems). In enzymatic sequencing, a dye label is incorporated into the DNA along with the terminating base.

Aliquots of 5 μl of PCR products (growth hormone gene) or 2 μl of double stranded DNA extracted from the cloned vector containing an insert of the growth hormone gene, were added into a microcentrifuge tube consisting of 8.0 ul terminator ready reaction

SUTARNO & LYMBERY – Growth Hormone of Beef Cattle

43

mix, 3.2 pmole primer and dH2O adjusted to final volume of 20 μl followed by cycle sequencing reaction.

The cycle sequencing reaction was performed in a thermal cycler as follows: 1).

Twenty five cycles of rapid thermal ramp to 96oC, 96oC for 30 seconds, rapid thermal ramp to 50oC, 50oC for 15 seconds, rapid thermal ramp to 60oC, 60oC for 4 minutes; 2).

Rapid thermal ramp to 4oC and hold.

Table 1. Standard measures of genetic diversity (+ standard error) over both loci of the growth hormone gene for composite and Hereford cattle.

Purification of Extension Products Extension products were purified using the QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen, Germany). The procedures are as described by manufacturer. The product was then stored at -20oC prior to sequencing.

Allelic Frequencies Allelic frequencies at the growth hormone loci in composite and Hereford breeds are shown in Table 2. There were no significant differences in allelic frequencies between sexes in either breed for any locus (data not shown).

Data Analysis Genetic diversity was described by the mean number of alleles per locus (A), mean observed heterozygosity (Ho) and mean expected unbiased heterozygosity (He; Nei 1978), with variance calculated by the method of Nei (1978). For each locus, genotypic frequencies expected under Hardy Weinberg equilibrium were calculated from allelic frequencies using Levene’s correction (Levene, 1949) for small sample size.

Deviation of observed from expected frequencies were tested by X2, and the extent of deviation expressed by Wright’s fixation index, with the approximate variance of Brown (1970). Associations between the loci were examined with Burrow’s composite measure of linkage disequilibrium ( AB), tested for significance by X2 as outlined by Weir (1990) CLUSTAL W (1.4) multiple sequence alignment was used to compare sequence between genotype in both loci of GH-L1 and GH-L2 and sequence published in Genebank.

Table 2. Allelic frequencies at both loci of the growth hormone gene for composite and Hereford breeds.

RESULTS Genetic Diversity Genetic diversity at the growth hormone loci of composite and Hereford cattle are shown in Table 1. Differences in expected heterozygosity and nucleotide diversity between breeds were not significant. There were no differences in genetic diversity between sexes in either breed (data not shown).

Breed

N

Observed heterozygosity

Composite 211 .371 + .275 Hereford 165 .256 + .131

Breed

Composite Hereford

N

211 165

No of alleles

Unbiased expected heterozigosity 2.00 + .000 .425 + .060 2.00 + .000 .261 + .143

GH-L1 L

V

.589 .765

.411 .235

GH-L2 MspI Msp (+) I (-) .757 .915

.243 .085

Linkage Disequilibrium There were significant associations between the two growth hormone loci in both breeds (Table 3).

Table 3. Estimates of Burrows composite measure of linkage disequilibrium ( AB + SE) for the two growth hormone loci in composite and Hereford breeds of cattle.

Breed Composite Hereford

AB

13.68 + 0.161 5.39 + 0.008

P <0.001 <0.05

Sequence comparison between genotypes (SUT-GH-LL, VV and LV) of Growth hormone gene locus 1 (GH-L1) and sequence published in Genebank were shown above.

The similarities and differences were shown with or without an asterisk sign. While sequence comparisons between genotypes (SUT-GH-LL, VV and LV) of Growth hormone gene locus 2 (GH-L2) and sequence published in Genebank were shown below.

The similarities and differences were shown with or without an asterisk sign.

44

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 41-46

CLUSTAL W (1.4) multiple sequence alignment.

GHL1-GENEBANK SUT-GH2-LL SUT-GH1-VV SUT-GH3-LV

GCTGCTCCTGAGGGCCCTTCGGCCTCTCTGTCTCTCCCTCCCTTGGCAGGAGCTGGAAGA GCTGCTCCTGAGGGCCCTTCGGCCTCTCTGTCTCTCCCTCCCTTGGCAGGAGCTGGAAGA GCTGCTCCTGAGGGCCCTTCGGCCTCTCTGTCTCTCCCTCCCTTGGCAGGAGGTGGAAGA GCTGCTCCTGAGGGCCCTTCGGCCTCTCTGTCTCTCCCTCCCTTGGCAGGAGGTGGAAGA **************************************************** *******

GHL1-GENEBANK SUT-GH2-LL SUT-GH1-VV SUT-GH3-LV

TGGCACCCCCCGGGCTGGGCAGATCCTCAAGCAGACCTATGACAAATTTGACACAAACAT TGGCACCCCCCGGGCTGGGCAGATCCTCAAGCAGACCTATGACAAATTTGACACAAACAT TGGCACCCCCCGGGCTGGGCAGATCCTCAAGCAGACCTATGACAAATTTGACACAAACAT GGCACCCCCCCGGGCTGGGCAGATCCTCAAGCAGACCTATGACAAATTTGACACAAACAT * *******************************************************

GHL1-GENEBANK SUT-GH2-LL SUT-GH1-VV SUT-GH3-LV

GCGCAGTGACGACGCGCTGCTCAAGAACTACGGTCTGCTCTCCTGCTTCCGGAAGGACCT GCGCAGTGACGACGCGCTGCTCAAGAACTACGGTCTGCTCTCCTGCTTCCGGAAGGACCT GCGCAGTGACGACGCGCTGCTCAAGAACTACGGTCTGCTCTCCTGCTTCCGGAAGGACCT GCGCAGTGACGACGCGCTGCTCAAGAACTACGGTCTGCTCTCCTGCTTCCGGAAGGACCT ************************************************************

GHL1-GENEBANK SUT-GH2-LL SUT-GH1-VV SUT-GH3-LV

GCATAAGACGGAGACGTACCTGAGGGTCATGAAGTGCCGCCGC GCATAAGACGGAGACGTACCTGAGGGTCATGAAGTGCCGCCGC GCATAAGACGGAGACGTACCTGAGGGTCATGAAGTGCCGCCGC GCATAAGACGGAGACGTTCCTGAGGGTCATGAAGTGCCGCCGC ***************** *************************

CLUSTAL W (1.4) multiple sequence alignment.

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

CCCACGGGCAAGAATGAGGCCCAGCAGAAATCAGTGAGTGGCAACCTCGGACCGAGGAGC CCCACGGGCAAGAATGAGGCCCAGCAGAAATCAGTGAGTGGCAACCTCGGACCGAGGAGC CCCACGGGCAAGAATGAGGCCCAGCAGAAATCAGTGAATGGCAACCTCGGACCGAGGAGC CCCACGGGCAAGAATGAGGCCCAGCAGAAATCAGTGAATGGCAACCTCGGACCGAGGAGC ************************************* **********************

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

AGGGGACCTCCTTCATCCTAAGTAGGCTGCCCCAGCTCTCCGCACCGGGCCTGGGGCGGC AGGGGACCTCCTTCATCCTAAGTAGGCTGCCCCAGCTCTCCGCACTGGGCCTGGGGCGGC AGGGGACCTCCTTCATCCTAAGTAGGCTGCCCCAGCTCTCCGCACTGGGCCTGGGGCGGC AGGGGACCTCCTTCATCCTAAGTAAGCTGCCCCAGCTCTCCGCACCGGGCCTGGGGCGGC ************************ ******************** **************

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

CTTCTCCCCGAGGTGGCGGAGGTTGTTGGATGGCAGTGGAGGATGATGGTGGGCGGTGGT CTTCTCCCCGAGGTGGCGGAGGTTGTTGGATGGCAGTGGAGGATGATGGTGGGCGGTGGT CTTCTCCCCGAGGTGGCGGAGGTTGTTGGATGGCAGTGGAGGATGATGGTGGGCGGTGGT CTTCTCCCCGAGGTGGCGGAGGTTGTTGGATGGCAGTGGAGGATGATGGTGGGCGGTGGT ************************************************************

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

GGCAGGAGGTCCTCGGGCAGAGGCCGACCTTGCAGGGCTGCCCCAAGCCCGCGGCACCCA GGCAGGAGGTCCTCGGGCAGAGGCCGACCTTGCAGGGCTGCCCCAAGCCCGCGGCACCCA GGCAGGAGGTCCTCGGGCAGAGGCCGACCTTGCAGGGCTGCCCCAAGCCCGCGGCACCCA GGCAGGAGGTCCTCGGGCAGAGGCCGACCTTGCAGGGCTGCCCCAAGCCCGCGGCACCCA ************************************************************

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

CCGACCACCCATCTGCCAGCAGGACTTGGAGCTGCTTCGCATCTCACTGCTCCTCATCCA CCGACCACCCATCTGCCAGCAGGACTTGGAGCTGCTTCGCATCTCACTGCTCCTCATCCA CCGACCACCCATCTGCCAGCAGGACTTGGAGCTGCTTCGCATCTCACTGCTCCTCATCCA CCGACCACCCATCTGCCAGCAGGACTTGGAGCTGCTTCGCATCTCACTGCTCCTCATCCA ************************************************************

GHL2-GENEBANK SUT-GH4SUT-GH6+SUT-GH5++

GTCGTGGCTTGGGCCCCTGCAGTTCCTCA GTCGTGGCTTGGGCCCCTGCAGTTCCTCA GTCGTGGCTTGGGCCCCTGCAGTTCCTCA GTCGTGGCTTGGGCCCCTGCAGTTCCTCA *****************************

SUTARNO & LYMBERY â&#x20AC;&#x201C; Growth Hormone of Beef Cattle

DISCUSSION Polymorphisms were found in both breeds of cattle in both loci of GH-L1 and GH-L2 of the growth hormone gene.

The polymorphisms were detected by PCR-RFLP and confirmed with sequence data. The variation in the loci indicated the genetic diversity between both breeds of composite synthesis and purebreed Hereford cattle.

Genetic diversity was existed within and between breeds of those cattle. This finding indicated that even in one breed of cattle, variations are existed.

Further analysis using sequencing technique, confirmed the RFLPs data.

Polymorphism detected using restriction enzyme AluI at growth hormone locus 1 is due to substitution between Leusin/ valine at position 127, while polymorphism at the MspI restriction site was caused by transition of C to T at +837 position as indicated in Clustal aligning of sequence analysis. It is therefore possible that the existence of polymorphisms at growth hormone loci can be used as the basis for selection related to the growth of the animals, since the gene codes for the production of growth hormone that affects the growth.

In relation with the selection, traditional methods of livestock selection based on choosing breeding stock from their performance characteristics, have contributed enormously to improving livestock production, but some limitations have still not been overcome. Schwerin et al. (1995) suggested that the limitations of traditional methods are most noticeable when the traits to be improved are difficult to measure or have a low heritability. Furthermore, traditional methods of selection are not very effective in the simultaneous improvement of several traits with genetically negative correlation, for example milk yield and fat percentage.

The limitations of traditional methods of livestock selection arise from the fact that most traits of economic importance are polygenic and therefore influenced by a variety of environmental and developmental factors (Schwerin et al., 1995; Soller, 1994), and also that knowledge about the genes responsible for production traits, whether directly affecting or linked to a trait of importance, is still limited. It is therefore not generally possible to determine the genotype

45

of any particular individual animal with respect to economic traits by examination of the phenotype alone (Beckmann & Soller, 1987).

Molecular genetics, which is currently undergoing an expansion in knowledge, may also make a major impact on animal breeding in general, and especially on cattle breeding.

New technologies in molecular genetics potentially enable direct analysis of traits at the level of the gene. Coupled with innovations in quantitative genetics, advances in molecular genetics enable us to identify, map and measure the effects of quantitative trait loci (QTL) affecting production traits. The availability of methods for the identification of genetic variation, such as restriction fragment length polymorphism (RFLP) and minisatellite analysis, enable the construction of genetic maps for livestock species. These techniques have been enhanced by the polymerase chain reaction (PCR), which has had a revolutionary impact on molecular biological research, with applications to medical, agricultural and forensic science. PCR is a method for primerdirected enzymatic amplification of specific DNA sequences in vitro (Saiki et al., 1988). It is capable of synthesizing millions of copies of specific DNA sequences in a simple, rapid and automated reaction (Erlich, 1989).

As indicated in the results, variations are detected by PCR-RFLP and sequencing. The availability of the techniques and many others has lead the preference of selection based on the level of DNA rather than phenotypic characteristic. Currently, such selection called marker assisted selection (MAS) is developed rapidly. This type of selection is much more accurate than traditional selection since selection can be done directly in the level of gene rather than the product of the gene.

REFERENCES Beckmann, J. S. & M. Soller. 1987. Molecular marker in the genetic improvement of farm animals.

Bio/Technology 5: 573-576.

Brown, A. H. D. 1970. The estimation of Wright's fixation index from genotypic frequencies. Genetica 41: 399406.

Erlich, H. A. 1989. Polymerase chain reaction. Journal of Clinical Immunology 9: 437-447.

Gregory, K. E. & L. V. Cundiff. 1980. Crossbreeding in beef cattle: evaluation of systems. Journal of Animal Science 51: 1224-1242.

46

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 41-46

Gregory, K. E., Cundiff, L. V. & Koch, R. M. 1991a.

Breed effects and heterosis in advanced generations of composite populations for preweaning traits of beef cattle. Journal of Animal Science 69: 947-960.

Gregory, K. E., Cundiff, L. V. & Koch, R. M. 1991b.

Breed effects and heterosis in advanced generations of composite populations for puberty and scrotal traits of beef cattle. Journal of Animal Science 69: 2795-2807.

Gregory, K. E., L. V. Cundiff & R. M. Koch. 1991c. Breed effects and heterosis in advanced generations of composite populations for growth traits in both sexes of beef cattle. Journal of Animal Science 69: 32023212.

Gregory, K. E., L. V. Cundiff & R. M. Koch. 1991d. Breed effects and heterosis in advanced generations of composite populations for birth wight, birth date, dystocia, and survival as traits of dam in beef cattle.

Journal of Animal Science 69: 3574-3589.

Gregory, K. E., L. V. Cundiff & R. M. Koch. 1992. Breed effects and heterosis in advanced generations of composite populations on actual weight, adjusted weight, hip height, and condition score of beef cows.

Journal of Animal Science 70: 1742-1754.

Levene, H. 1949. On a matching problem arising in genetics. Ann Math Stat 20: 91-94.

Mitchelson, K. R., J. Cheng & L. J. Kricka. 1997. The use of capillary electrophoresis for point-mutation screening. TIBTECH 15: 448-458.

Nei, M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals.

Genetics 89: 583-590.

Prosser, J. 1993. Detecting single-base mutations.

TIBTECH 11: 238-246.

Saiki, R. K., D. H. Gelfand, S. Stoffel, S. J. Scharf, R. Higuchi, G. T. Horn, K. B. Mullis & H. A. Erlich. 1988.

Primer directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science 239: 487491.

Schwerin, M., G., Brockmann, J. Vanselow & H. M. Seyfert. 1995. Perspectives of Molecular Genome Analysis in Livestock Improvement. Archiv fur Tierzucht Archives of Animal Breeding 38: 21-31.

Soller, M. 1994. Marker assisted selection - an overview.

Animal Biotechnology 5: 193-207.

Sutarno. 1998. Candidate Gene Markers for Production Traits in Beef Cattle. PhD Thesis. Melbourne: Murdoch University.

Unanian, M. M., S. K. Denise, H. M. Zhang & R. L. Ax. 1994. Rapid Communication - Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism in the Bovine Growth Hormone Gene. Journal of Animal Science 72: 2203.

Weir, B. S. 1990. Genetic Data Analysis. SunderlandMass.: Sinauer Associates Inc.

BIODIVERSITAS Volume 1, Nomor 2 Halaman: 47 - 53

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Keanekaragaman Makrofauna Tanah pada Berbagai Umur Tegakan Sengon di RPH Jatirejo, Kabupaten Kediri Diversity of Soil Macrofauna at Different Stages of the Age of Sengon’s Stand in Jatirejo, Kediri

SUGIYARTO Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 17 Mei 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT Soil fauna have important roles on increasing and maintaining soil productivity through it’s function on organic decomposition processes, and optimizing physics, chemist and biology of soil characters. The research was conducted to investigate structure of the community of soil macrofauna from different stages of the age of sengon’s (Paraserianthes falcataria) stand in wet season of year 2000. Pit fall trap and hand-shorting methods were used to catch soil macrofauna. Sampling was done on 8 different age stages (year) of sengon plant each with triplicate repetition. Twenty-seven macrofauna species in the soil and 26 macrofauna species in soil surface were found in this study. Those species belong to the phylum of Mollusc, Annelid and Arthropod. Pontoscolex sp and Lobopelta ocellifera were species that having high important value. Similarities analysis resulting in an index of 65% indicating low level of diversity differences among soil macrofauna from different ages of the sengon stand. Simple correlation analysis indicates that macrofauna diversity in the soil was closely related with soil organic content, domination of ground vegetation and soil humidity; while macrofauna diversity of soil surface was closely related with the level of light penetration. © 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: diversity, soil macrofauna, sengon stand.

PENDAHULUAN Keanekaragaman hayati (biodiversitas) merupakan totalitas dari kehidupan organisme di suatu kawasan tertentu. Total biodiversitas pada suatu bentang lahan tertentu (diversitas gamma) merupakan fungsi dari diversitas lokal atau habitat tertentu (diversitas alfa) dan perbedaan komposisi spesies (diversitas beta) (Whittaker dalam Giller et al., 1997).

Biodiversitas tanah merupakan salah satu bentuk diversitas alfa yang sangat berperan dalam mempertahankan sekaligus meningkatkan fungsi tanah untuk menopang kehidupan di dalam dan di atasnya.

Pemahaman tentang biodiversitas tanah masih sangat terbatas, baik dari segi taksonomi maupun fungsi ekologinya. Untuk

itu diperlukan upaya untuk mengkaji dan sekaligus melestarikannya (Hagvar, 1998).

Organisme tanah dapat dikelompokkan berdasarkan pendekatan taksonomi dan fungsionalnya. Brussaard (1998) membedakan tiga kelompok fungsional organisme tanah, yaitu: biota akar (mikorizha, Rhizobium, nematoda dan lain-lain); dekomposer (mikroflora, mikrofauna dan mesofauna); dan “ecosystem engineer” (mesofauna dan makrofauna).

Berbagai jenis/kelompok organisme tanah dapat menunjukkan fungsi ganda, misalnya cacing tanah yang berperan sebagai dekomposer sekaligus “ecosystem engineer”. Sedangkan Wallwork (1970) mengelompokkan fauna tanah berdasarkan: ukuran tubuh (makrofauna, mesofauna dan mikrofauna), status keberadaannya di tanah

48

B IOD I VER SI TA S Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 47-53

(sementara/ transien, temporer, periodik dan permanen), preferensi habitat (hidrofil, xerofil, mesofil dan lain-lain) dan aktivitasnya (karnivora, saprofagus, fungifagus, fitofagus dan lain-lain).

Berbagai jenis organisme tanah yang umumnya termasuk anggota invertebrata telah banyak dilaporkan memegang peranan penting dalam proses-proses yang terjadi di dalam ekosistem, terutama di daerah tropis (Lavelle et al., 1994). Dijelaskannya bahwa makrofauna tanah (fauna > 2 mm) merupakan bagian dari biodiversitas tanah yang berperan penting dalam perbaikan sifat fisik, kimia dan biologi tanah melalui proses imobilisasi dan humifikasi. Dalam proses dekomposisi bahan organik, makrofauna tanah lebih banyak berperan dalam proses fragmentasi (comminusi) serta memberikan fasilitas lingkungan (mikro habitat) yang lebih baik bagi proses dekomposisi lebih lanjut yang dilakukan oleh kelompok mesofauna dan mikro fauna tanah serta berbagai jenis bakteri dan fungi.

Diversitas makrofauna tanah dan fungsi ekosistem menunjukkan hubungan yang sangat kompleks dan belum banyak diketahui dengan pasti. Akan tetapi telah banyak dilaporkan bahwa penurunan diversitas dan perubahan peran makrofauna tanah terjadi akibat perubahan sistem penggunaan lahan seperti dari ekosistem hutan menjadi ekosistem pertanian. Tanah-tanah yang terdegradasi juga menunjukkan penurunan kompleksitas dan biomassa fauna tanah (Lavelle et al., 1994). Mengingat tingginya peranan makrofauna tanah serta spesifikasi fungsinya, maka beberapa peneliti telah mempromosikan makrofauna tanah sebagai bioindikator kesehatan tanah (Doube and Schmidt, 1997).

Meskipun telah banyak laporan tentang peran makrofauna tanah dalam sistem produksi tanaman pertanian, terutama dalam sistem tradisional, tetapi perhatian pada perlunya melakukan konservasi terhadap diversitas makrofauna tanah masih sangat terbatas (Lavelle et al., 1994). Banyak tema penelitian yang masih perlu dilakukan guna meningkatkan kelestarian dan daya manfaat dari makrofauna tanah. Dalam kaitannya dengan upaya perbaikan kesuburan tanah, TSBF (Tropical Soil Biological Fertility) antara lain telah mengidentifikasi tiga tema penelitian, yaitu: kuantifikasi struktur komunitas fauna

tanah dalam berbagai pola penggunaan lahan, deskripsi dan kuantifikasi dari peran fauna tanah dalam proses-proses utama di dalam tanah serta manipulasi komunitas fauna tanah untuk memperbaiki kesuburan tanah.

Penelitian ini dilakukan untuk menginvestigasi dan mendiskripsikan struktur komunitas makrofauna tanah pada berbagai tingkat umur tegakan sengon yang dibudidayakan secara monokultur di RPH Jatirejo, Kabupaten Kediri Jawa Timur. Di samping itu di dalam penelitian ini juga dikaji tentang beberapa variabel faktor lingkungan yang diduga terkait dengan diversitas makrofauna tanah.

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret tahun 2000 (musim penghujan). Penelitian lapangan dilakukan di kawasan hutan tanaman sengon (P.falcataria) yang termasuk dalam Resort Polisi Hutan (RPH) Jatirejo, BKPH Pare, KPH Kediri Perum Perhutani Unit II Jawa Timur. Identifikasi dan kuantifikasi makrofauna tanah dan pengukuran beberapa variabel faktor lingkungan dilakukan di Sub Laboratorium Biologi, Laboratorium Pusat MIPA UNS Surakarta.

Deskripsi Lokasi Penelitian RPH Jatirejo terletak di daerah aliran sungai (DAS) Brantas di sebelah barat Gunung Kelud. Kondisi topografi datar/landai dengan kemiringan lahan 0-8%. Jenis tanah adalah regosol dengan bahan induk tuf vulkan intermedier. Sifat fisik tanahnya lepas, sarang, daya muat udara besar, daya muat air rendah, tidak lekat, tidak pecah dan mudah dikerjakan.

Kondisi iklim termasuk tipe C menurut sistem klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson. Jenis tegakan yang diusahakan adalah sengon dengan daur 8 tahun secara monokultur, tetapi pada dua tahun pertama ditanam juga tanaman sela berupa jagung, cabe, nanas dan beberapa jenis tanaman semusim lainnya (Kuswandana, 1994).

Alat dan Bahan Dalam penelitian ini antara lain diperlukan peralatan sebagai berikut: kuadrat, cangkul, kantong tanah, pinset, botol sampel fauna tanah, perangkap Barber (pit fall trap apparatus), cawan petri, nampan plastik,

SUGIYARTO – Makrofauna Tanah pada Tegakan Sengon

mikroskop binokuler, light-meter, higrometer, termometer, pH-meter, timbangan dan oven.

Sedangkan bahan-bahan yang diperlukan antara lain: formalin 4%, alkohol 70%, gliserine dan air ledeng.

Cara Kerja Lokasi pengambilan/penangkapan sampel makrofauna tanah ditentukan secara acak pada lokasi tanaman sengon umur 0-7 tahun, masing-masing umur tegakan diambil satu blok/petak sebagai stasiun pengamatan. Pada masing-masing stasiun pengamatan tersebut diambil tiga titik sampling yang terletak minimal 10 meter dari bagian tepi petak.

Masing-masing titik sampling diatur agar mempunyai jarak yang berbeda dengan posisi pohon sengon serta masing-masing saling berjauhan.

Penangkapan sampel makrofauna tanah dilakukan dengan dua metode, yaitu: metode pengambilan secara langsung dengan tangan (“hand-shorting”) untuk fauna di dalam tanah dan metode perangkap Barber (“pit fall trap”).

Untuk pengambilan secara langsung dilakukan dengan cara meletakkan kuadrat ukuran (30 x 30) cm pada titik sampling kemudian tanahnya digali sedalam 30 cm. Tanah galian ditampung pada kantong kain untuk kemudian dilakukan pengambilan makrofauna yang terangkut dengan menggunakan pinset.

Koleksi makrofauna tanah diawetkan dengan formalin 4% di dalam botol sampel. Sedangkan metode Barber dilakukan dengan cara membuat lubang pada tanah sedalam 20 cm dan kemudian ke dalamnya dimasukkan gelas perangkap yang telah diisi dengan formalin 4% dan sedikit larutan sabun sebanyak 100 ml. Bagian atas gelas perangkap ditutup dengan seng setinggi 10 cm untuk menghindari masuknya air hujan ke dalam gelas perangkap.

Perangkap tersebut dipasang selama 24 jam kemudian fauna tanah yang tertangkap dikumpulkan pada botol sampel untuk dibawa ke laboratorium.

Pada masing-masing titik sampling makrofauna tanah juga dilakukan pengukuran beberapa variabel faktor lingkungan, yaitu: penetrasi cahaya, kelembaban udara, suhu udara, suhu tanah, kelembaban tanah, pH tanah, produksi serasah sengon dan keragaman vegetasi bawah. Pengukuran variabel faktor lingkungan dilakukan pada siang hari antara pukul 12.00 sampai dengan 14.00.

Produksi serasah diukur dari besarnya

49

serasah sengon yang tertangkap pada “litter trap” seluas (1 x 1) m2 selama 24 jam. Analisis vegetasi bawah dilakukan dengan metode kuadrat seluas 100 m2.

Analisa Data Dari hasil identifikasi dan kuantifikasi makrofauna tanah dan vegetasi bawah dilakukan penghitungan indeks keanekaragaman/diversitas, jumlah/cacah spesies dan jumlah/cacah/dominansi individu masingmasing spesies. Indeks diversitas dihitung sebagai indeks diversitas Shanon-Wiener dengan rumus H` = Σ pi ln pi; dimana pi: merupakan rasio antara jumlah/dominansi individu suatu spesies dengan jumlah/ dominansi total semua spesies (Cox, 1972).

Untuk mengetahui nilai penting spesies makrofauna tanah yang ditemukan, maka dihitung nilai pentingnya berdasarkan kepadatan relatif dan frekuensi relatifnya.

Untuk membandingkan diversitas/tingkat keragaman makrofauna tanah pada umur tegakan yang berbeda dilakukan analisa indeks similaritas, yaitu rasio antara jumlah spesies yang sama-sama ditemukan pada kedua umur tegakan sengon dengan jumlah total spesies di kedua umur tegakan sengon yang dibandingkan.

Untuk mengetahui keterkaitan antar masing-masing variabel faktor lingkungan yang diukur dengan indeks diversitas makrofauna tanah maka dilakukan analisa regresi/korelasi sederhana.

HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil identifikasi makrofauna tanah yang ditemukan didapatkan sebanyak 27 spesies makrofauna di dalam tanah dan 26 spesies makrofauna permukaan tanah seperti disajikan pada Tabel 1. Dari hasil klasifikasi spesies-spesies makrofauna tanah termasuk ke dalam Filum: Mollusca (Kelas: Gastropoda), Annelida (Kelas: Olygochaeta) dan Arthropoda (Kelas: Arachnida, Diplopoda, Chilopoda, Diplopoda, Crustacea dan Insecta).

Di antara kelompok makrofauna tersebut kebanyakan termasuk dalam Kelas Insecta, masing-masing termasuk ke dalam Ordo: Isoptera, Orthoptera, Diptera, Hymenoptera, Coleoptera, Dermaptera, Tysanoptera, Hemiptera dan Lepidoptera (Elzinga, 1978; Dindal, 1990).

B IOD I VER SI TA S Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 47-53

50

Tabel 1. Kelompok makrofauna dalam tanah dan permukaan tanah yang ditemukan di bawah tegakan sengon di RPH Jatirejo, Kediri.

Filum

Kelas

Ordo

Mollusca

Gastropoda

Geophila

Annelida

Chaetopoda

Olygochaeta

Arthropoda

Arachnida Diplopoda Chilopoda

Araneae Glomerida Scutigeromorpha Lithobiomorpha Geophilomorpha Isopoda

Crustacea Insecta

Isoptera Orthoptera Diptera Hymenoptera Coleoptera-1

Dermaptera Tysanoptera Hemiptera Lepidoptera Coleoptera-2 *) Keterangan: *) belum teridentifikasi

Familia Achatinidae Discidae Arionidae Megascolecidae Glososcolecidae Dictynidae Glomeridae Scutigeridae Anopsobidae Scolopendridae Tylidae Oniscidae Termitidae Blattidae Grillidae Mycetophilidae Tipulidae Formicidae Scoliidae Carabidae Ptiliidae Silphidae Scarabaeidae Staphylinidae .................. *) .................. *) Miriidae Pentatomidae .................. *)

Dari perhitungan nilai penting spesies, diketahui bahwa Lobopelta ocellifera, Odontomachus punctulatus dan Coleoptera-2 (belum teridentifikasi) merupakan tiga spesies dari kelompok makrofauna di permukaan tanah dengan nilai penting tertinggi masingmasing dengan nilai penting 30, 16 dan 14.

Sedangkan tiga spesies dari kelompok makrofauna di dalam tanah dengan nilai penting tertinggi adalah Pontoscolex sp, Coleoptera-2 (belum teridentifikasi) dan Pheretima sp., masing-masing dengan nilai penting sebesar 60, 15 dan 14.

Dari hasil analisa indeks diversitas/ keanekaragaman makrofauna seperti yang ditampilkan pada Tabel 2 dapat diketahui bahwa keanekaragaman makrofauna permukaan tanah (yang kemungkinan sebagian besar merupakan â&#x20AC;&#x2DC;litter faunaâ&#x20AC;&#x2122;) lebih

Jumlah spesies Dalam tanah Permukaan tanah 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 2 2 0 1 1 0 6 2 1 1 3 3 1 1 1 0 0 2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2

tinggi dibanding makrofauna di dalam tanah.

Hal ini ditunjukkan dengan nilai rata-rata cacah spesies dan indeks diversitas yang lebih tinggi, yaitu masing-masing 14 dan 0,87 untuk makrofauna permukaan tanah dan 8,5 dan 0,62 untuk makrofauna di dalam tanah.

Tingginya keanekaragaman makrofauna di permukaan tanah dapat disebabkan oleh lebih tersedianya berbagai bahan organik tanaman yang berasal dari tegakan sengon maupun vegetasi bawah serta lebih sedikitnya faktor lingkungan pembatas, seperti terbatasnya air, udara, keasaman dan sebagainya. Di samping itu ada kemungkinan di permukaan tanah juga lebih banyak ditemukan makrofauna tanah yang keberadaannya di lingkungan tersebut bersifat sementara, temporal dan periodik.

Sedangkan di dalam tanah kemungkinan kebanyakan makrofauna bersifat permanen.

SUGIYARTO â&#x20AC;&#x201C; Makrofauna Tanah pada Tegakan Sengon

51

Tabel 2. Hasil analisa keanekaragaman makrofauna tanah pada berbagai umur tegakan sengon Variabel terukur

0

1

2

3

4

5

6

7

Rerata

Dalam tanah a.Cacah individu b.Cacah spesies c.Indeks diversitas

30 4 0,43

74 5 0,55

89 9 0,85

222 11 0,70

285 10 0,53

344 10 0,51

92 13 1,02

214 6 0,33

169 8,5 0,62

Permukaan tanah a.Cacah individu b.Cacah spesies c.Indeks diversitas

19 11 0,93

38 14 0,70

21 15 0,84

38 18 0,76

25 18 1,08

25 10 0,75

22 13 1,01

49 13 0,85

29,6 14 0,87

Keterangan: *) makrofauna dalam tanah dihitung per luas (100x100) m2 dalam 30 cm **) makrofauna permukaan tanah dihitung dari 24 jam tangkapan

Dari Tabel 2 juga terlihat bahwa perbedaan umur tegakan sengon mempengaruhi kemelimpahan dan keanekaragaman makrofauna tanah. Hal ini dapat dilihat dengan adanya kecenderungan peningkatan jumlah individu, jumlah spesies maupun indeks diversitas dengan bertambahnya umur tegakan sengon dari 0 tahun hingga 5 tahun dan terjadi penurunan setelah umurnya lebih dari 5 tahun. Akan tetapi jika dilihat dari hasil perhitungan nilai indeks similaritas yang disajikan pada Tabel 3, terlihat bahwa perubahan struktur komunitas makrofauna tanah akibat perubahan umur tegakan adalah

relatif kecil, terutama untuk makrofauna permukaan tanahnya. Dari Tabel 3 tersebut dapat dilihat bahwa rata-rata indeks similaritas makrofauna permukaan tanah adalah 58%, sedangkan makrofauna di dalam tanah 72%.

Dengan demikian rata-rata nilai perbedaan keragaman makrofauna tanah pada masingmasing umur tegakan sengon yang dibandingkan adalah sebesar 35%. Sedikitnya perbedaan keragaman makrofauna tanah pada umur tegakan sengon yang berbeda ini dapat disebabkan oleh sedikitnya perbedaan kondisi lingkungan yang mendukung kehidupannya.

Tabel 3. Nilai indeks similaritas struktur komunitas makrofauna tanah pada berbagai umur tegakan sengon Indeks similaritas makrofauna permukaan tanah (%) ==> rata-rata 72% Umur (tahun) 0

0

1

2

3

4

5

6

7

100

99

58

61

80

56

59

60

1

86

100

99

97

97

88

30

61

2

34

36

100

85

72

66

67

47

3

69

62

72

100

91

85

55

87

4

64

63

76

77

100

76

71

89

5

66

68

68

65

88

100

75

72

6

09

07

55

31

19

18

100

45

7

74

77

80

69

88

95

18

100

Indeks similaritas makrofauna di dalam tanah (%) == > rata-rata 58%.

B IOD I VER SI TA S Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 47-53

52

Tabel 4. Nilai koefisien korelasi sederhana antara berbagai variabel faktor lingkungan dengan indeks diversitas makrofauna tanah.

No.

Variabel faktor lingkungan

ID makrofauna dalam tanah 0,11

ID makrofauna permukaan tanah -0,33

1.

Produksi serasah sengon

2.

Kandungan bahan organik tanah

0,82

-0,15

3.

Dominansi vegetasi bawah (semak)

0,78

0,04

4.

Indeks diversitas vegetasi bawah (semak)

-0,33

0,15

5.

Penetrasi cahaya matahari

-0,37

-0,63

6.

Suhu udara

-0,07

-0,30

7.

Kelembaban relatif udara

0,05

0,04

8.

Suhu tanah

-0,24

-0,05

9.

Kelembaban tanah

-0,64

0,14

10.

PH tanah

0,27

0,16

Dari Tabel 4 terlihat bahwa nilai koefisien korelasi antara berbagai variabel faktor lingkungan dengan indeks diversitas makrofauna tanah relatif kecil, yaitu antara 0,04 sampai dengan 0,82. Variabel faktor lingkungan yang menunjukkan nilai koefisien korelasi relatif tinggi dengan indeks diversitas makrofauna di dalam tanah adalah kandungan bahan organik tanah (0,82), dominansi vegetasi bawah (0,78) dan kelembaban tanah (-0,64). Sedangkan penetrasi cahaya matahari menunjukkan koefisien korelasi sebesar -0,63 dengan makrofauna di permukaan tanah.

Meningkatnya keanekaragaman makrofauna di dalam tanah dengan meningkatnya kandungan bahan organik tanah dan dominansi vegetasi bawah disebabkan oleh karena bahan organik tanah maupun sisa-sisa tanaman dari vegetasi bawah dapat dimanfaatkan oleh makrofauna di dalam tanah sebagai sumber makananya. Semakin banyak tersedia makanan, maka semakin beragam pula makrofauna yang dapat eksis di habitat tersebut. Di samping itu keberadaan bahan organik tanah dan vegetasi bawah dapat memberikan kondisi mikrohabitat lebih baik guna menunjang kehidupan berbagai jenis organisme tanah, termasuk makrofauna tanahnya.

Kandungan air tanah/kelembaban tanah ternyata menunjukkan korelasi negatif dengan indeks diversitas makrofauna di dalam tanah.

Hal ini disebabkan oleh karena peningkatan kandungan air tanah dapat mengurangi

kandungan udara di dalam tanah. Dengan demikian berbagai jenis makrofauna tanah yang mengambil oksigen langsung dari udara tidak akan dapat beradaptasi pada lingkungan tanah dengan kandungan air yang tinggi.

Sebaliknya fauna tanah yang mampu mengambil oksigen dari air akan dapat mendominansi kehidupan pada habitat tersebut. Tingginya tingkat dominansi akan menurunkan nilai indeks diversitas. Hal ini juga dibuktikan dengan tingginya nilai penting dari cacing Pontoscolex sp di lingkungan tersebut.

KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini dapat diberikan kesimpulan sebagai berikut: 1. Ditemukan sejumlah 27 spesies makrofauna di dalam tanah dan 26 spesies makrofauna permukaan tanah yang termasuk dalam Filum Mollusca, Annelida dan Arthropoda 2. Pontoscolex sp (Ordo: Olygochaeta) merupakan spesies dengan nilai penting tertinggi dari kelompok makrofauna di dalam tanah, sedangkan Lobopelta ocellifera (Ordo: Hymenoptera) merupakan spesies dengan nilai penting tertinggi dari kelompok makrofauna permukaan tanah.

3. Pengaruh umur tegakan sengon terhadap keragaman struktur komunitas makrofauna tanah relatif kecil, yaitu dengan rata-rata

SUGIYARTO â&#x20AC;&#x201C; Makrofauna Tanah pada Tegakan Sengon

nilai indeks similaritas sebesar 58% untuk kelompok makrofauna di dalam tanah dan 72% untuk kelompok makrofauna permukaan tanah 4. Keanekaragaman makrofauna di dalam tanah menunjukkan korelasi relatif tinggi dengan kandungan bahan organik tanah, dominansi vegetasi bawah dan kelembaban tanah; sedangkan makrofauna permukaan tanah menunjukkan korelasi relatif tinggi dengan penetrasi cahaya matahari.

DAFTAR PUSTAKA Brussaard, L. 1998. Soil fauna, guilds, functional groups and ecosystem processes. Appl. Soil Ecol. 9: 123136.

Cox, G.W. 1972. Laboratory Manual of General Ecology.

Iowa: W.M.C. Brown company Publishers.

Dindal, D.L. 1990. Soil Biology Guide. New York: John Wiley & Sons.

Doube, B.M. and O. Schmidt. 1997. Can the abundance or activity of soil macrofauna be used to indicate the biological health of soils? In Pankhust, E.C., B.M

53

Doube and V.V.S.R.Gupta (eds.) Biological Indicators of Soil Health. New York: CAB International.

Elzinga, R.J. 1978. Fundamentals of Entomology. New Delhi: Prentice Hall of India.

Giller, K.E., M.H. Beare, P. Lavelle, A.M.N. Izac and M.J. Swift. 1997. Agricultural intensification, soil biodiversity and agroecosystem function. Appl. Soil Ecol. 6: 3-16.

Hagvar, S. 1998. The relevance of the Rio-convention on biodiversity to conserving the biodiversity of soils.

Appl. Soil Ecol. 9: 1-7.

Kuswandana, J. 1994. Studi Pertumbuhan dan Riap Diameter Tegakan Albizia falcataria L. Fosberg di KPH Kediri, Jawa Timur. Skripsi. Bogor: Jurusan Manajemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB. Lavelle, P., M. Dangerfield, C. Fargoso, V. Eschenbremer, D. Lopez-Haernandez, B. Pashanashi and L. Brussaard. 1994. The relationship between soil macrofauna and tropical soil fertility. In Woomer, P.L. and M. Swift (eds.) The Biological Management of Tropical Soil Fertility. Chichester: John Wiley & Sons.

Wallwork, J.A. 1970. Ecology of Soil Animals. London: Mc Graw-Hill.

BIODIVERSITAS Volume 1, Nomor 2 Halaman: 54 - 58

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Kantung Semar (Nepenthes sp.) di Lereng Gunung Merbabu Insectivore Plants Nepenthes sp. at Mount Merbabu HERY MULYANTO, DEWI CAHYUNINGDARI, AHMAD DWI SETYAWAN Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 2 Juni 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT The aims of the research were to know the existence of the Nepenthes at mount Merbabu, variations of its morphology, associated plants, and ecological conditions. Nepenthes are one of plants that were categorized as conserved plant by Indonesian government as indicated in PPRI No. 7/1999. Many researchers attracted to study this unique plant since itâ&#x20AC;&#x2122;s distinct feature and the way to get nutrient by trapping insects at its sac. Samples were taken randomly along the path for climbing from Selo, Boyolali to the top of the mountain between April to May 2000.

The results show that the plants were found at the altitude of around 1500 to 2000 tsl. There were two forms of the sacs, long and short at the same individual plants. The plants grow coiling on Myristica trees and shrubs of Thunbergia fragrans Roxb., and also could grow at the stoned-soil. Š 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: Nepenthes, morphology, ecology.

PENDAHULUAN Semua tumbuhan penangkap serangga ordo Sarraceniales, memiliki daun tunggal yang duduknya tersebar, sebagian atau seluruhnya mengalami modifikasi menjadi alat penangkap serangga (Tjitrosoepomo, 1989).

Ordo Sarraceniales mempunyai tiga familia yaitu Sarraceniaceae, Draseraceae dan Nepenthaceae. Familia terakhir hanya terdiri dari satu genus Nepenthes (kantung semar) dan memiliki karakter biologi sangat unik yakni mampu mengabsorbsi unsur N dari tubuh serangga yang terjebak di kantungnya (Bhattacharyya dan Jahri, 1998; Kinnaird, 1997).

Klasifikasi kantung semar sebagai berikut (Tjitrosoepomo, 1989): Divisi : Spermatophyta Sub Divisilo: Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae SubKleas : Dialypetalae Ordo : Sarraceniales Familia : Nepenthaceae Genus : Nepenthes

Genus Nepenthes memiliki anggota sekitar 60 spesies. Kawasan utama penyebarannya di Indonesia dan Malaysia. Beberapa spesies tumbuh di Madagaskar, Australia dan Kaledonia. Spesies yang sering ditemukan adalah N. ampullaria, N.tubaica, N. rafflesiana dan N. maxima, semua dikenal dengan nama daerah "kantong (kantung) semar" (Tjitrosoepomo, 1989).

Nama kantung diberikan karena adanya struktur unik menyerupai kantung yang merupakan jebakan mematikan bagi serangga.

Nepenthes merupakan tumbuhan karnivora (Kinnaird, 1997), berhabitus herba atau epifit, seringkali tumbuh memanjat dengan menggunakan sulur, berupa ujung daun yang menyempit (Tjitrosoepomo, 1989). Oleh karenanya Nepenthes memerlukan tumbuhan lain sebagai pendukung.

Nepenthes dapat tumbuh di berbagai karakter ekologi, mulai dari ketinggian 0-3500 m dpl (Lloyd, 1942), sejak dari rawa-rawa air tawar di pantai hingga pegunungan tinggi.

Kantung semar cenderung tumbuh di tempat-

MULYONO dkk. â&#x20AC;&#x201C; Nephentes di Gunung Merbabu

55

tempat yang miskin zat hara, pH rendah dan miskin nitrogen (Kinnaird, 1997; Metthews dan Kitching, 1994).

Nepenthes umumnya tumbuh secara spatial yang kemudian berkembang dalam jumlah besar hampir di setiap tipe vegetasi, terutama tanah yang tidak subur, misalnya tanah pedzolik putih, tanah gambut atau tanah vulkanis yang tercuci berat. Sering berada di sepanjang sungai, puncak bukit berbatu yang terbuka atau hutan lumut basah (Trihandayani dan Syamsudin, 1998).

Di Indonesia, semua tumbuhan yang termasuk dalam genus Nepenthes dilindungi berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 1999, Tanggal 27 Januari 1999, tentang Jenis-jenis Tumbuhan dan Satwa yang Dilindungi, sehingga setiap aktivitas yang dapat mengganggu kelestarian anggota genus ini harus dihindari.

terhadap faktor-faktor tersebut (Ewusie, 1990; Rost dkk., 1989; Krebs, 1978).

Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan paling penting yang membatasi pertumbuhan vegetasi (Gibbs, 1950). Kelembaban di pegunungan naik sejalan dengan bertambahnya ketinggian. Liputan awan dan gerimis yang terus menerus mencegah kelembaban turun (Ewusie, 1990). Daya adaptasi tumbuhan terhadap suhu, berbeda-beda, tergantung kepekaan ekologinya. Penurunan suhu akan menyebabkan terbentuknya zonazona yang masing-masing hanya cocok untuk tumbuhan tertentu. Zonasi vertikal yang terbentuk karena bertambahnya ketinggian ini serupa dengan zonasi horizontal yang terbentuk karena perbedaan garis lintang, dari katulistiwa ke kutub (Steenis, 1972).

Gunung Merbabu Gunung Merbabu mempunyai ketinggian 3142 m dpl. Gunung ini tidak lagi aktif, tergolong gunung api tua, berbentuk dataran tinggi yang lebar dengan beberapa puncak yang terpisah-pisah oleh erosi, serta hampir kehilangan hutan alamnya. Pendakian menuju puncak gunung Merbabu dapat dilakukan melalui dua jalur yaitu dari arah utara, Kopeng-Salatiga, yang hanya menuju ke Gunung Merbabu dan dari arah selatan, SeloBoyolali, yang dapat menuju ke Gunung Merbabu maupun Gunung Merapi (Shigero dan Puriadi, 1992).

Lokasi dan waktu penelitian Penelitian ini dilakukan di lereng selatan Gunung Merbabu, sepanjang jalan setapak menuju puncak dari pos pendakian Kec. Selo, Kab. Boyolali. Ketinggian lokasi penelitian 1500-3142 m dpl. Penelitian dilakukan pada bulan April-Mei 2000.

Ekologi pegunungan Hukum Beyerinck menyatakan bahwa penyebaran setiap makhluk hidup ditentukan oleh faktor lingkungan (Pijl, 1982), demikian pula tumbuhan. Keberadaan tumbuhan di suatu habitat dipengaruhi oleh faktor ekologi, berupa iklim dan faktor biotik. Faktor iklim meliputi suhu, intensitas sinar matahari, curah hujan, kecepatan angin, kelembaban udara, keseimbangan energi, topografi, fisiografi, edafit (tanah), geologi dan lain-lain. Sedang faktor biotik yang meliputi segenap tumbuhan dan hewan, interaksi antara organisme, pemangsaan, dekomposer, simbiosis, parasitisme, manusia dan lain-lain. Kesemua faktor tersebut secara sendiri-sendiri atau bersama-sama mempengaruhi distribusi dan kemelimpahan tumbuhan. Setiap spesies memiliki tingkat toleransi yang berbeda-beda

Pembuatan herbarium Alat yang digunakan adalah: sasak, kertas koran, kertas kardus, tali, gunting dan silet.

Bahan yang digunakan pada pembuatan herbarium kering adalah: kertas, label, amplop, etiket herbarium, lem dan selotip transparan, sedang pada pembuatan herbarium basah diperlukan pula botol bening dan alkohol 70%.

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan Pengambilan sampel di lapangan Alat yang digunakan adalah: tas/kantung plastik, gunting tumbuhan, pisau/kater, sekop, etiket gantung, alat tulis, buku lapangan, kamera, altimeter, kompas dan teropong.

Pengamatan vegetasi di lapangan Alat yang dipakai adalah: meteran, tali plastik/rafia, patok, palu, gunting, pisau, pHmeter, barometer dan lux-meter.

Pengamatan di laboratorium Alat yang digunakan adalah: mikroskop bedah, lampu, lup, cawan petri, jarum pemisah, pisau, silet dan pinset.

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 54-58

56 Cara Kerja

Koleksi spesimen Koleksi dilakukan secara acak (random), di sepanjang jalur pendakian, dengan masuk sejauh sekitar 25 m ke arah kanan dan kiri jalan setapak. Spesimen voucer diawetkan dengan teknik herbarium kering dan herbarium basah (Lawrence, 1951; 1955).

Tumbuhan segar dipotret dan diamati sifatsifat morfologinya secara langsung dilapangan dan dicatat dalam buku koleksi antara lain: panjang dan lebar daun kelima dari pucuk tunas, serta variasi bentuk, panjang dan diameter kantung. Pengamatan dilanjutkan dengan pembuatan herbarium di laboratorium. Tumbuhan diidentifikasi dengan pustaka-pustaka: Backer dan Bakhuizen van den Brink (1968) dan Steenis (1972; 1978).

Analisis vegetasi Analisis vegetasi dilakukan dengan menghitung nilai penutupan Nepenthes pada kuadrat seluas 1 m2 (Oosting, 1959). Faktor abiotik yang diamati adalah jenis dan tekstur lahan, derajat keasaman, kelembaban serta intensitas cahaya matahari. Sedang faktor biotik yang dicatat adalah tumbuhan yang secara dominan berasosiasi, khususnya yang mendukung/dirambati tumbuhan ini.

HASIL DAN PEMBAHASAN Dari penelitian lapangan di sekitar jalan setapak menuju puncak Gunung Merbabu melalui jalur pendakian Selo, Boyolali diketahui bahwa Nepenthes hanya tumbuh pada kisaran ketinggian 1500-2000 m dpl, dengan luas penutupan hanya sekitar 5-10% dan letaknya sangat terpencar-pencar.

Morfologi Nepenthes Nepenthes termasuk herba atau terna.

Batang herbaseus. Daun tunggal tersebar dengan rumus duduk daun pada batang 2/5, helai daun memeluk batang, ujung daun menyempit dan memanjang membentuk sulur pembelit, berguna untuk memanjat pada tumbuhan lain. Ujung sulur kadang-kadang termodifikasi menjadi badan yang mirip kantung (piala) dengan tutup pada bagian mulutnya. Penutup dan kanton dihubungkan semacam engsel di bagian dorsal kantung.

Bibir kantung bergerigi dan licin berlilin.

Panjang kantung 5 â&#x20AC;&#x201C;10 cm (Lloyd, 1942).

Infloresensi racemose, menuju bentuk panicula, uniseksual, aktinomorf, hypogen dan monochlamydeous. Sepala 3-4 filamen monodelphous sampai bentuk kolom. Bunga betina dengan pistilum tunggal, gynoecium syncarp dengan karpela 3-4, ovarium superior dengan 3-4 ruangan. Buah berbentuk kapsul loculicidal.

Biji panjang mempunyai endosperm dan lembaga yang panjang (Bhattacharyya dan Jahri, 1998).

Kantung berfungsi untuk menangkap serangga. Kantung ini mempunyai warna sangat menarik yaitu: hijau dengan bercak merah. Menurut Lloyd (1942) dan Leach (1940), kantung dapat pula berwarna ungu, kuning, hijau dan putih. Serangga yang tertarik oleh warna, lebih jauh dipikat dengan nektar dan bau-bauan yang dihasilkan oleh kelenjar di bagian bawah bibir yang berlekuklekuk dan menjorok ke dalam rongga kantung.

Serangga seringkali terpeleset dari bibir yang licin berlilin dan tercebur ke dalam cairan di dalam kantung. Cairan ini berisi bermacammacam enzim pencernaan yang dihasilkan kelenjar di pangkal kantung. Lilin di permukaan dalam kantung tidak memungkinan serangga yang terjebak untuk keluar. Di dasar kantung hidup larva nyamuk, tungau beberapa organisme lain yang tahan terhadap enzim pencernaan. Organisme ini berperan untuk memakan sisa-sisa bangkai serangga, sehingga kebersihan kantung tetap terjaga (Kinnaird, 1997; Lloyd, 1942; Gibbs, 1950).

Keanekaragaman bentuk kantung Dalam penelitian ini ditemukan dua variasi bentuk morfologi kantung dari tumbuhan Nepenthes yang sama. Kantung pertama memiliki panjang 5-20 cm dengan garis tengah 1-5 cm. Kantung ini berwarna hijau dengan bintik-bintik merah dan memiliki bulubulu yang teratur pada dua deret. Bentuk kantung ini banyak ditemukan pada daerah gelap dengan kanopi yang banyak. Kantung kedua memiliki panjang 5-30 cm dengan garis tengah 1-5 cm. Kantung ini berwarna hijau polos, tanpa bulu-bulu pada permukaan luarnya. Bentuk kantung ini banyak ditemukan pada tempat-tempat terbuka dengan sedikit kanopi.

Menurut Kinnaird (1997), satu tumbuhan Nepenthes dapat memiliki dua atau tiga bentuk kantung yang berbeda-beda, dari yang

MULYONO dkk. â&#x20AC;&#x201C; Nephentes di Gunung Merbabu

57

Intensitas cahaya di lantai hutan tempat ditemukannya Nepenthes berkisar antara 10% (tempat ternaung kanopi) hingga 15-25% (tempat terbuka). Intensitas cahaya tidak banyak berpengaruh terhadap pertumbuhan Nepenthes dilihat dari variasi bentuk daun.

Pada lokasi terbuka, daun kelima dari ujung tunas mempunyai rata-rata panjang 23 cm dan lebar daun 6 cm, sedangkan pada tempat teduh mempunyai rata-rata panjang 24 cm dan lebar 6,5 cm. Pengukuran derajat keasaman tanah menunjukkan Nepenthes umumnya hidup pada tanah dengan pH asam.

Faktor biotik Tumbuhan lain yang hidup di sekitar rumpun Nepenthes ikut mendukung atau menyokong kehidupan genus ini, sehingga terbentuk simbiose baik mutualisme maupun komensalisme. Dalam penelitian ini ditemukan dua jenis tumbuhan yang disuluri oleh Nepenthes. Dua tumbuhan tersebut adalah: Myristica (sejenis pala) dan Thunbergia fragrans Roxb. (poncosudo).

Gambar 1. Keanekaragaman bentuk morfologi kantung semar pada satu individu tumbuhan Nepenthes (kantung semar). berbentuk bulat di pangkal batang, hingga yang berbentuk corong memanjang di ujung batang. Keanekaragaman bentuk kantung ini mencegangkan dan membingungkan para ahli botani dalam identifikasi, sehingga jumlah jenis tumbuhan ini hingga kini belum diketahui dengan pasti.

Faktor abiotik Lereng selatan Merbabu, lokasi tempat tumbuhnya Nepenthes memiliki kelembaban udara relatif tinggi. Di tempat ini Nepenthes banyak ditemukan pada tanah yang mengandung cukup humus, sebagai hancuran serasah daun dan ranting-ranting pohon, namun banyak pula yang tumbuh di tempat berbatu-batu dengan lapisan humus tipis.

Kelembaban yang tinggi di lereng selatan bagian bawah, ketinggian 1500-2000 m dpl., dikarenakan curah hujan yang tinggi.

Penyebab keadaan ini ialah udara panas dari daratan rendah yang terbawa oleh angin tenggara menjadi dingin pada waktu dipaksa naik mengikuti lereng pegunungan. Akibatnya daya tambat air oleh udara berkurang, sehingga terbentuk awan yang menyebabkan hujan.

Myristica (Familia Myristicaceae) Habitus pohon, tinggi 5-18 m. Daun tersebar atau berseling, tunggal, tanpa daun penumpu, berbentuk bulat telur atau elips memanjang, pangkal runcing, ujung meruncing, sisi bawah hijau kebiruan pucat, sisi atas hijau tua, 5-15 kali 3-7 cm, apabila diremas berbau harum. Bunga beraturan, kebanyakan berkelamin 1, berumah 2. Tenda bunga bersatu, tunggal dengan 3 taju, jarang 2 atau 4, waktu kuncup bersambung secara katup. Bunga jantan bentuk periuk, panjang 79 mm, dengan taju yang segitiga. Bunga betina lebih besar. Buah berdaging atau keras, membuka dengan 2, jarang dengan 4 katup, berbentuk buah peer, lebar 4-6 kali 35,5 cm, gundul, kuning kecoklatan-oranye. Biji bergaris-garis, berbau harum, keseluruhan dibungkus oleh selubung biji merah yang terbagi dalam taju-taju yang banyak.

Keberadaan tumbuhan ini di lereng Gunung Merbabu relatif merata sampai ketinggian sekitar 2500 m dpl, tumbuh pada berbagai jenis tanah. Tumbuhan ini selain menjadi sarana menjalarnya sulur-sulur Nepenthes, juga memiliki kanopi yang cukup luas, sehingga dapat menjaga kelembaban dan menyediakan humus melalui serasah daun yang membusuk.

58

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 54-58

Thunbergia fragrans Roxb (Poncosudo) Tumbuhan ini berupa semak, sering bercabang banyak, hidup lama, tinggi 1-3 m.

Daun majemuk menjari beranak daun enam (heksafolialatus), tidak berupih, pangkal tangkai daun membengkak (pulvinus).

Tumbuhan ini jarang ditemukan, biasanya hidup pada ketinggian 0-900 m. Bila dilihat dari morfologinya, maka tumbuhan ini mudah disuluri oleh Nepenthes, karena mempunyai batang yang tidak terlalu besar, berupa semak dan bercabang banyak.

Pemencaran biji Biji Nepenthes memiliki bentuk seperti serbuk (debu), sehingga dapat disebarkan angin (anemokori) pada lokasi yang sangat luas dan tumbuh terpencar-pencar. Biji dapat pula terbawa aliran air hujan. Namun pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa tumbuhan ini hanya ditemukan pada kisaran yang sangat terbatas, pada ketinggian 15002000 m dpl. Hal ini menunjukkan bahwa biji memerlukan substrat yang sesuai untuk dapat tumbuh, khususnya kelembaban, pH tanah dan suhu. Tanggapan biji terhadap faktor lingkungan ini tergantung spesiesnya. Oleh karena itu pertumbuhan dan penyebarannya bersifat spatial, terbatas pada tempat-tempat tertentu dan jarang tumbuh dalam jumlah besar.

KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa di daerah pendakian Selo, Nepenthes ditemukan pada ketinggian sekitar 1500-2000 m dpl., terdapat dua variasi bentuk morfologi kantung (panjang dan pendek), tumbuh merambat terutama pada pohon Myristica dan semaksemak Thunbergia fragrans Roxb. serta dapat tumbuh pada tanah yang berbatu-batu.

DAFTAR PUSTAKA Backer, C.A. dan R.C. Bakhuizen van den Brink Jr. 1968. Flora of Java. Volome III. Groningen: WoltersNoordhoff

Bhattacharyya, B dan B.M. Jahri. 1998. Flowering Plants Taxonomy and Phylogeny. New Delhi: Narosa Publishing House.

Ewusie, J.Y. 1990. Ekologi Tropika. Penerjemah: A.Tanuwidjaya. Bandung: ITB. Gibbs, R.D. 1950. Botany, An Evalutionary Approach.

Toronto: The Blakiston Company.

Kinnaird, M.F. 1997. Sulawesi Utara, Sebuah Panduan Sejarah Alam. Jakarta: Yayasan Pengembangan Wallacea.

Krebs, C.G. 1978. Ecology, The Experimental Analysis of Distribution and Abundance. New York: Harper and Row Publishing.

Leach, C.G. 1940. Insect Transmition of Plant Disease.

New York: Mc Grow Hill Book Company.

Lloyd, F.E. 1942. The Carnivoruos Plant. New York: The Rolland Press Company.

Lawrence, G.H.M. 1951. Taxonomy of Vascular Plant.

New York: John Wiley and Sons.

Lawrence, G.H.M. 1955. An Introduction to Plant Taxonomy. New York: The Macmillan Company.

Metthews, E. G. and R.C. Kitching. 1994. Insect Ecology. Queensland: University of Queensland Press.

Oosting, H.J. 1959. The Study of Plant Communities. An Introduction to Plant Ecology. Second edition. San Fransisco: W.H. Freeman and Company Pijl, L.V.D. 1982. Asas-asas Pemencaran pada Tumbuhan Tinggi. Penerjemah: G.Tjitrosoepomo.

Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 1999, Tanggal 27 Januari 1999, tentang Jenis-jenis Tumbuhan dan satwa yang Dilindungi.

Rost, T.L., M.G. Barbour, R.M. Thornton, W.E. Weier dan C.R. Stocking. 1989. Botany, A Brief Introduction to Plant Biology, Second edition, New York, John Wiley and Sons.

Shigero, K and J. G. Puriadi. 1992. Mari Mendaki Gunung di Jawa. Surabaya: CV. Bumi Equator Nusantara.

Steenis, C.G.G.J. van. 1972.The Mountain Flora of Java. Leiden: E.J. Brill Steenis, C.G.G.J. van. 1978. Flora untuk Sekolah di Indonesia. Jakarta Pusat: PT. Pradya Pramitha.

Tjitrosoepomo, G. 1989. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). Yogyakarta: Gadjah Mada University.

Trihandayani, T dan Syamsudin. 1998. Warta Kebun Raya 2 (3): 1-3.

BIODIVERSITAS Volume 1, Nomor 2 Halaman: 59 - 64

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Studi Morfologi dan Hubungan Kekerabatan Varietas Salak Pondoh (Salacca zalacca (Gaert.) Voss.) di Dataran Tinggi Sleman Studies on Morphological and Phylogenetic Relationship of Salak Pondoh Varieties (Salacca zalacca (Gaert.) Voss.) at Sleman Highlands.

HERWIN SUSKENDRIYATI, ARTA WIJAYATI, NUR HIDAYAH, DEWI CAHYUNINGDARI Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 2 Juni 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT The objectives of the study were to know the morphological variation of salak-plants (Salacca zalacca (Gaert.) Voss. and their relationship. The study was conducted in May to April 2000, at Turi and Pakem of Sleman district, Yogyakarta. Samples were randomly taken, 5 plants of each variety were studied their morphological characters such as stem, leaf, flower and fruit. The data collected were then analyzed descriptive comparatively and their relationships were then determined. The result of the study indicate that there were at least 8 varieties of salak at Sleman district, green-, black-, yellow-, manggala-, red-yellow-, golden-, red-, and red-black pondoh. Morphological differences among varieties were markedly different. The closest relationship was found between variety of red-black- and black pondoh, while the farthest relationship among the varieties was manggala pondoh. Š 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: Salacca zalacca (Gaert.) Voss.), morphology, variety.

PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan buah-buahan, beberapa diantaranya merupakan buah unggul yang rasa dan aroma buahnya memenuhi selera masyarakat banyak. Prioritas penelitian tanaman buah unggul asli Indonesia adalah manggis, mangga, duku, durian, rambutan, pisang, jeruk dan salak (Santoso, 1990). Salak banyak digemari masyarakat, baik dimakan segar, maupun diolah menjadi manisan dan asinan (Kusuma dkk., 1995).

Tanaman salak (Salacca zalacca (Gaert.)

Voss.) diduga berasal dari Pulau Jawa dan sudah dibudidayakan sejak ratusan tahun silam. Pada masa penjajahan, tanaman ini dibawa ke pulau-pulau lain dan akhirnya tersebar luas sampai ke Filipina, Malaysia, Brunei dan Thailand (Nazarudin dan

Kristiawati, 1997). Masyarakat Deli, Sunda, Jawa, Madura, Bali menyebutnya salak, masyarakat Minang, Makasar dan Bugis menamainya sala, sedang masyarakat Kalimantan menyebutnya hakam atau tusum (Anonim, 1992). Daerah sebarannya yang luas menyebabkan banyak ragam varietas salak.

Keragaman ini semakin meningkat sejalan dengan penggunaan biji sebagai sarana pembiakan. Varietas salak umumnya dikenal berdasarkan daerah tumbuhnya. Salak pondoh dan salak bali merupakan varietas yang memiliki nilai komersial tinggi (Kusuma dkk., 1995).

Tanaman salak memerlukan curah hujan rata-rata 200-400 mm per bulan. Tanaman ini tidak menyukai penyinaran penuh, intensitas sinar yang dibutuhkan berkisar 50-70%, sehingga perlu tumbuhan penaung. Salak tumbuh dengan baik pada tempat beriklim

60

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 59-64

basah dengan pH sekitar 6,5, berupa tanah pasir atau lempung yang kaya bahan organik, dapat menyimpan air dan tidak tergenang, karena sistem perakarannya dangkal (Santoso, 1990; Anonim 1982). Temperatur optimal 20-30oC, apabila kurang dari 20oC perbungaan akan lambat, bila terlalu tinggi akan menyebabkan buah dan biji membusuk (Santoso, 1990). Salak tumbuh baik dari dataran rendah sampai ketinggian sekitar 700 m dpl dan dapat berbuah sepanjang tahun, khususnya pada bulan Oktober dan Januari (Sastroprodjo, 1980).

Klasifikasi Tanaman salak dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Steenis, 1975; Tjitrosoepomo, 1988): Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Klas : Monocotyledoneae Ordo : Principes Familia : Palmae Genus : Salacca Spesies : Salacca zalacca (Gaert.) Voss.

Sinonim : Salacca edulis Reinw.

Deskripsi Tanaman salak termasuk golongan pohon palem rendah yang tumbuh berumpun. Batang hampir tidak kelihatan karena tertutup pelepah daun yang sangat rapat. Batang, pangkal pelepah, tepi daun dan permukaan buahnya berduri tempel. Pada umur 1-2 tahun batang dapat tumbuh ke samping membentuk beberapa tunas yang akan menjadi anakan atau tunas bunga. Tanaman salak dapat tumbuh bertahun-tahun hingga ketinggiannya mencapai tinggi 7 m (Anonim, 1992; Santoso, 1990).

Daun tersusun roset, bersirip terputus, panjang 2,5-7 m (Santoso, 1990). Anak daun tersusun majemuk, helai daun lanset, ujung meruncing, pangkal menyempit. Bagian bawah dan tepi tangkai berduri tajam. Ukuran dan warna daun tergantung varietas (Anonim, 1992).

Tanaman salak termasuk tumbuhan berumah dua, bunga kecil muncul di ketiak pelepah, mekar selama 1-3 hari. Ketika masih muda diselubungi seludang yang berbentuk perahu. Simetri radial, mempunyai tiga daun kelopak dan tiga daun mahkota, kadangkadang struktur kelopak dan mahkota tidak dapat dibedakan. Kuntum bunga dibedakan menjadi kuntum besar dan kecil. Keduanya

bersatu dalam satu dasar bunga yang memiliki satu putik dengan satu bakal biji. Bunga jantan, terdiri dari stamen tanpa putik, banyak, rapat, panjang, tersusun seperti genteng, simetri radial. Bunga mempunyai mahkota dan mata tunas bunga kecil-kecil yang rapat, satu kelompok terdiri dari 4-14 malai. Satu malai terdiri dari ribuan serbuk sari. Panjang seluruh bunga sekitar 15-35 cm, sedang panjang malai 7-15 cm. Bunga betina hanya menghasilkan putik, berbentuk agak bulat.

Mempunyai mahkota dan mata tunas dengan satu putik dan bakal biji yang tersusun dalam kuntum. Satu kelompok terdiri dari 1-3 malai, setiap malai mengandung 10-20 bakal buah.

Panjang bunga seluruhnya 20-30 cm, panjang malai 7-10 cm. Warna hijau kekuningan lalu merah dan sebelum mekar sempurna bunga sudah berwarna kehitaman. Selain bunga jantan dan betina terdapat pula bunga hermaprodit (Anonim, 1992; Steenis, 1975; Backer dan Bakhuizen v.d. Brink, 1968).

Akar serabut, menjalar datar di bawah tanah. Daerah perakaran tidak luas, dangkal dan mudah rusak jika kekeringan atau kelebihan air. Perkembangan akar sangat dipengaruhi oleh cara pengolahan tanah, pemupukan, tekstur tanah, sifat fisik tanah, sifat kimia tanah, air tanah dan lain-lain. Untuk menjaga akar tetap tumbuh, maka perlu diadakan penimbunan dan setelah muncul akar-akar muda, akar yang tua dipotong (Tjahjadi, 1995; Santoso, 1990).

Buah umumnya berbentuk segitiga, bulat telur terbalik, bulat atau lonjong dengan ujung runcing, terangkai rapat dalam tandan buah di ketiak pelepah daun. Kulit buah tersusun seperti sisik-sisik/genteng berwarna cokelat kekuningan sampai kehitaman. Daging buah tidak berserat, warna dan rasa tergantung varietasnya. Dalam satu buah terdapat 1-3 biji.

Biji keras, berbentuk dua sisi, sisi dalam datar dan sisi luar cembung (Anonim, 1992; Steenis, 1975).

Keanekaragaman Varietas salak dibedakan berdasarkan tekstur daging buah, warna kulit buah, besar buah, aroma dan rasa daging buah, serta habitus. Perbedaan ini tidak hanya terjadi pada tanaman salak dari sentra produksi yang berbeda, tetapi juga antar tanaman dalam satu daerah (Hambali, 1994). Fenomena ini menyebabkan tanaman salak yang sudah dikelompokkan atas dasar sistem klasifikasi/

SUSKENDRIYATI dkk. â&#x20AC;&#x201C; Salak Pondoh di Sleman

taksonomi, masih menunjukkan keanekaragaman di antara anggota setiap populasi (Sofro, 1994). Varietas baru dapat muncul karena faktor lingkungan dan variasi genetis, misalnya akibat penyerbukan silang (Heywood, 1967). Perbedaan dan persamaan kemunculan morfologi luar spesies suatu tanaman dapat digunakan untuk mengetahui jauh dekatnya hubungan kekerabatan.

Ciri-ciri morfologi luar yang dikontrol secara genetis akan diwariskan ke generasi berikutnya.

Faktor lingkungan juga berpengaruh terhadap ekspresi ciri tersebut, meskipun hanya bersifat temporer.

Keanekaragaman dapat diamati pada individu dalam satu kelompok populasi, antar kelompok populasi dalam satu spesies dan antar spesies (Sofro, 1994).

61

tangkai daun, panjang anak daun, lebar anak daun, panjang ujung daun, lebar ujung daun, keadaan ujung daun, keadaan ibu tangkai daun; (3) morfologi bunga: susunan bunga, bentuk bunga jantan dan betina, warna mahkota bunga, warna benang sari; (4) morfologi buah: warna kulit buah, bentuk sisik, bentuk buah, ujung buah, diameter buah, warna biji, jumlah biji, daging buah, jumlah buah per tandan; serta (5) morfologi duri.

Analisis data Data yang di peroleh dari setiap varietas dianalisis secara deskripsi komparatif untuk menunjukkan adanya kesamaan dan perbedaan morfologi.

Kemudian data ditabulasikan untuk menentukan hubungan kekerabatan antar varietas (Sneath dan Sokal, 1973; Pielou, 1984).

BAHAN DAN METODE HASIL DAN PEMBAHASAN Lokasi dan waktu Penelitian ini dilakukan di Kecamatan Turi dan Pakem, Kabupaten Sleman Yogyakarta pada bulan April-Mei 2000.

Bahan dan Alat Pengambilan Sampel Alat yang digunakan adalah: tas, gunting tanaman, pisau, benang, pensil, buku lapangan, etiket gantung, dan altimeter.

Pengamatan Morfologi Alat yang digunakan adalah: mikroskop stereo, lampu penyorot, lensa pembesar, cawan petri, jarum pemisah, pisau/silet, dan pinset.

Cara Kerja Pengambilan Sampel Sampel diambil dari lima tanaman secara acak pada setiap varietas. Dari setiap tanaman sampel diambil ibu tangkai daun keempat dari pangkal batang, dan anak daun kelimabelas. Di samping itu pada setiap tanaman sampel diambil satu tandan buah dan masing-masing tandan diambil lima buah salak pondoh untuk diamati.

Pengamatan Morfologi Kriteria yang diamati adalah: (1) morfologi batang, tinggi tanaman; (2) morfologi daun : susunan daun, warna permukaan daun atas, warna permukaan daun bawah, warna pelepah, jumlah anak daun, panjang ibu

Kabupaten Sleman merupakan sentra produksi salak di Daerah Istimewa Yogyakarta, terutama Kecamatan Turi, Tempel dan Pakem. Buah salak yang sangat terkenal dan digemari adalah salak pondoh, karena rasanya sangat manis (Kusuma dkk., 1995). Dalam penelitian di Kecamatan Turi ditemukan dua varietas salak pondoh yang banyak dibudidayakan, yaitu varietas gading dan hijau. Sedang di Kecamatan Pakem ditemukan enam varietas, yaitu varietas hitam, kuning, merah, merah-kuning, merah-hitam dan varietas manggala.

Pada masa mendatang masih ada kemungkinan ditemukan varietas baru, mengingat kemungkinan terjadi penyerbukan silang (Santoso, 1990). Salak pondoh manggala merupakan varietas terbaru dan mempunyai ciri berbeda dengan pondoh lain (Peni, 1998).

Perbandingan morfologi Dalam penelitian ini data morfologi yang mampu bertindak sebagai sifat pembeda sebanyak 14 buah, berasal dari daun dan buah, sedang sifat-sifat morfologi lainnya cenderung sama. Tabulasi ciri-ciri pembeda morfologi kedelapan varietas tersebut disajikan pada Tabel 1.

Habitat berbagai varietas salak di atas mirip, yaitu terletak pada ketinggian sekitar 700 m dpl. dengan temperatur harian relatif sejuk. Tanaman salak ini berakar serabut dan

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 59-64

62

dangkal, sehingga, memerlukan unsur zat nutrisi dan air yang letaknya dekat dari permukaan tanah. Untuk mencukupi nutrisi, maka diadakan pemupukan berkala tiga tahun sekali. Habitus tanaman salak seragam, yaitu mirip pohon golongan palmae.

Daun tersusun menyirip, termasuk daun sempurna yaitu mempunyai helai daun, tangkai daun dan pelepah. Tangkai daun tersusun roset, sehingga batang sangat pendek dan seolah-olah tidak ada. Pada permukaan tepi daun, pangkal dan ventral tangkai daun terdapat duri tempel yang warnanya relatif sama. Bentuk dasar daun semua sama yaitu lanset, hanya berbeda komposisinya. Warna permukaan atas daun salak pondoh hijau, merah-hitam, hitam dan salak pondoh manggala adalah hijau tua.

Warna permukaan atas daun salak pondoh kuning dan salak pondoh merah-kuning

adalah hijau. Sedang untuk salak pondoh merah dan gading berwarna hijau muda.

Semua varietas salak di atas memiliki warna permukaan bawah daun putih.

Jumlah anak daun terbanyak terdapat pada varietas gading, merah-hitam dan hitam yaitu 63-65 helai. Sedang jumlah anak daun tersedikit terdapat pada varietas merah-hitam dan hitam yaitu 60-62 helai. Varietas lain didapatkan jumlah anak daun yang hampir sama. Berdasarkan ukurannya, anak daun terpanjang terdapat pada varietas hitam, dan ukuran terpendek pada varietas manggala. Ibu tangkai daun terpanjang terdapat pada varietas gading dan terpendek pada varietas merah, sedang keenam varietas lain hampir sama. Panjang dan lebar anak daun berbanding lurus, ukuran terbesar terdapat pada varietas gading, sedang ukuran varietas lain hampir seragam.

Tabel 1. Sifat pembeda berbagai varietas salak pondoh di Sleman No. 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Sifat

Varietas Salak Pondoh Hitam Merahkuning

Hijau

Merah

Kuning

Merahhitam

Manggala

Gading

hijau tua

hijau

hijau tua

61-63

hijau muda 62-64

hijau

hijau tua

hijau tua

60-62

61-63

60-62

54-55

hijau muda 64-65

63-65

Panjang ibu tangkai daun (m) Panjang anak daun (cm) Lebar anak daun

5-5,15

3,25-3,4

5,2-5,15

4,43-4,45

4,28-4,30

4,5-4,55

4,65-468

5,5-5,9

61-64

63-66

61-63

76-78

61-63

69-71

55-57

78-75

4-4,5

4-4,5

4-5,5

5,5-6

4-4,5

4-4,5

4-4,5

4-4,5

Panjang ujung anak daun Lebar ujung anak daun

45-47

35-37

46-48

55-57

48-50

51-53

48-50

49-51

37-39

31-32

38-39

43-43,5

36-37,5

42-43

50-51,5

52-55

Keadaan ujung anak daun BUAH Duri pada buah

bergigi

bergigi

bergigi

bergigi

bergigi

bergigi

membulat

bergigi

coklat

coklat

merah

hitam

hitam

merah

hitam

hitam segitiga

hitam kemerahan bulat

coklat

segitiga

oval

kuning cerah oval

runcing

runcing

merah kekuningan segitiga pantat besar meruncing

tumpul

runcing

runcing 8-10

DAUN Warna permukaan daun atas Jumlah anak daun

10. Warna kulit buah 11. Bentuk buah 12. Ukuran buah 13. Jumlah buah per tandan 14. Diameter buah

hijau merah kehitaman kehitaman coklat coklat kehitaman kemerahan segitiga segitiga pantat pantat besar besar runcing runcing 4-20

20-35

14-20

14-20

25-30

10-15

10-14

3-4

4,5

3

3

4

5

4,5

SUSKENDRIYATI dkk. â&#x20AC;&#x201C; Salak Pondoh di Sleman

jantan maupun betina tersusun dalam tipe perbungaan tongkol. Bunga jantan tersusun seperti genteng, mempunyai benang sari yang banyak berwarna kuning. Sebelum mekar baik bunga jantan maupun bunga betina diselubungi oleh seludang. Bunga betina mempunyai mahkota umumnya merah muda.

Khusus varietas gading, mahkota bunga berukuran lebih besar dan berwarna lebih tua.

Dalam penelitian ini morfologi bunga tidak digunakan sebagai ciri pembeda varietas, karena kenampakan umumnya mirip sekali dan sulit dibedakan.

Manggala

Gading

Merah-kuning

Merah

Kuning

Hijau

Merah-hitam

Dendrogram hubungan kekerabatan Berdasarkan ciri-ciri pembeda pada Tabel 1, maka susunan dendrogram hubungan kekerabatan antara delapan varietas salak pondoh di Kabupaten Sleman disajikan pada Gambar 1.

Hitam

Duri tersebar tidak merata, sangat banyak pada pangkal tangkai daun dan tersebar jarang di ventral tangkai. Duri juga terdapat di seluruh permukaan buah salak dan tepi helaian daun. Warna duri pada tangkai daun hampir sama yaitu coklat sampai kehitaman, sedang untuk varietas gading duri lebih spesifik, warnanya kuning cerah dan panjangpanjang. Duri pada permukaan kulit buah memiliki warna yang bervariasi (periksa Tabel 1). Varietas gading mempunyai keistimewaan, dimana duri tidak terlalu tajam dan tidak keras.

Morfologi buah salak bervariasi, tergantung dari varietasnya, meskipun demikian dalam penelitian ini kedelapan varietas yang ditemukan memiliki rasa dan tekstur yang manis dan masir, mulai dari yang masih muda sampai tua, kecuali varietas gading, dimana rasa daging buah yang manis hanya didapatkan pada buah salak yang benar-benar tua. Jumlah anak buah dan biji pada satu buah salak bervariasi tergantung besar kecilnya ukuran buah. Warna biji seragam, dari yang berumur muda berwana putih, menuju ke tua berwarna kecoklatan sampai hitam.

Bentuk buah salak biasanya oval sampai bulat, dengan ujung meruncing dan pantat membulat. Bentuk ini bervariasi mulai dari yang berpenampakan seperti segitiga pada varietas hijau, merah, kuning dan merahkuning, bentuk oval pada varietas manggala dan gading, serta bentuk bulat pada varietas hitam dan merah-hitam. Jumlah buah dalam setiap tandan bervariasi. Jumlah terbesar terdapat pada varietas merah, dan terkecil pada varietas gading. Sementara keenam varietas lain jumlahnya rata-rata hampir sama, yaitu antara 10-20 buah per tandan.

Kulit buah salak tersusun seperti genteng, dengan warna bervariasi. Pada varietas hijau berwarna coklat kehitaman, pada varietas merah hijau berwatna merah kehitaman, pada varietas kuning berwarna coklat, pada varietas hitam berwarna hitam, pada varietas merahkuning berwarna merah dan pada varietas merah-hitam berwarna hitam. Sedang pada varietas manggala berwarna hitam dengan lorek, sehingga disebut salak lorek. Pada varietas gading warnanya sangat mencolok, yaitu kuning cerah. Berbagai variasi warna kulit buah ini sering digunakan untuk mempermudah identifikasi.

Dalam penelitian, semua tanaman salak yang ditemukan berumah dua, dimana bunga jantan dan bunga betina terpisah. Bunga

63

78 71 64 50

Gambar 1. Bagan dendogram hubungan kekerabatan salak pondoh di dataran tinggi Sleman Dendogram menunjukkan bahwa hubungan kekerabatan terdekat terjadi antara varietas hitam dengan merah-hitam, dengan indeks similaritas tertinggi 78%. Diikuti oleh varietas hijau dan kuning dengan indeks similaritas 71%. Hubungan kekerabatan selanjutnya antara tiga varietas merah, merah-kuning dan gading dengan indeks similaritas 64%.

Hubungan kekerabatan terjauh dimiliki oleh varietas manggala dengan indeks similaritas

64

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 59-64

50%. Salak manggala ini merupakan varietas terbaru yang kini mulai dikembangkan.

Prospek budidaya dan pelestarian Prospek budidaya dan pemasaran salak pondoh di Kabupaten Sleman, DIY sangat cerah, karena kondisi mikroklimatnya sesuai untuk bertanam, serta rasa daging buahnya sangat khas dan digemari. Budidaya yang dilakukan masyarakat secara besar-besaran menyebabkan biaya produksi menjadi murah, sehingga harga buah salak pondoh di pasaran relatif terjangkau.

Dari delapan varietas salak pondoh di Sleman yang mempunyai nilai jual tertinggi adalah varietas gading dan varietas manggala.

Hal ini dikarenakan kedua varietas tersebut memiliki ukuran buah relatif lebih besar, rasanya lebih manis dan belum banyak dikembangkan oleh masyarakat sehingga terkesan eksklusif.

Sebagaimana umumnya tanaman budidaya yang bernilai ekonomi tinggi, maka kemungkinan terjaganya kelestarian sumber plasma nutfah salak pondoh sangat tinggi.

Meskipun demikian pertanian massal selalu memilih komoditas paling bernilai, sehingga kemungkinan punahnya varietas salak pondoh yang nilai ekonominya lebih rendah dibandingkan varietas terbaru dapat terjadi.

Sebagaimana telah terjadi pada salak varietas non pondoh, misalnya salak Bali atau Banyumas, yang kini hampir tidak dapat ditemukan lagi di dataran tinggi Sleman.

KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat delapan varietas salak di dataran tinggi Sleman, yaitu varietas pondoh hijau, pondoh hitam, pondoh kuning, pondoh manggala, pondoh merah-kuning, pondoh gading, pondoh merah, pondoh merah-hitam.

Setiap varietas menunjukkan keanekaragaman morfologi yang cukup besar. Adapun hubungan kekerabatan terdekat pada delapan

varietas tersebut terdapat pada varietas pondoh merah-hitam dengan pondoh hitam, sedangkan hubungan kekerabatan terjauh dimiliki oleh salak pondoh manggala terhadap varietas lainnya.

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1982. Bertanam Pohon Buah-buahan.

Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Anonim. 1992. 18 Varietas Salak. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya.

Backer, C.A. dan R.C. Bakhuizen van den Brink. 1968.

Flora of Java. Volume III. Groningen: Wolters Noordhoff.

Hambali, G. 1994. Spesies dan Varietas. Jakarta: Trubus.

Heywood, V.H. 1967. Plant Taxonomy. New York: St. Martinâ&#x20AC;&#x2122;s Press.

Kusumo, S., A.B. Farid, S. Sulihanti, K. Yusri, Suhardjo dan T. Sudaryono. 1995. Teknologi Produksi Salak.

Jakarta: Pusat Penelitian dan Pengembangan Holtikultural Badan Peneltian dan Pengembangan Departemen Pertanian.

Nazaruddin dan Kristiawati. 1997. Varietas Salak.

Jakarta: Penebar Swadaya.

Peni, S. 1998. Manggala Terenak dan Terbesar dari Kerajaan Pondoh. Jakarta: Trubus.

Pielou, E.C. 1984. The Interpretation of Ecological Data.

A Primer on Classification and Ordination. New York: John Wiley & Sons.

Santoso, H.B. 1990. Salak Pondoh. Yogyakarta: Penerbit Kanisius Sastroprodjo, S. 1980. Fruits. IBPGR Scretariat Home.

Sofro, A.S.M. 1994. Keanekaragaman Genetik.

Yogyakarta: Andi Offset.

Sneath, P.H.A. dan R.R. Sokal. 1973. Numerical Taxonomy. San Francisco: W.H. Freeman & Co. Steenis, C.G.G.J. van. 1975. Flora Untuk Sekolah di Indonesia. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Tjahjadi, N. 1995. Bertanam Salak. Yogyakarta: Kanisius.

Tjitrosoepomo, G. 1988. Taksonomi Tumbuhan Spermatophyta. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

BIODIVERSITAS Voume 1, Nomor 2 Halaman: 65 - 71

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Biodiversitas Plankton di Waduk Penampung Banjir Jabung, Kabupaten Lamongan dan Tuban Plankton Biodiversity at Jabung Swamp, Lamongan and Tuban Districts OKID PARAMA ASTIRIN, AHMAD DWI SETYAWAN Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 10 Pebruari 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT Plankton, an aquatic biota, often used as an indicator of water quality. The objectives of the research were to know: (1) diversity of both phyto- and zooplankton at Jabung swamp, East Java; (2) water quality at the swamp, and (3) diversity of fish that act as primary consumer of the plankton. Field sampling procedures were done at the swamp, followed with identification and data analysis at laboratory. Sampling locations were at the inlet, pools in the swamp and at the outlet. Sample were taken triplicate at each location between September and November, 1999 using a plankton net, while fish data were collected by interview and direct observation at the field. Thirty-one species of plankton were found in this research consisting of 17 species of phytoplankton and 14 species of zooplankton. The results of the plankton analysis indicate that Jabung swamp categorizes as moderately polluted at the inlet, polluted free at the pools inside the swamp, and lightly polluted at the outlet. There were 15 fish species found at the swamp both of cultivated and non-cultivated fish. Š 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: biodiversity, plankton, Jabung swamp, water pollution

PENDAHULUAN Pelaksanaan pembangunan berkelanjutan mensyaratkan ketersediaan sumberdaya alam secara berkelanjutan pula. Untuk itu pemanfaatan sumberdaya alam harus diikuti dengan upaya pelestarian. Salah satu sumberdaya alam yang sering diabaikan adalah kelestarian kehidupan perairan sungai, baik fauna maupun flora. Perubahan ekosistem sungai umumnya disebabkan oleh penggundulan hutan, perusakan vegetasi tepian sungai, pemindahan aliran, penghilangan dan pengaturan arus air, pembuangan limbah dari pemukiman, pertanian dan industri, proses urbanisasi, penambangan pasir, introduksi spesies asing dan lain-lain (Dudgeon, 1992; 1994; Degens dkk., 1991).

Bengawan Solo merupakan sungai terpanjang di Pulau Jawa (600 km) dan bermuara di laut Jawa di wilayah Ujungpangkah, Kabupaten Gresik. Jumlah penduduk Jawa yang sangat padat merupakan alasan utama terjadinya kerusakan di sungai ini.

Penduduk membutuhkan lahan untuk pemukiman, jalan, lahan industri dan lain-lain sehingga sering mengubah fungsi areal konservasi atau pertanian. Di samping itu jumlah penduduk yang banyak menyebabkan kuantitas limbah yang dihasilkan juga banyak.

Tingginya kepentingan manusia terhadap sungai menyebabkan (i) terjadi degradasi DAS sehingga meningkatkan sedimentasi, (ii) pengaturan dan pengontrolan sungai dapat mengganggu pertumbuhan dan perkembangbiakan organisme akuatik kerena perubahan

66

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 65-71

puncak-puncak musim makan, ketinggian air, luas dataran banjir dan interaksi air dengan tanah, serta (iii) terjadi pencemaran sungai.

Ketiganya menurunkan jumlah biota air dan spesies daratan yang hidup di tepian sungai dan lebak (Dudgeon, 1992). Tingginya pengaruh manusia menyebabkan tidak ada lagi sungai yang masih perawan di Asia (Hynes, 1989).

Pemantauan kualitas perairan sungai umumnya dilakukan dengan menggunakan parameter fisik atau kimia, tetapi akhir-akhir ini pemantauan dengan biota lebih diperhatikan. Mengingat biota lebih tegas dalam meng-ekspresikan kerusakan sungai, termasuk pencemaran lingkungan, karena biota bersentuhan langsung dengan sungai dalam kurun waktu yang lama, sedang sifatsifat fisik dan kimia cenderung menginformasikan keadaan sungai pada waktu pengukuran saja. Di samping itu, biota lebih murah dalam pembiayaan, cepat, mudah diinterpretasikan dan cukup sahih dalam menunjukkan kualitas lingkungan.

Penggunaan biota akuatik untuk menentukan kualitas dan tingkat toksisitas air, saat ini mulai di kembangkan. Pada masa sebelumnya biasa digunakan uji kimia dan fisik yang standardisasinya telah dipahami sejak lama. Keraguan menerima metode biologi untuk menguji kualitas air disebabkan: standardisasinya tidak sepasti metode kimia dan fisik (Chambell, 1982), cenderung lebih mahal (Downing, 1979; Chambell, 1982) dan data yang diperoleh sulit diinterpretasikan (Wilhm, 1972).

Namun kekhawatirankekhawatiran tersebut tidak sepenuhnya benar. Standardisasi metode biologi untuk menguji kualitas air saat ini telah diketahui, serta dapat dianalisis dan dipahami dengan mudah (Plafkin dkk, 1989).

Metode biologi dapat digunakan untuk mengetahui adanya polusi dan perubahan lingkungan, toksisitas polutan dan dampaknya terhadap lingkungan, akumulasi polutan pada biota dan pengaruhnya terhadap rantai makanan, serta pengaruh polutan, penggunaan air dan tanah terhadap ekosistem.

(Norris dan Norris, 1995).

Penelitian tentang kemelimpahan biota sungai relatif masih jarang, termasuk di sungai-sungai kecil. Umumnya penelitian ini hanya berkaitan dengan ikan dan manfaat budidayanya. Penelitian biota air, baik berupa makrobentos, meiobentos, ikan, plankton,

epifauna dan motil-fauna dapat digunakan untuk mengetahui adanya perubahan lingkungan akibat kegiatan manusia (Warwick, 1993). Plankton merupakan mikroorganisme penting bagi kehidupan ikan dan organisme air lain, sehingga keberadaannya sangat menentukan ekosistem yang bersangkutan (Odum, 1983).

Rawa Jabung yang terletak di Kabupaten Lamongan dan Tuban, Jawa Timur, merupakan jenis rawa dataran banjir (bonorowo). Rawa ini terletak di hilir Sungai Bengawan Solo, sehingga kondisi kualitas fisik, kimia dan biotanya dapat menggambarkan pengaruh kegiatan manusia di sepanjang sungai tersebut. Kawasan ini direncanakan akan dibendung sebagai sarana pengendali banjir dan sumber air irigasi.

Keberadaan plankton sangat dibutuhkan untuk budidaya ikan yang banyak diusahakan di kawasan sekitar Rawa Jabung Kabupaten Tuban dan Lamongan, dalam skala kecil maupun besar untuk komuditas impor maupun lokal.

BAHAN DAN METODE Lokasi dan waktu penelitian Penelitian ini dilakukan di Waduk Penampung Banjir Jabung, pada bulan September-Nopember 1999. Rawa Jabung meliputi areal seluas 11.673 Ha, terletak di Kecamatan Widang, Kabupaten Tuban dan Kecamatan Laren, Kabupaten Lamongan.

Lokasi penelitian dibagi dalam tiga stasiun, yaitu stasiun I: Babat (saluran air masuk), stasiun II: Baturan (kolam rawa-rawa) dan stasiun III: Jabung (saluran air keluar).

Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi plankton net No. 25, hand counter, Sedgewick-Rafter Counting Cells (SRCC), gelas ukur, mikroskop, ember plastik, pipet dan botol koleksi/flakon. Bahan kimia yang diperlukan adalah formalin 4% untuk pengawetan.

Cara Kerja Pengambilan Sampel Plankton Pengumpulan data secara kualitatif di sungai dilakukan dengan cara menarik jala plankton, baik secara horizontal maupun

ASTIRIN dan SETYAWAN â&#x20AC;&#x201C; Plankton di Rawa Jabung

secara vertikal. Pengambilan contoh pada perairan/sungai yang terdapat banyak tumbuhan terendam dikerjakan dengan menggunakan jala plankton yang bertangkai.

Identifikasi jenis-jenis plankton merujuk pada Davis (1955).

Pengumpulan data secara kuantitatif untuk mengetahui komposisi plankton dilakukan dengan memampatkan air sungai yang mengandung plankton tersebut dikonsentrasikan dari volume yang telah diketahui ke dalam volume yang lebih kecil.

Caranya: air yang telah diketahui volumenya dituangkan ke dalam jala plankton (untuk perairan yang mengalami blooming air sampel diambil sebanyak 4 liter sedang perairan yang tidak blooming sebanyak 6 liter), plankton yang terjaring dan menempel pada dinding jala plankton disemprot hingga semua masuk ke dalam botol flakon volume 10 ml.

Kemudian diberi 3 tetes formalin 4 % untuk fiksasi. Selanjutnya air sampel diambil dengan pipet ukur sebanyak 1 ml dan dimasukkan ke dalam Sedgewick Rafter Counting Chamber (SRCC). Kemudian mikrometer okuler Wipple diletakkan di mikroskop. Sel SRCC diisi air sampel, ditempatkan di bawah mikroskop dan diambil 10 bidang pandang. Kemudian dihitung jumlah organisme per milimeter, sehingga dapat diketahui jumlah organisme per liter. Organisme terletak pada batas atas dan kiri garis okuler mikrometer Wipple ikut dihitung, sedangkan yang terletak pada batas sebelah bawah dan kanan tidak dihitung.

Pengamatan Komunitas Ikan Pengamatan keanekaragaman dan kemelimpahan ikan di Rawa Jabung dilakukan melalui wawancara dengan penduduk yang bermata pencaharian di sekitar badan air tersebut, baik sebagai petani tambak, nelayan maupun pedagang ikan. Di

67

samping itu dilakukan pula pengamatan secara langsung, meskipun tanpa koleksi.

Pengambilan data ikan dilakukan di Mrutuk, Mlangi dan Kujung. Identifikasi jenis-jenis ikan merujuk pada Saanin (1968).

Analisis data Jumlah organisme yang didapatkan dari perhitungan, dianalisis dengan rumus indeks diversitas Shannon Wienner (Odum, 1983), sedang klasifikasi derajat pencemaran perairan merujuk pada Lee (1978), sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN Komunitas plankton Dalam penelitian ini ditemukan 31 spesies plankton, terdiri dari 17 spesies fitoplankton dan 14 spesies zooplankton. Rata-rata jumlah individu plankton pada setiap mililiter air dari stasiun Babat (saluran air masuk ), stasiun Baturan (kolam rawa) dan stasiun Jabung (saluran air keluar) secara bertutu-turut adalah 36,33; 34,67 dan 48,64. Kenyataan ini cukup mengherankan karena densitas plankton pada saluran keluar jauh lebih besar dari pada densitas plankton pada saluran masuk. Kemungkinan hal ini terjadi karena saluran keluar lebih kecil dari pada saluran masuk sehingga terjadi pemampatan jumlah plankton dalam badan air, di samping kemungkinan terjadinya reproduksi di kolam rawa. Tingkat reproduksi yang lebih tinggi dapat terjadi karena di dalam kolam rawa dan sekitar saluran keluar banyak dibudidayakan ikan secara intensif, dimana petani mengintroduksi sejumlah besar bahan makanan tambahan (pelet).

Tabel 1. Daftar klasifikasi derajat pencemaran.

No 1.

2.

3.

4.

Derajat Pencemaran Belum tercemar Tercemar ringan Tercemar sedang Tercemar berat

Indeks Diversitas > 2,0 2,0-1,6 1,5-1,0 <1,0

DO (ppm)

BOD (ppm)

SS (ppm)

NH3 (ppm)

>6,5 4,5-6,5 2,0-4,4 <2,0

<3,0 3,0-4,9 5,0-15 >15

< 20 20-49 50-100 > 100

< 0,5 0,5-0,9 1,0-3,0 > 3,0

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 65-71

68

Tabel 2. Jenis-jenis plankton yang terdapat di stasiun Babat (saluran air masuk), stasiun Baturan (kolam rawa) dan stasiun Jabung (saluran air keluar).

No

Nama Spesies

Fitoplankton 1 Closterium leibenii 2 Closterium cetaceum 3 Caloneis sp.

4 Euglena acus 5 Eudorina sp 6 Navicula radiosa 7 Oschillatoria sp.

8 Phormidium sp.

9 Pedistrum duplex 10 Pinularia nobilis 11 Spyrogyra sp 12 Synedra ulna 13 Spondilosium sp.

14 Suriella striatula 15 Tabellaria sp 16 Volvox sp 17 Vorticella sp.

Zooplankton 1 Astramoeba radiosa 2 Asplancna sp 3 Brachiomus sp 4 Centropsis aqulenta 5 Cyclops sp 6 Difflugia lebes 7 Fillinia sp 8 Lecane sp 9 Monostylla sp.

10 Moina sp 11 Notholea aquminata 12 Nauplius 13 Panagrolaimus sp 14 Polyarthra sp.

Rata-rata jumlah plankton per ml Indeks Diversitas (Shannon Wienner) Rata-rata ID (Shannon Wienner)

1

Babat 2

3

1

Baturan 2

3

1

Jabung 2

3

2 3 1 -

12 2 9 -

1 4 1 13 1 12 4

2 1 3 6 1 2 5 6 6

11 1 1 2 3 1 1 3 3 -

1 3 7 8 1 1 2 4 -

14 1 2 17 1 3 1 15 -

4 9 11 3 4 -

1 3 1 2 11 15 -

5 4 1

7 2 36,33 1,403

18 2 1 4 -

1 1 4 1 -

1 3 1 1 -

10 1 1 1 -

2,331

2,169

1,909

4 2 1 48,67 1,860

2 3 1 2 -

1,656

2 1 1 1 1 34,67 2,240

0,937

1,3333

Tampaknya pemberian pelet yang berlebih menyuburkan kondisi perairan setempat, sehingga densitas plankton pada saluran keluar lebih tinggi dari pada di saluran masuk.

Sebaliknya air pada saluran masuk memiliki lebih sedikit plankton, karena sebagaimana air Bengawan Solo, badan air ini masih mengandung sejumlah bahan pencemar, baik organik maupun anorganik yang belum terdekomposisi. Sedang-kan densitas plankton di dalam kolam rawa yang lebih rendah dari

2,2467

1,816

1,8618

pada densitas plankton pada saluran masuk maupun keluar, tampak-nya disebabkan oleh proses pemampatan air pada saluran masuk dan keluar.

Keanekaragaman fitoplankton yang lebih tinggi dari pada zooplankton menunjukkan bahwa ekosistem perairan di lokasi penelitian relatif masih seimbang dan jaring-jaring makanan relatif masih stabil, dimana jumlah jenis fitoplankton selaku produsen utama lebih tinggi dari pada zooplankton selaku konsumen

ASTIRIN dan SETYAWAN â&#x20AC;&#x201C; Plankton di Rawa Jabung

utama fitoplankton secara langsung. Struktur dan komposisi ini memungkinkan kehidupan komunitas konsumen pada tingkat yang lebih tinggi, terutama ikan. Dalam penelitian ini spesies fitoplankton yang paling sering ditemukan adalah Pinularia nobilis diikuti Navicula radiosa dan Pedistrum duplex, sedang spesies zooplankton yang paling sering ditemukan adalah Astramoeba radiosa.

Komunitas ikan Dalam penelitian ini data keanekaragaman jenis ikan diperoleh melalui wawancara dengan penduduk sekitar dan pengamatan langsung (Tabel 3). Pengetahuan tentang keanekaragaman jenis dan kemelimpahan plankton sangat penting tidak hanya untuk mengetahui kualitas pencemaran di suatu badan air, tetapi juga sebagai data primer untuk mengetahui potensi budidaya ikan di badan air tersebut.

Tabel 3. Keanekaragaman ikan di sekitar Rawa Jabung (Desa Mrutuk, Mlangi dan Kujung) No Nama Spesies Ikan/Pisces Status 1.

B,KP Bandeng (Chanos-chanos) 2.

B,KP Belanak (Mungil spp.)

NB, KP 3.

Betik (Anatas testudineus) NB,KP 4.

Belut (Monopterus albus) B,KP 5.

Gabus (Ophiocephalus striatus) B,KP 6.

Lele (Clarias batrachus) B,L 7.

Mas (Cyprinus carpio) B,L 8.

Mujair (Tilapia mosambica) NB,KP 9.

Nilem (Osteochilus hasselti) B,KP 10. Sepat (Trichogaster pectoralis) B,KP 11. Tawes (Puntius javanicus) B,KP 12. Udang (Macrobrachium sp.)

B,KP 13. Udang windu (Panaeus monodon) B,KP 14. Udang putih (Panaeus marcuensis) 15. Wagal (Pongasius micronema) B,KP Keterangan: B: dibudidayakan; NB: non budidaya/ terjaring di sungai/rawa; KP: keterangan penduduk; L: ditemui langsung.

Di sekitar rawa Jabung, ikan diperoleh dari sawah-tambak budidaya dan di perairan umum. Jenis ikan yang banyak dipelihara di sawah tambak adalah bandeng, tombro, mas, tawes serta campuran udang galah dan bandeng. Sedang jenis-jenis ikan lainnya umumnya ditemukan di perairan umum, baik dari sungai, rawa, waduk maupun genangan air (bataran banjir; bonorowo).

69

Kualitas perairan rawa Jabung Merujuk pada Lee (1978), berdasarkan indeks diversitas plankton, maka Rawa Jabung dan kawasan sekitarnya termasuk dalam kategori tercemar belum tercemar, tercemar ringan dan tercemar sedang.

Stasiun Babad (saluran masuk) memiliki indeks diversitas rata-rata hanya 1,333, sehingga tergolong tercemar sedang (ID: 1,01,5), sedangkan stasiun Baturan (kolam rawa) memiliki indeks diversitas rata-rata hanya 2,2467, sehingga tergolong belum tercemar (ID: > 2,0) dan stasiun Jabung (saluran keluar) memiliki indeks diversitas rata-rata sebesar 1,8618, sehingga termasuk tercemar ringan (ID = 1,6-2,0).

Hal ini mengindikasikan bahwa air di mulut saluran memiliki kualitas seperti air di alur Bengawan Solo, dimana tingkat pencemarannya relaif tinggi, sedang air di dalam kolam rawa relatif baik untuk kehidupan biota (plankton) karena bahan pencemar telah mengalami mineralisasi dan sedimentasi. Air di saluran keluar memiliki kualitas campuran antara aliran air yang masuk dari saluran (yang tingkat pencemarannya masih setara dengan air Bengawan Solo) dan air kolam rawa (yang telah mengalami mineralisasi dan sedimentasi), sehingga indeks diversitas plankton lebih tinggi dari pada mulut saluran namun lebih rendah dari pada kolam rawa.

Ketiga variasi indeks diversitas di atas juga menunjukkan bahwa indeks diversitas plankton di air yang mengalir dengan kandungan pencemar tertentu relatif lebih rendah dari pada air yang statis.

Klasifikasi tingkat pencemaran di atas memberikan gambaran yang â&#x20AC;&#x153;agak melegakanâ&#x20AC;?, karena Rawa Jabung yang terletak di hilir Bengawan Solo dan menjadi tempat akumulasi limbah dan pengaruh antropogenik lain di sepanjang alirannya, ternyata masih memungkinkan plankton hidup dalam tingkat keanekaragaman yang relatif terjaga, yakni tercemar sedang, ringan dan belum tercemar. Pada ketiga stasiun ini apabila dilakukan pengujian dengan biota lain yang hidup dalam habitat yang berbeda boleh jadi menghasilkan tingkat-tingkat pencemaran yang berbeda pula, misalnya berdasarkan indeks diversitas bentos pada sedimen.

Karena bahan pencemar tidak terakumulasi sama pada semua habitat. Dalam hal ini perlu dilakukan penelitian tersendiri.

70

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 65-71

Kenyataan ini mendukung hipotesis yang selama ini dipercaya bahwa kawasan rawarawa pantai, termasuk hutan mangrove berperan besar dalam menurunkan tingkat pencemaran badan air, serta menjadi daerah penyangga (buffer) bahan pencemar dari daratan ke laut atau sebaliknya. Oleh karena itu pengelolaan kawasan Rawa Jabung merupakan bagian integral dari sistem pengelolaan daerah aliran sungai Bengawan Solo, mulai dari gunung-gunung di daerah hulu sungai hingga kawasan di muara.

Tingkat pencemaran di kawasan hilir Sungai Bengawan Solo merupakan akumulasi pengaruh kegiatan manusia di sepanjang aliran. Tingginya populasi penduduk di Jawa, termasuk di daerah aliran sungai (DAS) Bengawan Solo menyebabkan tingginya eksploitasi alam dan kebutuhan akan lahan.

Hal ini menyebabkan tingkat perubahan hutan dan kawasan perlindungan untuk lahan pertanian, pemukiman, jalan, industri dan lainlain sangat tinggi sehingga luasan kawasan konservasi berkurang, serta menyebabkan perubahan pola pengaturan air (hidrologi) dan mengakibatkan sedimentasi yang tinggi. Di samping itu terjadi pula alih fungsi secara besar-besaran dari lahan pertanian untuk industri, pemukiman dan jalan-jalan, sehingga menambah beban pencemaran bahan organik dan anorganik.

Proses industrialisasi di Jawa yang pada masa lampau bertumpu pada murahnya tenaga kerja dan longgarnya penegakan peraturan di bidang lingkungan memiliki andil besar terhadap masuknya sejumlah besar limbah industri, baik fisik maupun kimia ke dalam perairan Bengawan Solo. Tumbuhnya pemukiman dan perkotaan baru juga menambahkan masukan limbah organik ke badan air, sehingga menyebabkan tingginya allochtonous yang hanya mendukung dan memacu kehidupan/kemelimpahan organisme tertentu. Tingkat pencemaran di sekitar Rawa Jabung (hilir Bengawan Solo) merupakan konsekuensi logis dari proses pembangunan dan penegakan hukum ini (Winarno dkk., 2000).

Komunitas plankton memiliki kegunaan yang agak berbeda dengan komunitas bentos dalam pengujian kualitas perairan, sesuai dengan habitatnya plankton berguna untuk menguji kualitas lingkungan pada badan air, sedang bentos berguna untuk mengetahui kualitas lingkungan pada sedimen (di

permukaan atau di dalam). Oleh karenanya pada badan air yang kualitasnya masih baik untuk kehidupan plankton, kadang-kadang sudah buruk untuk kehidupan bentos, karena konsentrasi bahan pencemar umumnya jauh lebih tinggi pada sedimen dari pada badan air.

Penggunaan komunitas plankton untuk menguji kualitas perairan lebih mudah dalam hal assay-nya, meskipun memiliki beberapa kelemahan.

Kehidupan plankton yang melayang-layang dan terbawa air, menyebabkan pengambilan data di suatu titik di badan air mengalir (sungai atau saluran), sering tidak mencerminkan kondisi lingkungan pada tempat pengambilan data, akan tetapi menunjukkan kondisi lingkungan sejauh beberapa kilometer ke arah hulu sungai, tergantung kecepatan aliran air. Sehingga keanekaragaman dan kemelimpahan plankton di suatu titik hanya menjelaskan kondisi lingkungan sesaat (Winarno dkk., 2000).

Penggunaan karakter fisik dan kimia untuk menguji kualitas perairan sungai (mengalir) memiliki beberapa kelemahan. Salah satu kelemahan mendasar adalah sifat-sifat yang terukur merupakan kondisi sesaat dan akan berubah sesuai dengan mengalirnya arus sungai. Pada pengamatan kondisi fisik, misalnya tingkat sedimentasi, maka akan terjadi perbedaan sangat menyolok antara musim hujan dan kemarau. Suhu badan air pada sungai yang melewati kawasan industri yang instalasi pengolah air limbah (IPAL)-nya tidak sempurna juga berubah-ubah sesuai dengan volume dan jenis limbah. Faktor-faktor kimia lainnya, seperti BOD, COD, pH, kandungan logam berat, kandungan nitrit dan lain-lain juga berubah-ubah dan hanya mencerminkan kondisi pada saat pengujian.

Di samping itu, penggunaan bahan-bahan kimia dalam pengujian tidak bersifat ramah lingkungan dan menambah bahan pencemar ke dalam lingkungan meskipun dalam kadar terbatas (Winarno dkk., 2000).

KESIMPULAN Dalam penelitian ini ditemukan 31 spesies plankton, terdiri dari 17 spesies fitoplankton dan 14 spesies zooplankton. Berdasarkan indeks diversitas plankton, maka Rawa Jabung dapat digolongkan tercemar sedang pada saluran masuk, belum tercemar pada kolam rawa dan tercemar ringan pada saluran

ASTIRIN dan SETYAWAN â&#x20AC;&#x201C; Plankton di Rawa Jabung

keluar. Ikan yang hidup di sekitar rawa sebanyak 15 spesies, baik ikan budidaya maupun non budidaya. Adapun indeks diversitas plankton yang tinggi pada kolam rawa dan saluran air keluar disebabkan karena banyaknya usaha pertambakan di sekitar rawa.

DAFTAR PUSTAKA Chambell, I.C. 1982. Biological Water Monitoring: Australian Viewpoints. Dalam B.T. Hart (ed.). Water Quality Management, Monitoring Programs and Diffuse Runoff. Melbourne: Water Resources Centre, Chrisholm Institute of Technology and Australian Society for Limnology.

Davis. 1955. Freshwater Biology. California Degens, E.T., E. Kempe dan J.E. Richey. 1991.

Biogeochemistry of Major World Rivers. Chichester: SCOPE/Wiley Downing, J.A. 1979. Aggregation, transformation and the design of benthos sampling programs. J. Fish. Res. Board Can. 36: 1454-1463 Dudgeon, D. 1992. Endangered ecosystem: a review of the conservation status of tropical Asia rivers.

Hydrobiologia 248: 167-191.

Dudgeon, D. 1994. Endangered ecosystem: a review of threats to tropical Asian running waters.

71

Hydrobiologia, unpiblished manuscript for submission.

Hynes, H.B.N. 1989. Keynote address. Can. Spec. Pub Fish Aquat. Sci. 106: 5-10.

Lee, T.D. 1978. Handbook of Variables of Environmental Impact Assessment. Arbor: An Arbor Science Publisher Inc. Norris, R.H. dan K.R. Norris. 1995. The need for biological assessment of water quality: Australian perpective. Australian Journal of Ecology 20: 1-6 Odum, F.P. 1983. Principles of Ecology. Philadelphia: W.B. Saunders Plafkin, J.L., M.T. Barbour, K.D. Potter, S.K. Gross dan R.M. Hughes. 1989. Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Rivers. Benthic Macroinvertebrates and Fish. Washington: US Environmental Protection Agency.

Saanin, H. 1968. Kuntji Identifikasi Ikan. Bandung: Bhatara Karya Warwick, R.M. 1993. Environmental impact studies on marine communities: pragmatical considerations.

Australian Journal of Ecology 18: 63-80.

Wilhm, J.L. 1972. Graphic and mathematical analysis of biotic communities in poluted stream. Annual Review of Entomology 17: 223-252.

Winarno, K., O.P. Astirin dan A.D. Setyawan. 2000.

Pemantauan kualitas perairan rawa Jabung berdasarkan keanekaragaman dan kekayaan komunitas bentos. BioSMART 2 (1): 40-46.

BIODIVERSITAS Voume 1, Nomor 2 Halaman: 72 - 79

ISSN: 1412-033X Juli 2000

Analisis Keragaman Genus Ipomoea Berdasarkan Karakter Morfologi Variance Analysis of Genus Ipomoea based on Morphological Characters SURATMAN, DWI PRIYANTO, AHMAD DWI SETYAWAN Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 2 Juni 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT The objective of this research was to find out the variability of morphological characters of genus Ipomoea, including coefficient variance and phylogenetic relationships. Genus Ipomoea has been identified consisting of four species i.e.

Ipomoea crassicaulis Rob, Ipomoea aquatica Forsk., Ipomoea reptans Poir and Ipomoea leari. Four species of the genus took from surround the lake inside the campus of Sebelas Maret University, Surakarta. Comparison of species variability was based on the variance coefficient of vegetative and generative morphological characters. The vegetative characters observed were roots, steams and leaves, while the generative characters observed were flowers, fruits, and seeds. Phylogenetic relationship was determined by clustering association coefficient. Coefficient variance analysis of vegetative and generative morphological characters resulted in several groups based on the degree of variability i.e. low, enough, high, very high or none. The phylogenetic relationship showed that Ipomoea aquatica Forsk. and Ipomoea reptans Poir. have higher degree of phylogenetic than Ipomoea leari and Ipomoea crassicaulis Rob. Š 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: Ipomoea, morphological characters, coefficient variance, phylogenetic relationships.

PENDAHULUAN Genus Ipomoea termasuk dalam Familia Convolvulaceae (Kangkung-kangkungan), Sub-ordo Convolvuliineae, Ordo Tubiflorae, Kelas Dicotyledoneae, Sub divisi Angiospermae, Divisi Spermathophyta.

Familia Covolvulaceae berupa herba atau semak berkayu, kebanyakan merayap atau membelit, daun tunggal, duduk tersebar tanpa daun penumpu (Tjitrosoepomo, 1989: Steenis, 1978). Familia ini memiliki sekitar 50 genera dan lebih dari 1200 spesies, dimana 400 spesies diantaranya termasuk dalam genus Ipomoea. Tumbuhan ini kebanyakan tumbuh di daerah tropis dan subtropis, beberapa tumbuh di daerah sedang (Lawrence, 1951).

Anggota genus Ipomoea yang banyak dikenal antara lain Ipomoea aquatica Forsk. (kangkung air) dan Ipomoea reptans Poir.

(kangkung darat), keduanya berhabitus herba.

I. aquatica memiliki daun panjang, ujung agak tumpul, berwarna hijau tua, bunga putih kekuningan/ kemerah-merahan.

I.reptans memiliki daun panjang, ujung agak runcing, warna hijau keputih-putihan dan bunga putih.

Kangkung merupakan tanaman menetap yang dapat tumbuh lebih dari satu tahun, di dataran rendah sampai dataran tinggi 2000 m dpl (Rukmana, 1994).

Ipomoea crassiculatus Rob., kangkung hutan, berhabitus semak dan tinggi dapat mencapai lebih dari 2 m., tumbuh pada ketinggian sekitar 1-1000m dpl. Tumbuhan yang berasal dari Amerika Tengah ini, dulunya banyak ditanam sebagai tanaman hias, namun kini telah mengalami naturalisasi dan tumbuh di sembarang tempat (Lingga, 1992). Ipomoea leari tumbuh liar, berhabitus semak, merambat, batang kompak tanpa bulu-bulu,

SURATMAN dkk. â&#x20AC;&#x201C; Analisis Keragaman Ipomoea

73

tidak bergetah, daun berbentuk jantung, pertulangan daun menjari dan biji gundul.

di sekitar danau buatan Kampus Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Karakter dalam Taksonomi Ruang lingkup taksonomi tumbuhan meliputi identifikasi, klasifikasi dan diskripsi (Lawrence, 1955). Taksonomi berlandaskan karakter yang dapat dilihat, diukur, dihitung dan dibatasi. Hingga saat ini morfologi merupakan karakter utama dalam taksonomi (Heywood, 1967). Morfologi bunga meliputi bentuk, warna, jumlah dan organisasi bagianbagiannya, sedang morfologi vegetatif meliputi percabangan, pertumbuhan, tekstur batang dan susunan, ukuran dan bentuk daun (Jones dan Luchsinger, 1986). Pengetahuan tentang morfologi dan terminologi mutlak dipergunakan dalam identifikasi. Pencandraan, uraian sitematis mengenai bentuk dan susunan tubuh tumbuhan, merupakan hal sangat penting pada penamaan takson baru (Tjitrosoepomo, 1989).

Bahan dan Alat Spesimen genus Ipomoea berupa tumbuhan hidup yang diperoleh dari perairan dan daratan di tepi danau buatan. Spesies yang diteliti adalah: Ipomoea crassicaulis Rob, Ipomoea aquatica Forsk, Ipomoea reptans Poir dan Ipomoea leari. Identifikasi dan determinasi mengacu pada Steenis (1978) dan Tjitrosoepomo (1988).

Dalam penelitian diperlukan alat-alat untuk observasi, yaitu: lensa pembesar, silet, pinset, pisau, gunting tanaman, kantung plastik, alat tulis, penggaris, mikroskop stereo dan cawan petri.

Taksonomi Numerik Taksonomi numerik dapat digunakan untuk menyusun klasifikasi berdasarkan hubungan kekerabatan, khususnya persamaan sifat-sifat fenotip (Shukla dan Misra, 1982). Dendrogram hubungan kekerabatan dapat dibuat dengan metode koefisien asosiasi berdasarkan indeks similaritas (Sokal dan Sneath, 1963). Sedang untuk mengetahui tingkat keragaman populasi dapat digunakan koefisien keragaman yang dilambangkan dengan V (atau kadang-kadang KK).

Koefisien keragaman merupakan simpangan baku yang dinyatakan sebagai persentase rata-rata (Miftahorrachman dan Hengky, 1996; Sokal dan Rohfl, 1992).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genus Ipomoea berdasarkan karakter morfologi melalui analisis koefisien keragaman dan hubungan kekerabatan.

BAHAN DAN METODE Penelitian menggunakan metode observasi langsung disertai pengukuran karakter morfologi generatif dan vegetatif. Pengamatan karakter vegetatif dilakukan terhadap habitus, akar, batang, dan daun. Pengamatan karakter generatif dilakukan terhadap infloresensi, bunga, kelopak, mahkota, filamen, anthera, stylus, stigma, ovarium, buah dan biji.

Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2000

Cara Kerja Spesimen tumbuhan hidup diambil utuh dan lengkap dengan organ-organnya baik organ generatif (bunga, buah, biji), maupun organ vegetatif (akar, batang, daun).

Pengamatan dilakukan secara langsung terhadap spesimen dan disertai pengukuran yang memungkinkan terhadap bagian-bagian tertentu. Bagian yang tersembunyi atau kecil diambil dengan pinset (penjepit), lalu diiris melintang atau membujur pada cawan petri dengan silet atau pisau dan diamati dengan lensa pembesar (mikroskop stereo).

Analisis Data Data yang diperoleh dari pengukuran karakter morfologi kemudian direkapitulasikan menjadi tabulasi data. Analisa data dilakukan terhadap keragaman karakter morfologi vegetatif dan generatif melalui perhitungan rata-rata, simpangan baku dan koefisien keragaman. Koefisien keragaman digunakan untuk membandingkan besar keragaman relatif populasi, dengan rumus (Sokal dan Rohlf, 1992) :

V =

S x 100 Y

V = Koefisien keragaman S = Simpangan baku Y = Rata-rata Dendrogram hubungan kekerabatan dibuat dengan metode koefisien asosiasi, mengunakan indeks similaritas (Sokal dan Sneath, 1963):

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 72-79

74

Sm =

m x100 n

Sm = indeks similaritas m = jumlah karakter yang berpasangan n = m+µ µ

= jumlah karakter yang tidak berpasangan

HASIL DAN PEMBAHASAN Kunci Determinasi 1. a. Tumbuh tegak atau condong, permukaan batang tampak lenti sel, ovarium trilokuler, jumlah biji 6 … ……..............…………. Ipomoea crassicaulis Rob. b. Tumbuh membelit atau menjalar, permukaan batang licin atau berambut, ovarium bilokuler, jumlah biji 4 ………………………....................…. 2 2. a. Batang kompak, membelit, permukaan batang berambut, tidak bergetah, daun berbentuk jantung, pertulangan daun menjari, biji gundul ........................................................ Ipomoea leari b. Batang berongga, menjalar, permukaan batang licin, bergetah, daun memanjang, pertulangan daun menyirip, biji berambut …............……..…. 3 3. a. Ujung daun tumpul, warna mahkota bunga putih dengan kemerah-merahan di tengahnya, stigma bewarna merah-jambu …………………………... …………………………… Ipomoea aquatica Forsk. b. Ujung daun runcing, warna mahkota bunga putih polos …….......................… Ipomoea reptans Poir.

Morfologi Ipomoea Habitus. Herba atau semak, annual atau menahun, kadang menggerombol, tumbuh condong atau menjalar sering mengandung getah seperti air susu atau bening.

I.crassicaulis berupa semak, menahun, tumbuh tegak atau condong, bergetah putih seperti air susu. I. aquatica dan I. reptans herba, annual atau menahun, tumbuh menjalar dari buku batang keluar akar, bergetah bening hingga putih seperti air susu. I. leari semak merambat, kadang bergerombol, annual atau menahun, tidak bergetah, terdapat bulu-bulu halus.

Radix (Akar). Sistem akar tunggang, ukuran kecil sampai sedang, ulet kadang-kadang rapuh, berkayu atau lunak, kompak atau berongga, percabangan akar banyak atau sedikit, bentuk kerucut atau filiformis, warna putihcoklat, kuning-coklat atau kuning kotor. Akar I. crassicaulis berkayu, kompak, ulet, percabangan banyak, bentuk kerucut, memanjang ke bawah, warna putih-coklat, panjang 0,15-1,0 m, diameter 1-2,5 cm.

Akar I. aquatica dan I. reptans lunak, rapuh, sedikit kompak, percabangan banyak, agak menyebar, bentuk filiformis, warna putih kekuningan. I. aquatica panjang 15-40 cm, diameter 1-3 mm. I. reptans panjang 20-40

cm, diameter 1-4 mm. Akar I. leari berkayu, kompak, ulet, percabangan sedikit, memanjang ke bawah, bentuk kerucut, warna kuning kotor, panjang 15-45 cm, diameter 2-4 mm.

Caulis (Batang). Berkayu atau herbaseus, bulat, kompak atau berongga, tumbuh menjalar, membelit, condong atau tegak. Percabangan batang monopodial, cabang merupakan sirung pendek, arah tumbuh batang condong. Batang bergetah atau tidak, permukaan batang licin, berambut halus atau banyak lentisel.

Batang I. crassicaulis berkayu, bulat, kompak, permukaan batang banyak lentisel, bergetah, tinggi batang 1,5-2,5 m, diameter 0,5-3 cm. Batang I. aquatica dan I.reptans herbaseus, bulat berongga, permukaan batang licin, bergetah bening hingga putih keruh, arah tumbuh menjalar, dari buku batang keluar akar. Panjang I. aquatica 0,5-3 m, diameter 4-5 mm. I. reptans panjang 1-1,5 m, diameter 5-6 mm. Batang I. leari sedikit berkayu, bulat, kompak, permukaan batang berambut, tidak bergetah, batang membelit, panjang batang 1-1,5 m, diameter 1-3 mm.

Folium (Daun). Tersusun alternatus/distichous, terdiri dari tangkai dan helai daun, pulvinus tidak jelas. Tidak terdapat stipula, tunas dan bunga/infloresensi terdapat pada ketiak daun. Daun tunggal atau soliter. Jarak antara daun bervariasi. I.crassicaulis 3,5-4 cm, I. aquatica 3-4 cm, I. reptans 3-3,25 cm, I. leari 5-8 cm.

Petiolus (Tangkai Daun). Kompak atau berongga, licin atau berambut. Tangkai daun I. crassicaulis berongga, licin, panjang 5-7 cm, diameter 3-5 mm. Tangkai daun I. aquatica dan I. reptans berongga, licin, I. aquatica panjang 5-6 cm, diameter 1,5-2,5 mm, I. reptans panjang 3-5 cm, diameter 1,5-2,5 mm. Tangkai daun I. leari kompak, berambut, panjang 5-6 cm, diameter 1-2 mm.

Lamina (Helai Daun). Helai daun terbanyak terletak pada ½-2/3 dari ujung batang, di ujung batang helai daun jarang atau kecil. Bentuk bervariasi, memanjang atau jantung, ujung runcing, meruncing atau tumpul.

Pangkal daun berlekuk, tepi daun rata dan pertulangan menyirip atau menjari. Daun berdaging lunak/herbaseus, permukaan licin atau berambut halus. Warna helai atas dan bawah sama yaitu hijau, terkadang warna helai bawah lebih muda. Helai daun I.crasssicaulis bentuk jantung, ujung runcing, pangkal berlekuk, pertulangan daun menyirip, permukaan licin, tepi rata, ukuran helai 520x4-14 cm. Helai daun I. aquatica bentuk memanjang, ujung tumpul, pangkal berlekuk, tepi rata, pertulangan menyirip, permukaan licin, ukuran helai 5-7x2-5 cm.

Helai daun I. reptans bentuk memanjang, ujung runcing, pangkal berlekuk, tepi rata, pertulangan rata, permukaan licin, ukuran helai 4-7x2-4 cm. Helai daun I. leari bentuk jantung, ujung meruncing, pangkal berlekuk, tepi rata, pertulangan daun menjari, permukaan daun berambut, ukuran helai 3-6x2-5 cm.

SURATMAN dkk. â&#x20AC;&#x201C; Analisis Keragaman Ipomoea

Infloresensi. Terletak aksiler, condong, bunga soliter tunggal atau majemuk, bunga biseksual, pedunculus panjang, infloresensi berupa dichasium atau tandan.

Terdapat 2 brakteola yang berhadapan (prophylla), kecil, gugur atau permanen. Panjang tangkai infloresensi I. crassicaulis 8-12 cm, dichasium, prophylla kecil, rontok, panjang 2-3 mm. Bunga I. aquatica biasanya soliter tunggal, prophylla kecil permanen, panjang 1-2 mm.

Infloresensi I. reptans tandan, kadang-kadang tunggal, panjang infloresensi 5-7 cm, tangkai pendukung infloresensi 4-5 cm, prophylla kecil, panjang 1-2 mm.

Bunga I. leari soliter tunggal aksiler, prophylla kecil, permanen, panjang 1-2 mm.

Flos (Bunga). Bunga berbentuk lonceng, aktinomorf, berwarna putih polos atau putih merah. Terdiri dari 5 sepala yang berlekatan,5 petala yang berlekatan,5 stamen dalam 1 lingkaran dan 1 gynoecium yang terdiri dari 2-3 bagian. Sepala berlekatan membentuk tabung pendek, sedang petala berlekatan membentuk bangun lonceng yang dibedakan menjadi tabung mahkota/tubus dan limbus (sisi samping petala).

Calyx (Kelopak). Sepala berlekatan membentuk tabung kecil, tepi berlekuk,3 sepala terletak di bagian luar, lebih besar,2 sepala terletak di dalam, lebih kecil. Sepala berbentuk bulat telur dengan ujung tumpul atau runcing, warna hijau. Sepala I.crassicaulis berbentuk bulat telur, ujung tumpul, ukuran sepala 6-8x5-7 mm. Sepala I. aquatica dan I. reptans berbentuk bulat telur, ujung runcing, ukuran sepala I. aquatica 5-7x3,5-5 mm. I. reptans 5-7x3,5-4,5 mm. Sepala I. leari berbentuk bulat telur, ujung runcing, ukuran sepala 4-5x2-3 mm.

Corolla (Mahkota). Mahkota dibedakan menjadi tabung mahkota/tubus dan limbus, mahkota berlekatan di tepi berlekuk warna bervariasi: putih polos, putih-merah muda. Mahkota I. crassicaulis bewarna putih-merah muda, tabung mahkota 3-4x0,5-1 cm, ukuran limbus 45x2,5-3 cm. Mahkota I.aquatica bewarna putih dan kemerahan di tengah, tabung mahkota 2-3x0,5-1 cm, ukuran limbus 2-3x2-2,5 cm. Mahkota I.reptans berwarna putih polos, tabung mahkota 2-3x0,4-1 cm, ukuran limbus 2-3x2-2,5 cm. Mahkota I. leari bewarna putih polos, tabung mahkota 1-2x0,5-0,7 cm, ukuran limbus 1-1,5x0,5-1 cm.

Stamen (Benang Sari). Stamen berjumlah 5, tanpa perlekatan, dalam satu lingkaran, stamen tidak sama panjang,1 stamen panjang,1 stamen sedang,3 stamen pendek. Stamen terdiri dari filamen, anthera, connectivum. Warna stamen putih. Filamen (tangkai benang sari) panjang, ramping, putih. Panjang filamen pada I. crassicaulis 1-2 cm, I.aquatica 0,6-1,8 cm, I. reptans 0,5-1,9 cm, I. leari 0,5-1 cm.

Anthera (Kepala Sari). Duduk tegak (basifiks) pada filamen, terdiri dari dua ruang, warna putih, panjang

75

anthera pada I.crasssicaulis 0,6-1,0 cm, I. aquatica 0,10,5 cm, I. reptans 0,1-0,5 cm dan I. leari 0,1-0,3 cm Connectivum (Penghubung ruang sari). Berupa celah sempit memanjang, terletak diantara 2 ruang anthera.

0,5 mm, I. reptans 3-5x0,1-0,5 mm, I. leari 1-5x0,1-0,5 mm. Connectivum pada I. crassicaulis 3-6x0,1-0,5 mm, I. aquatica 2-5x0,2 mm.

Stigma (Kepala Putik). Berbentuk bola rangkap, letak terminal, di ujung stylus dekat anthera, warna putihcoklat, putih polos, putih-merah muda. Stigma I. crassicaulis putih-coklat, ukuran 0,5-2x1-1,5 mm, I. aquatica putih-merah,1-2x0,5-1 mm, I. reptans putih polos 1-2x0,5-1 mm. I. leari putih polos 1-1,5x0,5-1 mm.

Ovarium (Bakal Buah). Superior, trilokuler atau bilokuler, Carpella 2 atau 3, berbentuk bulat telur atau agak kerucut, ukuran pada saat mekar I. crassicaulis 14x1-2 mm, I.aquatica 1-2x0,5-1,5 mm, I. reptans 0,51x0,5-1 mm, I. leari 0,5-1x0,5-1 mm.

Fructus (Buah). Buah kotak atau kapsul, bentuk bulat telur, terdapat sisa kelopak, warna putih-hijau, permukaan licin, saat tua pecah menjadi 2-3 bila ditekan.

Ukuran buah pada I.crassicaulis 1-1,5x0,5-1 cm, I. aquatica 1-1,5x0,4-1 cm, I.reptans 1,1-1,5x0,5-1 cm, I. leari 0,5-1x0,5-1 cm.

Semen (Biji). Jumlah biji 4-6, bewarna putih muda, coklat/ hitam waktu tua, gundul atau berambut halus, testa tipis lunak atau keras jika telah tua, segmen sangat tipis, endosperm ada sedikit. Bentuk biji pipih panjang, persegi panjang atau pendek bersegi. Biji I. crassicaulis berjumlah 6, berambut halus, ukuran 7-8x4-6x1-2 mm.

Biji I. aquatica berjumlah 4, berambut halus, ukuran 58x4-5x3-5 mm. Biji I. reptans berjumlah 4, berambut halus, ukuran 5-8x4-6x3-5 mm. Biji I.leari berjumlah 4, gundul, ukuran 4-6x4-5x2-4 mm.

Analisis Keragaman Jumlah keseluruhan karakter yang diamati dalam penelitian ini sebanyak 125 buah, terdiri dari karakter morfologi vegetatif 40 buah dan karakter morfologi generatif 85 buah (Tabel 1).

Perbedaan pemilihan karakter ini dapat menghasilkan perbedaan pola kekerabatan dan model klasifikasi, karena perbedaan tinjauan konsep dan subyektivitas antar pengamat, sekalipun secara umum tetap sama. Semakin banyak karakter yang dianalisis, maka semakin tinggi kesahihannya, semakin tinggi kemampuan karakter sebagai karakter pembeda, maka kemampuannya untuk mengetahui tingkat kekerabatan semakin jelas.

Pengamatan keragaman karakter morfologi pada spesimen genus Ipomoea dengan mata telanjang, tanpa pengukuran, hanya akan menghasilkan penampakan luar yang dapat

76

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 72-79

menimbulkan penafsiran berbeda-beda antar peneliti, mengingat pemahaman konsep pencandraan antar peneliti kemungkinan berbeda-beda. Analisis karakter morfologi dengan bantuan perhitungan matematika yaitu melalui penentuan koefisien keragamaman dapat mengeliminasi subyektivitas. Dalam penelitian ini koefisien keragaman dapat menentukan keragaman relatif antara beberapa anggota genus Ipomoea berdasarkan karakter morfologi generatif dan vegetatif.

Karakter morfologi generatif yang diteliti meliputi infloresensi, bunga, kelopak, mahkota, putik, buah dan biji. pengukuran menghasilkan koefisien keragaman yang dapat dikelompokkan sebagai berikut: 1. Tingkat keragaman (indeks diversitas) rendah, dengan koefisien keragaman 0,125% meliputi karakter: diameter kelopak (19,5%), panjang sepala (22,69%), diameter stigma (19,5%), panjang stigma (17,9%), jumlah carpella (19,24%), jumlah ruang ovarium/ loculus(19,24%), jumlah biji (19,24%), panjang biji (14,36%), lebar biji (10,3%), tebal biji (22,7%), panjang buah (21,5%), diameter buah (19,39%).

2. Tingkat keragaman sedang, dengan koefisien keragaman 25,1-50% meliputi karakter: panjang tangkai bunga (36,63%), jumlah bunga dalam infloresensi (50%), panjang tangkai pendukung infloresensi (29,95%), panjang infloresensi (50%), panjang prophylla (47,38%), panjang kelopak (28,23%), lebar sepala (33,35%), ukuran tabung mahkota: panjang (45,15%), diameter (27,7%), ukuran limbus: panjang (48,8%), lebar (36,58%), panjang stylus (33,76%), diameter ovarium (34,64%).

3. Tingkat keragaman tinggi, dengan koefisien keragaman diatas 50,1% meliputi karakter: panjang ovarium (50,4%).

4. Tingkat keragaman tidak ada, sebaliknya tingkat keseragaman (indek similaritas) sangat tinggi, dengan koefisien keragaman 0% meliputi karakter: jumlah ovulum dalam setiap loculus dan jumlah sepala.

Karena mempunyai beberapa keragaman yang unik, dimana salah satu stamen menjulang sangat panjang sedang stamen sisanya berukuran sedang dan pendek, maka khusus untuk stamen datanya ditabulasikan tersendiri. Data tersebut dapat dianalis sebagai berikut:

A. Stamen panjang: 1. Koefisien keragaman rendah (0,1-25%), tidak ada karakter yang memenuhi.

2. Koefisien keragaman sedang (25,1-50%), meliputi karakter: panjang filamen (31,8%), ukuran 1 ruang anthera: panjang (49,25%), lebar (33,4%), panjang anthera seluruhnya (49,25%), panjang connectivum (49,4%), lebar connectivum (30,15%).

3. Koefisien keragaman tinggi (> 50,1%), tidak ada karakter yang memenuhi.

4. Koefisien keragaman tidak ada (0%) atau keseragaman yang sangat tinggi meliputi karakter: jumlah ruang anthera dan jumlah stamen.

B. Stamen sedang: 1. Koefisien keragaman rendah (0,1-25%), meliputi karakter: lebar ruang anthera (24,7%).

2. Koefisien keragaman sedang (25,1-50%), meliputi karakter: panjang filamen (31,1%), lebar connectivum (33,4%).

3. Koefisien keragaman tinggi (>50,1%). meliputi karakter: panjang ruang 1 anthera (50,2%), panjang connectivum (59,6%), panjang anthera seluruhnya (50,2%).

4. Koefisien keragaman tidak ada (0%) atau keseragaman yang sangat tinggi meliputi: jumlah stamen, jumlah ruang anthera C. Stamen pendek: 1. Koefisien keragaman rendah (0,1-25%), tidak ada karakter yang memenuhi.

2. Koefisien keragaman sedang (25,1-50%), meliputi karakter: panjang filamen (48,5%), ukuran 1 ruang anthera: panjang (47,2%), lebar (35,3%), panjang anthera seluruhnya (47,2%).

3. Koefisien keragaman tinggi (>50,1%) meliputi karakter: panjang connectivum (53,8%).

4. Koefisien keragaman tidak ada (0%). meliputi karakter: jumlah stamen, jumlah ruang anthera, lebar connectivum Karakter morfologi vegetatif yang diamati meliputi akar, batang, daun. Koefisien keragaman yang terbentuk dapat dikelompkkan menjadi 4: a. Tingkat keragaman rendah, dengan koefisien keragaman 0-25% meliputi karakter: panjang batang (15,7%), panjang tangkai daun (13,57%).

Ipomoea crassicaulis Ipomoea aquatica Ipomoea reptans Ipomoea leari Koefisien Keragaman (%)

Jarak antar daun cm)

Diameter tangkai daun (mm)

Panjang tangkai daun (cm)

Lebar daun (cm)

Panjang daun (cm)

Panjang buku (cm)

Diameter batang (mm)

Panjang batang (m)

Diameter akar (mm)

Panjang akar (cm)

II. KARAKTER VEGETATIF

Jumlah stamen

Lebar connectivum (mm)

Panjang connectivum (mm)

Lebar ruang anthera (mm)

Panjang anthera (cm)

Jumlah ruang anthera

Panjang filamen (cm)

C. STAMEN PENDEK

Jumlah stamen

Lebar connectivum (mm)

Panjang connectivum (mm)

Lebar ruang anthera

Panjang anthera (mm)

Jumlah ruang anthera

Panjang filamen (cm)

B. STAMEN SEDANG

Jumlah stamen

Lebar connectivum (mm)

Panjang connectivum (mm)

Lebar ruang anthera (mm)

Panjang anthera (cm)

Jumlah ruang anthera

Panjang filamen (cm)

A. STAMEN PANJANG

I. KARAKTER GENERATIF

SURATMAN dkk. â&#x20AC;&#x201C; Analisis Keragaman Ipomoea

77

Tabel 1. Karakter morfologi generatif dan vegetatif yang digunakan untuk analisis keragaman serta pembuatan dendrogram hubungan kekerabatan.

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 72-79

78

b. Tingkat keragaman sedang, dengan koefisiensi keragaman 25,1-50% meliputi karakter: panjang buku batang (32,2%), jarak antar daun (42,8%), diameter tangkai daun (44,1%). c. Tingkat keragaman tinggi, dengan koefisien keragaman 50,1-75% meliputi karakter: panjang akar (68,8%), panjang daun (52,4%), lebar daun (61,4%). d. Tingkat keragaman sangat tinggi, dengan koefisien keragaman 75,1-100% meliputi karakter: diameter batang (77,3%), diameter akar(96,4%). e. Tingkat keragaman sangat tinggi, dengan koefisien keragaman 75,1-100% meliputi karakter: diameter batang (77,3%), diameter akar (96,4%).

I crassicaulis

I. leari

I. reptans

I. aquatica

Kekerabatan Genus Ipomoea Hubungan kekerabatan dapat digunakan untuk menduga tingkat kesamaan antar spesies atau populasi, berkebalikan dengan koefisien keragaman yang digunakan untuk menduga tingkat perbedaan antar spesies atau populasi pada karakter-karakter terpilih.

Dari hubungan ini dapat dianalisa, semakin jauh hubungan kekerabatan maka semakin tinggi tingkatan keragaman dan semakin rendah tingkat keseragamannya, demikian pula sebaliknya. Hubungan kekerabatan ini diperlihatkan dalam bentuk dendrogram filogenetik (Gambar 1).

82 74 66

Dendrogram hubungan kekerabatan ini dapat dibuat dengan metode koefisien asosiasi, tepatnya dengan menggunakan indeks similaritas. Penentuan dendrogram hubungan kekerabatan di antara genus Ipomoea dengan menggunakan indeks similaritas berdasakan karakter morfologi didapatkan bahwa I. aquatica dan I. reptans bergabung pada indeks similaritas 81%, disusul I.leari pada 73% dan I. crassicaulis pada 65%.

Hal ini berarti bahwa I. aquatica dan I. reptans mempunyai tingkat kekerabatan paling tinggi dan mempunyai keseragaman karakter morfologi yang besar, tetapi sebaliknya mempunyai keragaman yang kecil.

Sedangkan I. crassicaulis mempunyai tingkat kekerabatan paling rendah dengan spesiesspesies lainnya, sehingga keragamannya jauh lebih besar dalam hubungannya dengan spesies-spesies lain.

Berdasarkan dendrogram hubungan kekerabatan, dapat disimpulkan bahwa karakter morfologi memegang peranan penting dalam menentukan keragaman diantara spesiesspesies anggota genus Ipomoea.

KESIMPULAN Dalam penelitian ini dapat disimpulkan bahwa karakter morfologi berperan penting untuk menetukan keragaman diantara spesies dalam genus Ipomoea, sehingga dapat digunakan sebagai karakter pembeda.

Keragaman karakter morfologi di antara genus Ipomoea dapat ditentukan melalui perhitungan koefisien keragaman yang menghasilkan beberapa tingkatan keragaman yaitu rendah, sedang, tinggi, sangat tinggi atau tidak sama sekali. Dendrogram hubungan kekerabatan menunjukkan bahwa Ipomoea aqutica dan Ipomoea reptans mempunyai tingkat kekerabatan yang tinggi (81%) dengan keragaman yang rendah diikuti Ipomoea leari (73%) dan Ipomoea crassicaulis (65%), sehingga Ipomoea crassicaulis mempunyai tingkat keragaman paling tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Gambar 1. Hubungan kekerabatan genus Ipomoea berdasarkan karakater morfologi.

Heywood, V. H. 1967. Plant Taxonomy. New York: St. Martinâ&#x20AC;&#x2122;s Press.

Jones, S. B dan A. E Luchsinger. 1986. Plant Systematic.

New York: Mc. Graw-Hill Book Company.

SURATMAN dkk. â&#x20AC;&#x201C; Analisis Keragaman Ipomoea

Lawrence, G. H. M. 1951. Taxonomy of Vascular Plant.

New York: Jones Wiley and Sons.

Lawrence, G.H.M. 1955. An Introduction to Plant Taxonomy. New York: John Wiley and Sons.

Lingga. P. 1992. Bertanam Ubi-ubian. Jakarta: Penebar Swadaya.

Miftahorrachman dan N. Hengky. 1996. Keragaman dan kemiripan jenis-jenis sagu asal Seram Barat, Maluku Tengah. Buletin Plasma Nutfah 1(1): 16-28.

Rukmana, R. 1994. Bertanam Kangkung. Yogyakarta: Kanisius.

Shukla, P dan S.P. Misra. 1982. An Introduction to Taxonomy of Angiosperms. New Delhi: Vikas Publising House.

79

Sokal, R.R. dan J.F. Rohlf. 1992. Pengantar Biostatistika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Sokal, R.R. dan P.H.A. Sneath. 1963. An Introduction to Taxonomy of Angiosperms. San Fransisco: W. H Freeman and Co. Steenis, G.J.J.C. Van. 1978. Flora untuk Sekolah di Indonesia. Batavia: Noodhoff-Kolff.

Tjitrosoepomo, G. 1989. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). Yogyakarta: Gadjah Mada University

BIODIVERSITAS Volume 1, Nomor 2 Halaman: 80 - 84

ISSN: 1412-033X Juli 2000

REVIEW: Penerapan Teknik Eksperimen Modern untuk Mengatasi Kompleksitas Morfologi dalam Taksonomi Tumbuhan Application of Modern Experimental Technique to Solve Morphological Complexity in Plants Taxonomy SURANTO Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Diterima: 15 Maret 2000. Disetujui: 24 Juni 2000

ABSTRACT Modern taxonomy has two approaches, i.e. classical and experimental taxonomy. Classical taxonomy uses morphological characters, while experimental taxonomy uses broader methods including chemistry, physics and mathematics, in the form of laboratory data that are revealed together with the progress of optical technique (microscope), chemistry methods (chromatography, electrophoresis), etc. Modern taxonomy tends to use series of interrelated data. More data used would result in more validity and give better clarification of taxonomic status. A lot of modern taxonomic data such as palynology, cytotaxonomy (cytology), chemical constituent (chemotaxonomy), isozyme and DNA sequencing were used recently. Š 2001 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Keywords: modern taxonomy, palynology, cytotaxonomy, chemical constituent, isozyme.

PENDAHULUAN Perkembangan taksonomi tumbuhan tinggi, pada saat sekarang telah mengalami tataran yang cukup menggembirakan. Beberapa bukti menunjukkan bahwa pendekatan teknik eksperimen modern, dengan memanfaatkan data-data tambahan seperti flavanoid, pollen, enzim dan DNA, maka permasalahan yang muncul akibat kompleksitas morfologi tumbuhan, misalnya daun heterofili, dapat diatasi secara memuaskan.

Teknik-teknik eksperimen modern dalam taksonomi tumbuhan tinggi yang berkembang pada masa sekarang, dipelopori oleh para pakar botani dari Inggris, ketika menyelenggarakan konferensi dengan tema "Studi Kelompok-kelompok Tumbuhan Kritis di Inggris". Hasil konferensi ini diterbitkan dengan judul â&#x20AC;&#x153;Tumbuhan Bunga

Inggris dan Metode Sistematika Modernâ&#x20AC;?

(Heywood, 1968). Salah satu kesimpulan konferensi tersebut, bahwa di masa mendatang ahli-ahli taksonomi tumbuhan tinggi harus mampu menemukan karakterkarakter tumbuhan secara eksperimen dan menggunakan hasil-hasil eksperimen tersebut untuk dipadukan dengan sifat-sifat morfologi.

Dua macam pendekatan taksonomi tumbuhan, yaitu taksonomi klasik dan taksonomi eksperimental telah dikenal sejak beberapa dekade yang silam (Henslop-Harrison, 1953).

Taksonomi klasik adalah suatu pengelompokan tumbuhan berdasarkan sifat-sifat makro yang menarik, selanjutnya dicari persamaan dan perbedaannya, lalu dikelompokkan dan diberi nama berdasarkan aturan internasional yang telah disepakati. Sifat-sifat tumbuhan yang digunakan merupakan hasil penemuan

SURANTO - Teknik Eksperimen Modern dalam Taksonomi Tumbuhan

dari pengalaman-pengalaman sebelumnya serta trial and error yang terakumulasi selama bertahun-tahun. Dengan kata lain, taksonomi klasik adalah pengelompokan tumbuhan ke dalam taksa tertentu berdasarkan hubungan sifat morfologi.

Sedangkan taksonomi eksperimental, pengelompokannya tidak hanya berdasarkan hubungan sifat morfologi, tetapi juga karakterkarakter mikro atau karakter non morfologi, misalnya kandungan zat kimia, jumlah kromosom dan lain-lain.

Taksonomi eksperimental sangat penting dalam upaya identifikasi, menguji klasifikasi yang telah dibuat berdasarkan sifat morfologi, mengetahui hubungan kekerabatan, serta mengetahui pengaruh lingkungan terhadap populasi (Grant, 1984).

Berpijak pada kedua pendekatan di atas, maka dikenal suatu bidang ilmu baru yang disebut taksonomi modern. Di dalam taksonomi modern ini, pendekatan klasik dan eksperimental digunakan secara bersamasama dan saling melengkapi, sehingga tidak hanya berdasarkan pengamatan sifat morfologi, tetapi juga menggunakan data tambahan yang dikumpulkan dari sumbersumber lain berdasarkan percobaan laboratorium, misalnya sifat polen, sitologi, kimia, genetika dan DNA, serta studi lapangan yang menyangkut masalah keadaan alami habitat tumbuhan. Akibatnya metode-metode baru di luar biologi, seperti kimia, fisika dan matematika harus dilibatkan di dalam program kerja taksonomi. Lebih lanjut pendekatan molekuler pada saat sekarang menjajikan keakuratan data taksonomi dibandingkan pendekatan-pendekatan sebelumnya.

Tulisan berikut akan memaparkan beberapa contoh teknik eksperimental yang memanfaatkan alat-alat bantu optik dan pendekatan teknis dalam usaha mengatasi masalah-masalah yang timbul di dalam kerja taksonomi tumbuhan.

MIKROSKOP Perkembangan instrumen mikroskopi memainkan peranan besar dalam taksonomi tumbuhan, misalnya untuk mengamati bentuk atau â&#x20AC;&#x153;ultra structureâ&#x20AC;? butir-butir pollen.

Pengamatan pollen dapat menggunakan berbagai tipe mikroskop, seperti Phase Contrast, Transmission Electron Microscope (TEM), Scanning Electron Microscope (SEM) maupun mikroskop cahaya konvensional.

81

Setiap jenis mikroskop mempunyai keistimewaan masing-masing.

Menurut Erdtman (1969), hasil pengamatan pollen akan lebih baik dan akurat apabila diamati dengan kombinasi ketiga jenis mikroskop tersebut.

Pemanfaatan data sifat-sifat pollen dalam taksonomi tumbuhan dipelopori pada tahun 1926 oleh Wodehouse, khususnya morfologi pollen. Hal ini mendorong ahli-ahli lain untuk menekuni bidang palinologi misalnya Stix (1960) dan Erdtman (1969) yang mempersembahkan sebuah â&#x20AC;&#x153;general surveyâ&#x20AC;? tentang struktur dinding (exine) pollen anggota Familia Compositae. Di samping itu terdapat beberapa pakar palinologi lain yang juga berkecimpung di familia ini, yaitu Heywood (1977), Fergurson (1984), Lane (1985), Lack dan Leunnberger (1979), Blackmore (1981, 1982) dan lain-lain.

Di sisi lain kemajuan instrumentasi mikroskop memungkinkan bentuk, jumlah dan tingkah laku kromosom selama pembelahan inti dapat diamati dengan lebih baik.

Berdasarkan sifat-sifat kromosom tersebut Harborne (1975) berkesimpulan bahwa jumlah kromosom merupakan sifat empiris yang baik dengan nilai kepastian cukup tinggi. Studi sitotaksonomi sangat penting dalam mendeterminasi spesies-spesies baru, hibrida dan lain-lain, seperti dalam Genus Mimulus (Bliss, 1986), Lycopersicum serta Aellantus (Rydding, 1986).

KIMIA Pada beberapa dekade yang silam, pendekatan baru untuk mengetahui hubungan kimia tumbuhan dengan sistematika telah dilakukan oleh beberapa ahli, seperti Heywood (1972). Disiplin ilmu baru yang juga dikenal sebagai kemotaksonomi ini, menurut Harborne (1975) sangat penting, karena senyawa-senyawa kimia tumbuhan merupakan sifat emperik yang bernilai, serta seringkali dapat digunakan untuk menetapkan identitas suatu tumbuhan dengan tepat. Sejak kurang lebih tiga dasa warsa yang silam, sejumlah peneliti mencurahkan perhatian yang cukup besar di bidang kimia tumbuhan untuk menempatkan posisi-posisi tumbuhan yang lebih sesuai secara taksonomi, antara lain: Takhtajan (1973), Denford (1984) dan Harborne (1984).

Pada masa sekarang, pendekatan kimia tumbuhan mengalami perkembangan pesat

82

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 80-84

dengan dikembangkan teknik eksperimen yang sesuai, yaitu kromatografi dan elektroforesis. Kedua teknik ini dapat dioperasikan untuk menganalisis bermacammacam sampel tumbuhan yang kuantitasnya sangat kecil dengan proses yang cukup cepat.

Kandungan kimia tumbuhan yang sering dianalisis dalam kerja taksonomi tumbuhan tinggi adalah terpenoid, flavanoid dan alkaloid.

Metode kromatografi diterapkan secara meluas karena keuntungannya yang cepat dan efisien dalam menganalisis senyawasenyawa kimia. Kemampuan metode ini untuk menyediakan data dalam penempatan dan pemisahan suatu spesies tumbuhan telah berhasil dilakukan oleh beberapa ahli, misalnya pada Cassia, Triticum (Johnson, 1972) dan Lasthenia (Altosaar dkk., 1974).

Di samping teknik kromatografi di atas, teknik eksperimen lain yang saat sekarang sering digunakan adalah elektroforesis.

Metode ini tercatat sebagai metode paling andal dalam memecahkan permasalahan taksonomi (Harborne, 1975), terutama apabila sifat morfologi tidak dapat atau sulit sekali dibedakan. Pengoperasian teknik ini semakin pesat dengan digunakannya medium pengembang sintetis poliakrilamida. Jenis gel ini memiliki kelebihan dibandingkan medium kertas, pati, dan agar karena lebih peka dalam mengekspresikan band-band atau bercak yang merupakan aktivitas enzim.

Dari berbagai metode eksperimen yang telah dipaparkan di atas, dalam penerapannya pertimbangan finansial merupakan salah satu permasalahan yang perlu dipertimbangkan, khususnya terkait dengan tujuan penelitian yang ingin dicapai. Apabila data yang dikehendaki misalnya sifat pollen, maka alatalat mikroskop TEM atau SEM perlu digunakan. Sebaliknya apabila data yang dikehendaki berupa sifat kromosom, maka pemanfaatan mikroskop fase kontras mungkin sudah cukup, tanpa melibatkan TEM atau SEM. Penerapan karakter sitologi khususnya jumlah kromosom dalam taksonomi tumbuhan telah berkembang pesat, dimana kunci determinasi telah mulai dilengkapi dengan jumlah kromosom untuk setiap spesies anggotanya (Menadue dan Crowden, 1989).

Di samping karanter jumlah kromosom, sifat kemotaksonomi juga hanya membutuhkan biaya yang relatif sedikit apabila menggunakan teknik kromatografi,

namun apabila menggunakan teknik elektroforesis, maka biaya yang dibutuhkan relatif tinggi, dengan hasil yang sangat andal.

Metode elektroforesis ini diperkirakan akan mengiringi masuknya era biologi molekuler dalam taksonomi tumbuhan, dimana konggres yang pertamanya telah diwali di Australia pada bulan Juni 1990 (Brown, 1990).

GENETIKA Jumlah kromosom suatu spesies tumbuhan adalah pasti, sehingga konsistensi ini banyak dimanfaatkan oleh para ahli taksonomi terutama untuk membantu memecahkan masalah yang berhubungan dengan morfologi tumbuhan seperti heterofili pada tumbuhan herba Ranunculus nanus yang tumbuh di iklim sedang. Tumbuhan ini tercatat memiliki variasi morfologi yang kompleks, dimana bentuk daun setiap populasi sangat bervariasi, sedangkan sifat yang lain seperti bulu-bulu trikoma pada daun dan batang merupakan petunjuk awal kemungkinan akan terjadinya spesiasi.

Dari pengamatan morfologi, Menadue dan Crowden (1990) mengajukan hipotesa bahwa variasi morfologi tersebut terjadi karena pengaruh sifat genetika. Namun lima populasi yang diuji menunjukkan jumlah kromosom yang sama (n=12), walaupun variasi morfologi antar populasinya signifikan berbeda (Menadue dan Crowde, 1989). Untuk menguji kebenaran hipotesa tersebut, data genetika (isoenzim) digunakan dengan memanfaatkan teknik elektroforesis pada gel poliakrilamida.

Empat macam enzim (Esterase, Peroxidase, Malate Dehydrogenase dan Acid Phosphatase) diujicobakan pada lima populasi R. nanus, dan hasilnya menunjukkan adanya variasi genetika di antara populasi (Suranto, 1991). Hal ini membuktikan bahwa hipotesa Menadue dan Crowden (1990) yang menyatakan terjadinya variasi morfologi pada R. nanus didasari oleh faktor genetik terbukti.

Hal ini menjadi petunjuk awal akan terjadinya spesiasi pada R. nanus.

DNA Era biologi molekuler yang berkembang dalam sepuluh tahun belakangan ini, memungkinkan para ahli taksonomi memanfaatkan data DNA sebagai â&#x20AC;&#x153;penanda molekulerâ&#x20AC;? yang cukup signifikan. Dengan RLFP, sebagian kecil fragmen DNA dari genom tumbuhan dapat diamplifikasikan untuk mendapatkan sejumlah besar fragmen DNA,

SURANTO - Teknik Eksperimen Modern dalam Taksonomi Tumbuhan

sehingga dengan teknik elektroforesis pada gel agarose pemunculan fragmen DNA tersebut dapat dideteksi secara konsisten dan menjadi data yang dapat digunakan untuk kerja pada taksonomi tumbuhan tinggi.

Namun perlu dicatat bahwa beberapa eksperimen yang memanfaatkan pendekatan ini, kadangkala tidak diperoleh data yang valid karena “band” fragmen DNA yang diamplifikasi dengan mesin PCR (Polymeage Chain Reaction) tidak dapat muncul secara konsisten.

Ini berati bahwa dalam pertimbangan tertentu ternyata data DNA tidak harus selalu lebih valid dibandingkan data genetika (isoenzim) yang relatif lebih ekonomis dibandingkan dengan DNA. Namun demikian perlu dicatat pula bahwa di luar taksonomi tumbuhan tinggi, data DNA ini mutlak dibutuhkan. Hal ini diberlakukan pada penggolongan virus tumbuhan khususnya genus Potyvirus. Strain virus tanaman tebu yang dulunya diduga termasuk dalam Sugarcane Mosaic Virus berdasarkan sekuens DNA “gen selubung protein” ternyata merupakan virus baru yang kemudian diberi nama Johnson Grass Mosaic Virus (JGMV).

Lebih lanjut berdasarkan sekuens DNA "gen selubung protein", strain JGMV yang dahulunya hanya 3 strain sekarang dikenal 4 strain (Suranto dkk., 1998). Walaupun contoh ini bukan berasal dari tumbuhan tinggi, namun kecenderungan akan pemanfaatan data molekuler sangat krusial di masa sekarang dan yang akan datang.

PENUTUP Dari sekilas uraian di atas jelaslah bahwa taksonomi modern cenderung menggunakan serangkaian data yang saling berkaitan dengan suatu asumsi bahwa semakin banyak data yang digunakan, maka semakin kuat validitas hasil kerja ahli taksonomi tumbuhan tinggi dalam mengkarifikasi status takson suatu tumbuhan. Keberhasilan penerapan taksonomi modern ini akan sangat erat dengan banyak faktor yang terkait tetapi kunci dasar terletak pada individu peneliti.

DAFTAR PUSTAKA Altosaar, I., B.A. Bohm and R. Ornduff. 1974. Discelectrophoresis of albumin and globulin fraction from dormant achnes of Lasthenia. Biochem. Syst. Ecol.

67-72.

83

Brown, A.DH. 1990. Isozymes, plant population genetic structure and genetic conservation. Theor. Genet.

52:145-157 Bliss, M. 1986. The morphology fertility and chromosomes of Mimulus clabratus var. fremantii Scrophulariaceae. Am. Midl. Nat. Not. 166 (1): 125131.

Blackmore, S. 1981. Palynology and intrageneric relationships in subtribe Hyoseridinae (Compositae: Lactuceae). Bot. J. Linn. Soc. 82: 1-3.

Blackmore, S. 1982. The apetures of Lactuceae (Compositae) pollen. Pollen et Spore 21: 3-40; 453463.

Denford, G. 1984. Phytochemical approaches to biosystematics. In W.F. Grant (ed.). Plant Biosystematics. Toronto: Academic Press.

Erdtman, G. 1969. Handbook of Palynology; an Introduction to the Study of Pollen Grains and Spores. New York: Hafner.

Ferguson, I.K. 1984. Pollen Morphology and Biosystematics of the Subfamily Papillionideae (Leguminosae). In W.F. Grant (ed.). Plant Biosystematics. Toronto: Academic Press.

Grant, W.F. 1984. Isozyme Evidence and Problem Solving in Plant Systematic Plant Biosystematics.

Toronto: Academic Press.

Harborne, I.B., T.J. Mabry and H. Mabry. 1975. The Flavanoids. London: Chapman and Hall Ltd. Harborne, J.B. and B.L. Turner. 1984. Plant Systematics.

London: Academic Press.

Henslop-Harrison, J. 1953. New Concepts in FloweringPlant Taxonomy. Melbourne: William Henemaan.

Heywood, V.H. 1968. Plant taxonomy today. In V.H. Heywood (ed.). Modern Methods in Plant Taxonomy.

London: Academic Press.

Heywood, V.H. 1972. The role of chemistry in plant systematic. In T. Swain (ed.). Chemistry in Evolution and Systematics. Norwick: Page Brass Ltd. Heywood, V.H. 1977. Principles and concepts in the classification of higher taxa. In K. Kubitzki (ed.).

Flowering Plants Evolution and Classification of Higher Categories. New York: Springer-Verlag.

Johnson, B.L. 1972. Seed protein profiles and the origin of the hexaploid wheat. Amer. J. Bot. 59 (9): 952-960.

Lack; M.V. and B. Lennberger. 1979. Pollen and taxonomy of urospermum (Asteraceae, Lactuceae).

Pollen et Sprores 21(4): 415-424.

Lane, M.E. 1985. Features observed by electron microscopy as generic criteria. Taxon 34 (1): 38-43.

Menadue, Y and R.K. Crowden. 1989. Tasmania species of Ranunculus, a new key. Paper and Proceeding of the Royal Society of Tasmania, Volume 123: 87-96.

Menadue, Y and R.K. Crowden. 1990. Leaf polymorphism in Ranunculus nanus Hook.

(Ranunculaceae). New Phytol. 114: 265-274.

84

BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. 80-84

Rydding, O. 1986. Plant Taxonomy and Biosystematics.

Baltimore: University Park Press.

Suranto. 1991. Studies of Population Variations in Species of Ranunculus. M.Sc. Thesis. Hobart: University of Tasmania.

Suranto, K.H. Gough, D.D. Shukla and C.K. Pallaghy.

1998. Coat protein sequence of Johnsongrass Mosaic Potyvirus. Arch. Virol. 143: 1015-1020.

Stix, E. 1973. Pollen morphologische untersuchungen an compositen. J. Grana 22: 4-14.

Takhtajan, T. 1973. The chemical approach to plant classification with special reference to the higher taxa of Maynoliophyts. In B. Bendz and J. Santesson (eds.). Chemistry in Botanical Classification. New York: Academic Press.

S I S I PAN B IO DI VER SI TA S Volume 1, Nomor 2 Halaman: I-XI

ISSN: 1412-033X Juli 2000

SURAT PENGANTAR No. 120/Pan. Biodiv. UNS/VII/2000 REKOMENDASI SEMILOKA NASIONAL KONSERVASI BIODIVERSITAS UNTUK PERLINDUNGAN DAN PENYELAMATAN PLASMA NUTFAH DI PULAU JAWA, SURAKARTA 17-20 JULI 2000 Yth. 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Menteri Kehutanan dan Perkebunan Menteri Negara Lingkungan Hidup Menteri Dalam Negeri Ketua DPR RI Gubernur Propinsi Jawa Tengah Gubernur Propinsi Jawa Timur Ketua DPRD Propinsi Jawa Tengah Ketua DPRD Propinsi Jawa Timur Bupati Kabupaten Karanganyar Bupati Kabupaten Wonogiri Bupati Kabupaten Sragen Bupati Kabupaten Magetan Bupati Kabupaten Ngawi Ketua DPRD Kabupaten Karanganyar Ketua DPRD Kabupaten Wonogiri Ketua DPRD Kabupaten Sragen Ketua DPRD Kabupaten Magetan Ketua DPRD Kabupaten Ngawi Direksi Perum Perhutani Semua pihak terkait.

Assalamu’alaikum Wr. Wb. Dengan mengucap syukur alhamdulillah, bersama ini kami sampaikan rumusan rekomendasi kegiatan “SEMILOKA NASIONAL KONSERVASI BIODIVERSITAS UNTUK PERLINDUNGAN DAN PENYELAMATAN PLASMA NUTFAH DI PULAU JAWA”, yang diselenggarakan oleh Panitia Konservasi Biodiversitas Flora dan Fauna di Gunung Lawu, Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta, Kegiatan Seminar dilaksanakan pada tanggal 17-18 Juli 2000, dilanjutkan Lokakarya pada tanggal 19-20 Juli 2000.

Kegiatan ini dilatarbelakangi tingginya tingkat kerusakan alam/habitat di Pulau Jawa, serta belum adanya kawasan konservasi setingkat Taman Nasional di daratan Pulau Jawa bagian tengah, khususnya Propinsi Jawa Tengah, oleh karenanya dirasa perlu adanya upaya untuk turut serta memberikan sumbang saran dalam permasalahan ini, serta mendorong terbentuknya kawasan konservasi di wilayah tersebut, sehingga usaha perlindungan, penyelamatan, penelitian dan pemanfaatkan kekayaan hayati di Jawa dapat dioptimalkan. Adapun garis besar rekomendasi kegiatan tersebut adalah: Visi: 1. Mempertahankan status Gunung Lawu sebagai sumber air bagi masyarakat di sekitarnya pada khususnya dan di Pulau Jawa pada umumnya. © 2000 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

II

2. Melestarikan sumber daya alam hayati dan ekosistem di Gunung (keanekaragaman hayati) sebagai modal dasar pembangunan yang berkelanjutan.

Lawu

Misi: 1. Melakukan upaya konservasi sumber daya alam dan lingkungan di Gunung Lawu melalui pendekatan bioprospecting.

2. Mengupayakan perubahan status hutan produksi di sekitar Gunung Lawu menjadi hutan lindung untuk memperluas kawasan konservasi, serta sebagai langkah awal peningkatan status perlindungan kawasan tersebut hingga tingkat taman nasional.

Harapan kami, rekomendasi ini mendapatkan perhatian dan tanggapan sebagaimana mestinya, sehingga upaya pelestarian sumber daya alam dan lingkungan di Gunung Lawu khususnya dan di Pulau Jawa pada umumnya dapat menjadi agenda bersama yang mendesak untuk dikerjakan, mengingat penurunan kualitas lingkungan di Jawa terus berlangsung, sedangkan upaya konservasi memerlukan tindakan yang terus-menerus, bersifat jangka panjang dan lintas sektoral.

Demikian surat pengantar kami, atas perhatian dan kerjasamanya diucapkan terimakasih.

Wassalamuâ&#x20AC;&#x2122;alaikum Wr. Wb.

Surakarta, 20 Juli 2000 Mengetahui/Menyetujui: Ketua Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Ketua Panitia/ Koordinator Persidangan,

Drs. Sunarto, M.S. NIP. 131 947 766

Ahmad Dwi Setyawan, S.Si. NIP. 132 162 556

Tembusan: 1. Yth. Rektor UNS Surakarta 2. Yth. Dekan FMIPA UNS Surakarta 3. Arsip

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI â&#x20AC;&#x201C; Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas

III

REKOMENDASI SEMILOKA NASIONAL KONSERVASI BIODIVERSITAS UNTUK PERLINDUNGAN DAN PENYELAMATAN PLASMA NUTFAH DI PULAU JAWA, SURAKARTA, 17-20 JULI 2000

BAB I PENDAHULUAN Degradasi sumber daya alam hayati dan ekosistem (keanekaragaman hayati; biodiversitas) di Indonesia - yang merupakan center of megabiodiversity dunia - berlangsung relatif cepat. Hal ini dikarenakan tejadinya perubahan peruntukan, kebakaran hutan, perburuan, pemanenan yang berlebih dan lain-lain. Degradasi yang sama berlangsung jauh lebih cepat di Pulau Jawa, yang merupakan hot spot biodiversitas di Indonesia. Jumlah dan pertambahan penduduk yang tinggi merupakan sebab utama tejadinya kondisi ini. Terlebih krisis ekonomi yang melanda Indonesia sejak akhir tahun 1997, menyebabkan para cukong dan masyarakat di sekitar hutan dan kawasan konservasi tidak lagi terlalu takut untuk melakukan pengambilan secara ilegal hasil hutan di sekitarnya. Oleh karena itu konservasi sumber daya alam hayati di Pulau Jawa merupakan tindakan yang mendesak dilakukan.

Pada saat ini kawasan konservasi di Jawa meliputi: hutan lindung, cagar alam, suaka margasatwa, kebun raya, kebun binatang/taman safari taman hutan raya dan taman nasional.

Salah satu kawasan perlindungan in situ yang sangat sesuai dengan UU No. 5 tahun 1990 tentang Konservasi Sumberdaya Alam Hayati dan Ekosistemnya adalah taman nasional mengingat tujuan pendiriannya relatif lengkap mencakup bidang pendidikan, perlindungan, pariwisata, pemberdayaan ekonomi dan lain-lain, serta dalam menepmennya dikenal adanya zonasi.

Hingga saat ini di Jawa, terdapat dua taman nasional laut yaitu TNL Kepulauan Seribu dan TNL Karimunjawa, serta tujuh taman nasional Tiga lokasi di Jawa Barat, yaitu TN Ujung Kulon, TN Gunung Gede Pangrango dan TN Gunung Halimun, serta empat lokasi di Jawa Timur yaitu TN Menr Betiri TN Alas Purwo, TN Baluran dan TN Bromo-Te~gerSemeru. Akan tetapi di Jawa Tengah belum terdapat kawasan perlindungan setingkat taman nasional meskipun propinsi ini memiliki sifat ekologi khas, karena merupakan daerah peralihan ekologi Jawa Barat yang cenderung basah dan Jawa Timur yang kering. Sebagai daerah peralihan, Tawa Tengah memiliki mikroklimat khas yang hanya memungkinkan kehidupan spesies tertentu, serta terdapat pula spesies-spesies khas Jawa Timur yang tidak terdapat di Tawa Barat, demikian pula sebaliknya. Oleh karenanya perlu dilakukan upaya mendorong terbentuknya kawasan konservasi setingkat taman nasional di Jawa Tengah.

Kawasan pegunungan dikenal sebagai pusat keanekaragaman hayati di Pulau Jawa, salah satunya Gunung Lawn yang merupakan kawasan ekologi khas Propinsi Jawa Tengah.

Gunung ini memitiki luasan yang cukup sehingga memungkinkan kehidupan berbagai jenis makhluk hidup, termasuk adanya ekosistem yang masih alami dan adanya flora-fauna langka/endemik. Di Gunung ini iuga terdapat berbagai bentuk gejala alam, petilasan/ peninggalan purbakala, sumber daya hutan, potensi spiritual dan lain-lain yang memungkinkan dikembangkannya pariwisata. Di samping untuk tujuan pendidikan, penelitian, pemberdayaan ekonomi masyarakat di sekitarnya dan lain-lain.

IV

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

BAB II REKOMENDASI KEPADA PEMERINTAH KABUPATEN 1. Kabupaten Karanganyar Pimpinan Sidang/Kunjungan Lapangan Dra. Okid Parama Astirin, M.S. Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

: Ir. Bambang Supriono Ir. Heru Budiyanto Ev. A. R. V. Haryono, B.Sc. Tourism Sofyan Kades Plumbon Muhammad Daâ&#x20AC;&#x2122;i, S.Si., Apt. Agus Sutrisno Widya Mudyantini, S.Si. Agus Purwoko Andri Mahyugi G.

: Jurusan Biologi FMIPA UNS

Bapedalda Tk. II Karanganyar Bapedalda Tk. II Karanganyar Dinas Pariwisata Karanganyar Asisten Perhutani BKPH Tawangmangu Kades Plumbon, Tawangmangu Fakultas Farmasi UMS Surakarta Bapedalda Tk. II Surakarta Fakultas Biologi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS

Lokasi yang terletak di lereng Gunung Lawu meliputi: Kecamatan Tawangmangu, Ngargoyoso, Jenawi, Jatipuro dan Jumantono.

Lokasi Kunjungan Lapangan: 1. Desa Plumbon, Kec. Tawangmangu, Kab. Karanganyar 2. Sekipan, Desa Kalisoro, Kec. Tawangmangu, Kab. Karanganyar 3. Candi Sukuh, Kab. Karanganyar Rekomendasi 1. Pelibatan masyarakat secara aktif dalam pelestarian kawasan Gunung Lawu dapat dilakukan apabila kesejahteraan ekonomi masyarakat terpenuhi. Salah satu upaya peningkatan pendapatan masyarakat adalah pengembangan budidaya tanaman obat, mengingat kebutuhan pasar dan nilai jual relatif tinggi sedang biaya budidaya rendah, terlebih tanaman ini dapat ditanam pada lahan yang tidak memungkinkan bagi pertumbuhan sayuran, bahkan di sela-sela tanaman kehutanan. Selanjutnya upaya ini perlu ditindaklanjutri dengan peningkatan nilai tambah, melalui produk simplisia, ekstrak sederhana dan pembuatan sediaan sederhana. Pemberdayaan ekonomi melalui usaha peternakan/ penggemukan sapi atau ternak besar tampaknya tidak diperlukan mengingat kebutuhan hijauan yang tinggi dapat merangnsang masyarakat untuk merambah hutan, sedang peternakan hewan kecil seperti kelinci relatif dapat diterima.

2. Konservasi terhadap kerusakan lingkungan akibat penambangan galian C, misalnya di Plumbon dapat dilakukan dengan strategi berikut: a. Penanaman kembali dengan tanaman yang sesuai, antara lain sengon dan jati belanda. b. Pembuatan zonasi daerah penggalian. c. Reklamasi bekas galian. d. Legalisasi dengan pengaturan.

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI â&#x20AC;&#x201C; Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas

V

3. Pemanfaatan nilai ekonomi kawasan di sekitar Gunung Lawu melalui ekowisata tampaknya merupakan tindakan yang paling dapat diterima, untuk itu beberapa hal yang perlu segera dioptimalkan adalah: a. Pemeliharaan dan peningkatan sarana dan prasarana wisata. b. Peningkatan promosi dengan pembuatan leaflet dan iklan yang menarik dengan menonjolkan potensi wisata di Karanganyar yang disebarluaskan pada pemberi layanan jasa pariwisata baik domestik maupun asing. c. Perluasan kawasan wisata Sekipan, hingga mencakup kawasan di sekitarnya yang potensial untuk pariwisata, namun belum dijamah, seperti sendang ayu dan air panas di petak 3. Untuk itu diperlukan peningkatan sarana dan prasarana fisik, serta perbaikan jalan.

4. Adapun demi kelestarian sumber daya alam dan ekosistem di Gunung Lawu perlu dilakukan beberapa tidakan berikut: a. Penelitian mendalam tentang kehidupan serta keanekaragaman flora dan fauna di Gunung Lawu, termasuk inventarisasi flora dan fauna langka. b. Penangkaran hewan langka seperti: jalak gading, macan, landak dan lain-lain serta budidaya tanaman langka yang mempunyai nilai ekonomi tinggi terhadap perekonomian rakyat seperti jeruk Tawangmangu. c. Penentuan kawasan Taman Nasional pada RUTW Kabupaten Karanganyar yang dilengakapi dengan â&#x20AC;&#x153;buffer zoneâ&#x20AC;? (daerah penyangga) pada kawasan yang terletak di hutan negara.

2. Kabupaten Wonogiri Pimpinan Sidang/Pendamping Kunjungan Lapangan: Drs. Wiryanto, M.Si Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Peserta : 1. Bambang Nugroho, B.Sc. 2. Ir. Supatno 3. Lasmo 4. Drs. Hendryk P. Matur 5. Dahsih Ayu Maruti, S.TP 6. Cahyanto Mukti 7. Yuli Irianto

Bagian Lingkungan Hidup Kab. Wonogiri Bagian Lingkungan Hidup Kab. Wonogiri Petani Ulat Sutera Wonogiri Kebun Binatang Surabaya Bagian Lingkungan Hidup Kab. Cilacap Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Lokasi yang terletak di kompleks Gunung Lawu bagian selatan meliputi tiga kecamatan: Girimarto, Jatipurno dan Bulukerto.

Lokasi Kunjungan : 1. Desa Bale Panjang, Kec. Jatipurno, Kab. Wonogiri 2. Desa Bubakan, Kec. Girimarto, Kab. Wonogiri Rekomendasi 1. Perlu dilakukan peningkatan dan pengembangan kawasan konservasi hutan dan lahan.

2. Perlu dilakukan peningkatan dan pengembangan sarana trasportasi antar desa dan antar obyek wisata.

3. Perlu peningkatan pemberdayaan sumberdaya manusia terutama dikawasan sekitar hutan.

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

VI

4. Perlu pemanfaatan pulau di tengah waduk Gajah Mungkur dengan pelepasan satwa ke dalamnya disertai penanaman tumbuhan sumber makanannya, sehingga berfungsi konservasi dan meningkatkan daya tarik wisata.

3. Kabupaten Sragen Pimpinan Sidang/Kunjungan Lapangan Drs. Marsusi, M.S.

: Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Peserta : 1. Drs. Sutimbul 2. Sugiyono 3. Sandiyo 4. Drs. Soenarto Notosoedarmo, M.Sc. 5. Ika Puspita Sari, S.Si., M.Si., Apt. 6. Drs. Heri Sulastiono 7. Trubus Kurniawan 8. Nurul Aini 9. Herry Djoko P.

BRLKT-Pemda Tk. I Sragen Camat Sambirejo, Sragen Kades Bayanan, Sambirejo, Sragen Fakultas Biologi UKSW Salatiga Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Bapedalda Tk. II Banyumas Universitas Muhammadiyah Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Lokasi yang terletak di lereng Gunung Lawu termasuk dalam Kecamatan Sambirejo.

Lokasi Kunjungan Lapangan: 1. Desa Bayanan, Kec. Sambirejo, Kab. Sragen.

2. Mata air hangat di Desa Jetis, Kec. Sambirejo, Kab. Sragen.

3. Hutan di lereng barat laut Gunung Lawu.

Rekomendasi 1. Pengembangan wisata unggulan dapat dilakukan melalui pengembangan empat potensi, yaitu: wanawisata, air hangat, agrowisata dan wisata supranatural.

2. Perlu pengembangan hutan kemasyarakatan, mengingat semakin terbatasnya lahan pertanian masyarakat. Budidaya tanaman under growth pada hutan ini perlu didukung jaringan pemasaran yang kuat, sehingga panenan tetap bernilai jual tinggi.

4. Kabupaten Magetan Pimpinan Sidang/Kunjungan Lapangan Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

: Jurusan Biologi FMIPA UNS

: Ir. Darnadi Drs. Sugiyarto, M.Si. Dr. Endang Arisoesilaningsih Drh. Rahmat Suharta Bandung Sahari, S.P. Supriyanto, B.A. Munadianto Anton Wibowo Dyah Amalia Fitri

Kabag. Perekonomian Magetan Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNIBRAW Malang Kebun Binatang Surabaya Wildlife PTIIP Bogor Bapedalda Tk. II Jepara Universitas Mulawarman Samarinda Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI â&#x20AC;&#x201C; Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas

VII

Lokasi yang terletak di lereng Gunung Lawu meliputi kecamatan: Plaosan.

Lokasi Kunjungan Lapangan: 1. Jalur pendakian menuju puncak melalui Dusun Cemoro Sewu, Desa Ngancar, Kec. Plaosan, Kab. Magetan.

2. Telaga Sarangan, Kec. Plaosan, Kab. Magetan.

Rekomendasi 1. Keunggulan: a. Merupakan daerah penyangga air (mempunyai fungsi hidrologis), yang vital untuk daerah sekitarnya.Ada spesies spesifik seperti burung jalak Lawu. b. Kekayaan biodiversitasnya dapat sebagai bahan obat dan sebagainya. c. Dukungan masyarakat terhadap konservasi cukup tinggi.

2. Keterbatasan: a. Tanah vulkanik, solum tanah rendah, topografi berbukit-bergunung dengan lereng curam sangat rentan terhadap erosi dan tanah longsor. b. Ketersediaan air pada musim kemarau untuk pertanian sangat terbatas. c. Sumber air satu-satunya penduduk adalah mata air. d. Masih terjadi perusakan ekosistem (limbah, bahaya api dan lain-lain).

3. Mengingat keunggulan dan keterbatasan di atas, maka kelestarian Gunung Lawu akan dapat diupayakan melalui perubahan status kawasan menjadi Taman Nasional dengan demikian: a. Fungsi hidrologi dapat dijamin melalui perlindungan/konservasi ekosisten Gunung Lawu. b. Kelestarian fauna endemik dapat diupayakan. c. Kesejahteraan masyarakat dapat ditingkatkan melalui pengembangan potensi, antara lain: wanawisata, agrowisata, agroindustri dan sebagainya. d. Perlu dilakukan zonasi pada areal hutan dan kawasan budidaya di sekitarnya.

5. Kabupaten Ngawi Pimpinan Sidang/Kunjungan Lapangan Drs. Edwi Mahajoeno, M.Si. Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

: Jurusan Biologi FMIPA UNS

: Ir. Ngadino Widodo Daryoko Dra. Ari Wardiyanti Dra. Parmiatun Haris Wahyudi Djoko Santoso, S.Si. Agus Suhartono Dwi Priyanto

Dinas PKT Kab. Ngawi Bagian Perekonomian Kab. Ngawi Asisten Perhutani BKPH Jogorogo Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS

Lokasi yang terletak di lereng Gunung Lawu meliputi empat kecamatan, yaitu: Jogorogo, Kendal, Ngrambe dan Sine.

Lokasi Kunjungan Lapangan: Hutan di Kec. Jogorogo, Kab. Ngawi.

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

VIII

Rekomendasi 1. Ketersediaan air merupakan kebutuhan mendesak bagi masyarakat di sekitar Gunung Lawu. Oleh karena batas air tanah cukup dalam maka kebutuhan air banyak dicukupi dari mata air. Untuk itu luasan hutan lindung dengan ekosistem alami perlu ditingkatkan.

2. Perlu adanya koordinasi antara Perum Perhutani dengan Pemerintah Daerah, sehingga memperlancar upaya konservasi sumber daya alam dan lingkungan di lereng utara Gunung Lawu.

BAB III REKOMENDASI KEPADA PEMERINTAH DAERAH PROPINSI 1. Propinsi Jawa Tengah Pimpinan Sidang Drs. Wiryanto, M.Si Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

:

: Dra. Okid Parama Astirin, M.S. Ir. Bambang Supriono Ir. Heru Budiyanto Ev. A. R. V. Haryono, B.Sc. Tourism Sofyan Kades Plumbon Muhammad Daâ&#x20AC;&#x2122;i, S.Si., Apt. Agus Sutrisno Widya Mudyantini, S.Si. Agus Purwoko Andri Mahyugi G. Bambang Nugroho, B.Sc. Ir. Supatno Lasmo Drs. Hendryk P. Matur Dahsih Ayu Maruti, S.TP Cahyanto Mukti Yuli Irianto Drs. Marsusi, M.S. Drs. Sutimbul Sugiyono Sandiyo Drs. Soenarto Notosoedarmo, M.Sc. Ika Puspita Sari, S.Si., M.Si., Apt. Drs. Heri Sulastiono Trubus Kurniawan Nurul Aini Herry Djoko P.

Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Jurusan Biologi FMIPA UNS Bapedalda Tk. II Karanganyar Bapedalda Tk. II Karanganyar Dinas Pariwisata Karanganyar Asisten Perhutani BKPH Tawangmangu Kades Plumbon, Tawangmangu Fakultas Farmasi UMS Surakarta Bapedalda Tk. II Surakarta Fakultas Biologi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Bagian LH Kab. Wonogiri Bagian LH Kab. Wonogiri Petani Ulat Sutera Wonogiri Kebun Binatang Surabaya Bagian LH Kab. Cilacap Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta BRLKT-Pemda Tk. I Sragen Camat Sambirejo, Sragen Kades Bayanan, Sambirejo, Sragen Fakultas Biologi UKSW Salatiga Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Bapedalda Tk. II Banyumas Universitas Muhammadiyah Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI â&#x20AC;&#x201C; Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas

IX

Rekomendasi 1. Perlu upaya pemberdayaan ekonomi masyarakat di sekitar Gunung Lawu dengan memperhatikan kelestarian sumber daya alam dan ekosistem di kawasan tersebut.

2. Perlu adanya penggalakan ekowisata dengan dilandasi pengetahuan yang benar tentang konservasi. Untuk itu perlu didukung dengan peningkatan dan pengembangan sarana trasportasi antar desa dan antar obyek wisata.

3. Perlu adanya pengawasan dan pengaturan yang serius terhadap usaha pertambangan galian C, agar tidak merusak kondisi lingkungan di sekitarnya.

4. Perlu adanya penelitian mendalam tentang kehidupan serta keanekaragaman flora dan fauna di Gunung Lawu, termasuk inventarisasi flora dan fauna langka. Diikuti dengan upaya penangkaran hewan langka dan budidaya tanaman langka, termasuk yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.

5. Perlu adanya upaya peningkatan kualitas sumberdaya manusia, terutama di kawasan sekitar hutan.

6. Perlu pengembangan hutan kemasyarakatan, mengingat semakin terbatasnya lahan pertanian. Budidaya tanaman under growth pada hutan ini perlu didukung jaringan pemasaran yang kuat, sehingga panenan tetap bernilai jual tinggi.

7. Perlu adanya upaya perluasan kawasan hutan lindung, sehingga memberi ruang hidup yang cukup bagi ekosistem alami Gunung Lawu.

2. Propinsi Jawa Timur Pimpinan Sidang : Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D.

Jurusan Biologi FMIPA UNS

Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

Kabag. Perekonomian Magetan Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNIBRAW Malang Kebun Binatang Surabaya Wildlife PTIIP Bogor Bapedalda Tk. II Jepara Universitas Mulawarman Samarinda Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Dinas PKT Kab. Ngawi Bagian Perekonomian Kab. Ngawi Asisten Perhutani BKPH Jogorogo Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS

: Ir. Darnaedi Drs. Sugiyarto, M.Si. Dr. Endang Arisoesilaningsih Drh. Rahmat Suharta Bandung Sahari, S.P. Supriyanto, B.A. Munadianto Anton Wibowo Diyah Amalia Drs. Edwi Mahajoeno, M.Si. Ir. Ngadino Widodo Daryoko Dra. Ari Wardiyanti Dra. Parmiatun Haris Wahyudi Djoko Santoso, S.Si. Agus Suhartono Dwi Priyanto

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

X

Rekomendasi 1. Perluasan kawasan hutan lindung perlu dilakukan, khususnya untuk menjaga ketersediaan air di sekitarnya. Tindakan ini merupakan langkah awal yang dapat memandu ke arah pembentukan taman nasional yang diharapkan dapat menjaga: a. Fungsi hidrologi. b. Kelestarian flora dan fauna liar ataupun endemik. c. Kesejahteraan masyarakat melalui pengembangan berbagai potensi, antara lain: wanawisata, agrowisata, agroindustri dan sebagainya. d. Menjadi sarana penelitian dan pendidikan 2. Perlu adanya koordinasi antara Perum Perhutani dengan Pemerintah Daerah, sehingga memperlancar upaya konservasi sumber daya alam dan lingkungan di lereng utara dan timur Gunung Lawu.

BAB IV REKOMENDASI KEPADA PEMERINTAH PUSAT Pimpinan Sidang Drs. Wiryanto, M.Si Peserta 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

:

: Dra. Okid Parama Astirin, M.S. Ir. Bambang Supriono Ir. Heru Budiyanto Ev. A. R. V. Haryono, B.Sc. Tourism Sofyan Kades Plumbon Muhammad Daâ&#x20AC;&#x2122;i, S.Si., Apt. Agus Sutrisno Widya Mudyantini, S.Si. Agus Purwoko Andri Mahyugi G. Bambang Nugroho, B.Sc. Ir. Supatno Lasmo Drs. Hendryk P. Matur Dahsih Ayu Maruti, S.TP Cahyanto Mukti Yuli Irianto Drs. Marsusi, M.S. Drs. Sutimbul Sugiyono Sandiyo Drs. Soenarto Notosoedarmo, M.Sc. Ika Puspita Sari, S.Si., M.Si., Apt. Drs. Heri Sulastiono Trubus Kurniawan Nurul Aini

Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Jurusan Biologi FMIPA UNS Bapedalda Tk. II Karanganyar Bapedalda Tk. II Karanganyar Dinas Pariwisata Karanganyar Asisten Perhutani BKPH Tawangmangu Kades Plumbon, Tawangmangu Fakultas Farmasi UMS Surakarta Bapedalda Tk. II Surakarta Fakultas Biologi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Bagian LH Kab. Wonogiri Bagian LH Kab. Wonogiri Petani Ulat Sutera Wonogiri Kebun Binatang Surabaya Bagian LH Kab. Cilacap Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta BRLKT-Pemda Tk. I Sragen Camat Sambirejo, Sragen Kades Bayanan, Sambirejo, Sragen Fakultas Biologi UKSW Salatiga Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Bapedalda Tk. II Banyumas Universitas Muhammadiyah Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI â&#x20AC;&#x201C; Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

Herry Djoko P. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. Ir. Darnadi Drs. Sugiyarto, M.Si. Dr. Endang Arisoesilaningsih Drh. Rahmat Suharta Bandung Sahari, S.P. Supriyanto, B.A. Munadianto Anton Wibowo Diyah Amalia Drs. Edwi Mahajoeno, M.Si. Ir. Ngadino Widodo Daryoko Dra. Ari Wardiyanti Dra. Parmiatun Haris Wahyudi Djoko Santoso, S.Si. Agus Suhartono Dwi Priyanto

XI

Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Kabag. Perekonomian Magetan Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Jurusan Biologi FMIPA UNIBRAW Malang Kebun Binatang Surabaya Wildlife PTIIP Bogor Bapedalda Tk. II Jepara Universitas Mulawarman Samarinda Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS Dinas PKT Kab. Ngawi Bagian Perekonomian Kab. Ngawi Asisten Perhutani BKPH Jogorogo Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Bapedalda Tk. I Jawa Timur Fakultas Farmasi UGM Yogyakarta Jurusan Biologi FMIPA UNS Jurusan Biologi FMIPA UNS

Rekomendasi Visi: 1. Mempertahankan status Gunung Lawu sebagai sumber air bagi masyarakat di sekitarnya pada khususnya dan di Pulau Jawa pada umumnya.

2. Melestarikan sumber daya alam hayati dan ekosistem di Gunung Lawu (keanekaragaman hayati) sebagai modal dasar pembangunan yang berkelanjutan.

Misi: 1. Melakukan upaya konservasi sumber daya alam dan lingkungan di Gunung Lawu melalui pendekatan bioprospecting.

2. Mengupayakan perubahan status hutan produksi di sekitar Gunung Lawu menjadi hutan lindung untuk memperluas kawasan konservasi, serta sebagai langkah awal peningkatan status perlindungan kawasan tersebut hingga tingkat taman nasional.

BAB V PENUTUP Perlindungan sumber daya alam dan lingkungan, termasuk konservasi sumberdaya alam hayati dan ekosistemnya (keanekaragaman hayati; biodiversitas) merupakan upaya jangka panjang dan memerlukan merhatian serius secara terus menerus. Upaya ini bersinggungan dengan kepentingan berbagai pihak serta memerlukan biaya yang tidak sedikit, oleh karenanya perlu tindakan bersama antara pemerintah, universitas, lembaga penelitian, BUMN/pengusaha, lembaga donor/LSM dan masyarakat setempat. Gunung Lawu merupakan salah satu ekosistem Pulau Jawa yang eksotis dan menjadi sumber air/penghidupan banyak pihak, oleh karenanya memerlukan perhatian bersama.

XII

SISIPAN BIODIVERSITAS Vol. 1, No. 2, Juli 2000, hal. I-XI

Surakarta, 20 Juli 2000 Koordinator Persidangan,

Ahmad Dwi Setyawan, S.Si. NIP. 132 162 556

THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK

ISSN: 1412-033X

Genetic Diversity and Sequence Variations at Growth Hormone Loci among Composite and Hereford Populations of Beef Cattle SUTARNO dan A.J. LYMBERY

41-46

Keanekaragaman Makrofauna Tanah pada Berbagai Umur Tegakan Sengon di RPH Jatirejo, Kabupaten Kediri SUGIYARTO

47-53

Kantung Semar (Nepenthes sp.) di Lereng Gunung Merbabu HERY MULYANTO, DEWI CAHYUNINGDARI dan AHMAD DWI SETYAWAN

54-58

Studi Morfologi dan Hubungan Kekerabatan Varietas Salak Pondoh (Salacca zalacca (Gaert.) Voss.) di Dataran Tinggi Sleman HERWIN SUSKENDRIYATI dkk.

59-64

Biodiversitas Plankton di Waduk Penampung Banjir Jabung, Kabupaten Lamongan dan Tuban OKID PARAMA ASTIRIN dan AHMAD DWI SETYAWAN

65-71

Analisis Keragaman Genus Ipomoea berdasarkan Karakter Morfologi SURATMAN, DWI PRIYANTO dan AHMAD DWI SETYAWAN

72-79

REVIEW: Penerapan Teknik Eksperimen Modern untuk Mengatasi Kompleksitas Morfologi dalam Taksonomi Tumbuhan SURANTO

80-84

SURAT PENGANTAR DAN REKOMENDASI Semiloka Nasional Konservasi Biodiversitas untuk Perlindungan dan Penyelamatan Plasma Nutfah di Pulau Jawa, Surakarta 17-20 Juli 2000 SISIPAN BIODIVERSITAS

I-XI

Gambar sampul depan: Kantong Semar (Nepenthes sp.)

Terbit dua kali setahun