Article Details

HUBUNGAN MIKROKLIMAT, SENYAWA VOLATIL BUNGA DAN SERANGGA PENGUNJUNG BUNGA SERTA PENGARUHNYA TERHADAP PRODUKSI BUAH KOPI ARABIKA (COFFEA ARABICA)

Oleh   Hafsah [30615001]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Tati Suryati Syamsudin, MS, DEA;Dr. Iriawati, M.Sc.;
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : SITH - Biologi
Fakultas : Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati (SITH)
Subjek :
Kata Kunci : ?-Ocimene, Kafein, CGA, dan Kunjungan serangga
Sumber :
Staf Input/Edit : Irwan Sofiyan  
File : 1 file
Tanggal Input : 2021-02-16 10:11:53

Hewan dan tumbuhan merespons perubahan mikroklimat dengan caranya masingmasing. Respons yang mereka tunjukkan secara tidak langsung dapat memengaruhi kuantitas dan kualitas hasil panen suatu komoditas, tak terkecuali pada tanaman kopi. Tujuan utama dari penelitian ini adalah menganalisis hubungan mikroklimat terhadap sekresi senyawa volatil dan keanekaragaman serangga pengunjung bunga, dan dampaknya terhadap kuantitas, kualitas hasil panen dan cita rasa kopi. Penelitian dilakukan di empat sentra penghasil kopi arabika (Coffea arabica) di pulau Jawa yang memiliki perbedaan rata-rata curah hujan tahunan. Profil senyawa volatil bunga kopi dianalisis menggunakan metode SPME-GCMS. Koleksi serangga pengunjung bunga dilakukan dengan mencuplik serangga pengunjung secara langsung menggunakan sweeping net. Pengamatan pengaruh polinasi serangga terhadap hasil panen dilakukan melalui eksperimen kain kasa. Selama pengamatan di lapangan dilakukan pula pengukuran variabel mikroklimat yang terdiri dari faktor fisik, edafik dan kerapatan kanopi pohon penaung. Parameter kuantitas panen diukur dengan menghitung jumlah fruit set dan berat buah (fruit mass), sedangkan parameter kualitas dilakukan dengan menghitung persentase terbentuknya peaberry dan cacat buah. Analisis senyawa metabolit dilakukan dengan melakukan analisis komposisi metabolit sekunder biji menggunakan GC-MS, mengukur kandungan total fenolik biji (metode Folin Ciocalteu), dan mengukur kemampuan menghambat radikal bebas beserta aktivitas antioksidan biji (IC dan IC50) dengan metode DPPH. Selanjutnya, dilakukan pula analisis cita rasa kopi dengan mengukur kandungan kafein dan chlorogenic acid (CGA) pada biji kopi (metode HPLC). Sebanyak 114 senyawa volatil ditemukan pada bunga kopi, 38 diantaranya diketahui memiliki keterkaitan dengan serangga. Sekresi senyawa volatil berkaitan erat dengan kondisi mikroklimat. Kadar air dan suhu tanah merupakan dua faktor edafik yang paling berkaitan dengan banyak jenis senyawa volatil bunga kopi. Banyaknya serangga yang berkorelasi positif dengan senyawa ?-Ocimene menunjukkan bahwa senyawa tersebut berpotensi menjadi general atraktan bagi serangga penyerbuk pada bunga kopi. Perbedaan mikroklimat berpotensi mengakibatkan perbedaan keanekaragaman serangga pengunjung bunga. Intensitas cahaya merupakan faktor fisik yang paling berkorelasi dengan kehadiran serangga pengunjung. Sebanyak 36 spesies diketahui mengunjungi bunga kopi. Apis cerana, Lasioglossum sp, Episyrphus sp dan Metallea setose merupakan spesies-spesies serangga yang konsisten banyak ditemukan mengunjungi bunga kopi. Apis cerana, Lasioglossum sp, Episyrphus sp telah banyak dilaporkan sebagai serangga penyerbuk pada kopi, namun tidak dengan spesies M. setose. Metallea setose (Blowfly) berpotensi menjadi serangga penyerbuk baru bagi tanaman kopi. Polinasi serangga berpengaruh signifikan terhadap peningkatan pembentukan buah (fruit set). Namun kehadiran serangga predator selama periode berbunga berpotensi menurunkan berat buah. Secara kualitas, polinasi serangga dapat meningkatkan kualitas buah dengan menekan produksi pea berry dan cacat buah. Keanekaragaman serangga pengunjung bunga berkorelasi dengan penurunan produksi pea berry, sedangkan intensitas kunjungan serangga berkorelasi dengan penurunan produksi cacat buah. Sebanyak 40 senyawa metabolit ditemukan dalam biji kopi hijau, yang terdiri atas kelompok hidrokarbon (13), asam lemak (12), fenolik (10), alkaloid (4) dan gula. Polinasi serangga tidak menunjukkan pengaruh signifikan terhadap komposisi senyawa metabolit sekunder biji kopi. Komposisi jenis senyawa yang dihasilkan oleh biji kopi hasil polinasi serangga tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dengan komposisi senyawa biji dari perlakuan polinasi lain. Begitu pula terhadap kandungan total fenolik dan kemampuannya dalam menghambat radikal bebas (IC). Meskipun demikian, total kandungan fenolik biji hasil polinasi serangga menunjukkan nilai terendah diantara semua perlakuan dan kemampuannya dalam menghambat radikal bebas menunjukan nilai yang lebih tinggi dibandingkan kontrol. Intensitas kunjungan serangga secara signifikan mempengaruhi peningkatan kadar kafein (?=0,10) dan menurunkan kadar CGA (?=0,05) pada biji kopi. Biji kopi hasil polinasi serangga yang menunjukkan kandungan kafein lebih tinggi dan CGA lebih rendah, serupa dengan karakteristik kopi specialty (nilai cupping > 80) yang dilibatkan dalam analisis ini. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa polinasi serangga berpotensi berperan dalam peningkatan kualitas cita rasa kopi dengan meningkatkan kandungan kafein, menurunkan kandungan total fenolik dan juga CGA. Pada buah kopi hasil polinasi serangga, terdapat kecenderungan bahwa semakin tinggi curah hujan maka semakin rendah persentase pea berry, cacat buah, dan kemampuan menghambat radikal bebas. Sebaliknya semakin tinggi curah hujan, semakin berat buah yang dihasilkan. Keberhasilan pembentukkan buah (fruit set) dan total kandungan fenolik cenderung stabil meskipun terjadi peningkatan curah hujan. Kehadiran serangga penyerbuk dapat mengatasi penurunan hasil panen yang tinggi akibat peningkatan curah hujan dengan mempertahankan produksi fruit set tetap tinggi. Semakin tinggi curah hujan, buah hasil polinasi serangga menghasilkan kandungan kafein yang semakin tinggi dan kandungan CGA yang semakin rendah. Peningkatan curah hujan di masa mendatang diduga berpotensi menghasilkan buah kopi yang tinggi kafein dan rendah CGA.