Zad Weryfikacja i optymalizacja metod i systemów upraw polowych roślin na cele żywnościowe.

Transkrypt

1 Część I. Rozliczenie w zakresie rzeczowym Zad Weryfikacja i optymalizacja metod i systemów upraw polowych roślin na cele żywnościowe. 1. W jakim stopniu planowane cele poszczególnych zadań zostały zrealizowane w danym roku (podać także w %) Zakres merytoryczny niniejszego zadania na rok 2015 dotyczy wykonania prac badawczych ujętych w trzech celach szczegółowych, z których dwa pierwsze są realizowane w ramach usługi badawczej. W celu I dotyczącym doboru odmian zbóż i odmian roślin strączkowych do doświadczeń w siewach mieszanych, w różnych warunkach agro-klimatycznych Polski zakres prac obejmował: 1) przeprowadzenie zbioru i przerób materiału ze ścisłych doświadczeń polowych z jęczmieniem ozimym, pszenicą ozimą i pszenżytem ozimym założonych jesienią 2014 roku oraz z jęczmieniem jarym i pszenicą jarą, założonych wiosną 2015 roku w sieci doświadczalnej COBORU, w każdym gatunku realizacja trzech doświadczeń polowych w siewie czystym oraz w dwui trójskładnikowych mieszankach odmianowych (łącznie 26 odmian i 115 mieszanek) oraz jesienią roku 2015 założenie trzech ścisłych doświadczeń polowych z jęczmieniem ozimym, pszenicą ozimą i pszenżytem ozimym (łącznie 16 nowych odmian i 75 mieszanek), 2) zbiór i przerób materiału ze zbioru z doświadczeń polowych założonych wiosną: realizacja po 5 ścisłych doświadczeń polowych z odmianami pszenicy jarej, jęczmienia jarego i owsa w siewie czystym i sporządzonych z nich dwu- i trójgatunkowych mieszanek międzygatunkowych (łącznie 29 obiektów), 3) zbiór i przerób materiału ze zbioru doświadczeń założonych wiosną: realizacja 4 ścisłych doświadczeń polowych z zasiewami międzygatunkowymi zbóż (owies, jęczmień jary, pszenica jara) z grochem siewnym, łubinem wąskolistnym i żółtym (łącznie 15 obiektów), 4) pobranie z przeprowadzonych doświadczeń polowych próbek ziarna i przygotowanie ich do analiz wartości żywieniowej, 5) opracowanie wyników wartości gospodarczej z doświadczeń zakończonych w 2015 roku, jak również z doświadczenia polowego z pierwszym zestawem odmian i mieszanek zbożowych i zbożowo-bobowatych formy jarej przeprowadzonego w roku 2014 oraz przygotowanie publikacji. W celu II odnośnie optymalizacji rejonów i technologii uprawy soi oraz określenia przydatności odmian wybranych gatunków marginalnych i niszowych w różnych warunkach środowiskowych kraju zakres prac obejmował: 1) zbiór i przerób materiału ze zbioru 7 ścisłych doświadczeń polowych z 9 odmianami soi prowadzonych w sieci doświadczalnej COBORU w wybranych warunkach glebowoklimatycznych kraju, 2) zbiór i przerób materiału ze zbioru doświadczeń założonych w sieci doświadczalnej COBORU jesienią 2014 roku i wiosną 2015 roku z niektórymi gatunkami marginalnymi i niszowymi, jak pszenica orkisz ozima oraz gryka, w wybranych warunkach glebowo-klimatycznych kraju, (łącznie 12 doświadczeń, 9 odmian), 3) określenie wstępnej wartości żywieniowej nasion badanych odmian soi, 4) opracowanie i przekazanie wyników badań do praktyki rolniczej, opracowanie publikacji. W celu III dotyczącym analizy ziarna i nasion mieszanek wewnątrz- i międzygatunkowych zbóż i zbożowo-strączkowych zakres prac obejmował: 1) przygotowanie próbek analitycznych ziarna odmian zbóż i mieszanek zbożowych oraz zbożowobobowatych formy jarej pochodzących ze zbioru 2014 otrzymanych z wybranych stacji COBORU, 2) wykonanie analiz chemicznych ziarna mieszanek zbożowych oraz opracowanie i przekazanie wyników do COBORU i praktyki rolniczej, 3) udział 1 osoby w konferencji naukowej Jakość a wykorzystanie ziarna zbóż, która odbędzie się w IUNG-PIB w Puławach, w dniach października br. 4) Wyjazd szkoleniowy 1 osoby do Foulum w Danii.

2 Wyjazd szkoleniowy do Danii został przesunięty na prośbę strony duńskiej na drugą połowę stycznia Cele zaplanowane w 2015 roku zostały zrealizowane w 80%. 2. Opis wykonania zadań (z uwzględnieniem informacji o wyjazdach zagranicznych) Ad. I. Dokonano zbioru wszystkich 29 doświadczeń polowych założonych jesienią 2014 roku oraz wiosną 2015, opisanych w punktach 1-3 harmonogramu w tym podzadaniu, ogółem z 1884 poletek. Plan tych doświadczeń przedstawiono w tabeli 1. W sumie zebrano ziarno 141 ozimych odmian i mieszanek wewnątrzgatunkowych jęczmienia, pszenicy i pszenżyta oraz jarych odmian i mieszanek jęczmienia i pszenicy, w każdej z trzech lokalizacji dla poszczególnych serii; ponadto ziarno 29 jarych odmian i mieszanek międzygatunkowych dwu- lub trójskładnikowych jęczmienia, owsa i pszenicy w każdej serii po 5 doświadczeń; a także 15 odmian i mieszanek zbóż jarych (jęczmień, owies, pszenica) z bobowatymi grubonasiennymi (groch siewny, łubin wąskolistny i żółty). Zważono plon ziarna z poszczególnych poletek oraz oznaczono wilgotność ziarna. Do systemu Elektronicznej Książki Polowej dotyczącej wartości gospodarczej odmian (EKP-WGO) COBORU wprowadzono wszystkie wyniki pomiarów i obserwacji z poszczególnych poletek wyszczególnionych w metodyce i wytycznych. System EKP-WGO jest bazą danych wszystkich doświadczeń realizowanych przez COBORU w zakresie wartości gospodarczej odmian (WGO). Wykonano analizę wariancji pojedynczych doświadczeń i wstępną ocenę merytoryczną uzyskanych wyników oraz oznaczono masę 1000 ziaren, wyrównanie ziarna i poślad, jak również założono nowe serie doświadczeń ze zbożami ozimymi (jęczmień, pszenica i pszenżyto) na sezon wegetacyjny 2015/2016. Rozmiar tych badań (lokalizacja, odmiany) jest identyczny jak w sezonie wegetacyjnym 2014/2015. Z dziewięciu doświadczeń ze zbożami ozimymi pobrano zbiorcze próby ziarna o masie 300 g i przesłano do IHAR-PIB w Radzikowie z przeznaczeniem do wykonania analiz wartości żywieniowej, łącznie 273 próby (91 obiektów x 3 lokalizacje) w roku przyszłym. Zestawiono wyniki wszystkich cech określanych dla doświadczeń zrealizowanych z roślinami jarymi w latach 2014 i 2015 oraz dla zbóż ozimych z roku zbioru 2015, które zebrano w formie ośmiu odrębnych opracowań zamieszczonych na stronie Zawierają one informacje o lokalizacji doświadczeń (mapka), metodyce prowadzenia doświadczeń, warunkach agrotechnicznych i meteorologicznych, ocenę wyników plonowania oraz tabele z wykazem badanych odmian i mieszanek, wynikami plonu ziarna/nasion w poszczególnych doświadczeniach oraz średnio dla serii rocznych, a także średnie dla pozostałych cech rolniczych. W przypadku plonu mieszanek podano również plon teoretyczny, tj. jaki uzyskano by przy uprawie komponentów w siewie czystym oraz relacje plonu rzeczywistego do plonu teoretycznego (w dt z ha i %). Wartości dodatnie tej zależności lub powyżej 100% oznaczają, że uprawa danej mieszanki dała dodatni efekt w stosunku do uprawy komponentów w siewie czystym. Tabela 1. Plan doświadczeń polowych ze zbożami (mieszanki wewnątrzgatunkowe i międzygatunkowe) oraz mieszankami zbożowo-bobowatymi w sezonie wegetacyjnym 2014/2015 Lp. Roślina Liczba Liczba Liczba (rodzaj doświadczeń) doświadczeń obiektów powtórzeń Lokalizacja 1 Jęczmień ozimy Radostowo, Słupia Wielka, Przecław 2 Pszenica zwyczajna ozima (dobór komponentów) Śrem Wójt., Tarnów, Skołoszów 3 Pszenżyto ozime Krzyżewo, Głodowo, Krościna Mała 4 Jęczmień jary Słupia Wielka, Sulejów, Przecław 5 Pszenica zwyczajna jara Słupia Wielka, Sulejów, Przecław Krzyżewo, Kościelna Wieś, Lućmierz, 6 Jęczmień jary + owies Słupia, Nowy Lubliniec 7 Jęczmień jary + owies Krzyżewo, Kościelna Wieś, Lućmierz, pszenica jara Słupia, Nowy Lubliniec 8 Zboża jare + bobowate Kościelna Wieś, Jelenia Góra, Słupia, grubonasienne Dukla Ad. II. Dokonano zbioru nasion z 7 doświadczeń polowych z 9 odmianami soi oraz zbioru ziarna

3 z 5 doświadczeń polowych z 3 odmianami pszenicy orkisz ozimej oraz 7 doświadczeń z 4 odmianami gryki, zważono plon nasion/ziarna z poszczególnych poletek, oznaczono wilgotność oraz masę 1000 nasion/ziaren. Plan tych doświadczeń przedstawia tabela 2. Do systemu EKP-WGO COBORU (bazy danych w zakresie doświadczeń wartości gospodarczej odmian) wprowadzono wszystkie wyniki pomiarów i obserwacji z poszczególnych poletek wyszczególnionych w metodykach i wytycznych. Z wszystkich doświadczeń z soją przygotowano próby zbiorcze nasion do badań wartości żywieniowej w IHAR-PIB (łącznie 63 próby). Założono nową serię doświadczeń z pszenicą orkisz ozimą na sezon wegetacyjny 2015/2016 (5 doświadczeń, 4 odmiany). Zestawiono wyniki wszystkich cech określanych dla doświadczeń zrealizowanych z soją i gryką w latach 2014 i 2015 oraz dla pszenicy orkisz ozimej z roku zbioru 2015, które zebrano w formie trzech odrębnych opracowaniach zamieszczonych na stronie Zawierają one informacje o lokalizacji doświadczeń (mapka), metodyce prowadzenia doświadczeń, warunkach agrotechnicznych i meteorologicznych, ocenę wyników plonowania oraz tabele z wykazem badanych odmian, wynikami plonu nasion/ziarna w poszczególnych doświadczeniach oraz średnio dla serii rocznych, a także średnie dla pozostałych cech rolniczych. Tabela 2. Plan doświadczeń polowych z soją, orkiszem i gryką w sezonie wegetacyjnym 2014/2015 Roślina Liczba Liczba Liczba Lp. Lokalizacja (rodzaj doświadczeń) doświadczeń odmian powtórzeń Kościelna Wieś, Chrząstowo, Kawęczyn, 1 Soja Zybiszów, Węgrzce, Cicibór Duży, Dukla Ruska Wieś, Nowa Wieś Ujska, Sulejów, 2 Pszenica orkisz ozima Tomaszów Bol., Węgrzce Białogard, Wyczechy, Krzyżewo, Bukówka, 3 Gryka Jelenia Góra, Uhnin, Nowy Lubliniec Ad. III. Na przełomie 2014 i 2015 roku otrzymano ogółem 377 próbek ziarna z doświadczeń WGO z wytypowanych SDOO/ZDOO, COBORU. Reprezentują one formy jare jęczmienia i pszenicy, a także owsa, grochu siewnego oraz łubinów żółtego i wąskolistnego. Spośród 237 próbek ziarna mieszanin odmianowych jęczmienia i pszenicy oraz mieszanek międzygatunkowych jęczmienia, pszenicy i owsa, a także 45 próbek ziarna jarych mieszanek zbożowo-bobowatych, stanowiących 94 próbki różnych kombinacji odmian i gatunków zbóż i roślin strączkowych, z których każda pochodziła z trzech zróżnicowanych warunków glebowo-klimatycznych, przygotowano próbki analityczne do oznaczeń chemicznych. Otrzymano je poprzez zsypanie ziarna z każdej kombinacji mieszankowej w równych proporcjach wagowych. W taki sam sposób przygotowano próbki odmian soi (9) i gryki (5) pochodzących z 7 lokalizacji rozlokowania doświadczeń z tymi gatunkami. W br. roku analizy chemiczne wykonywano w 79 próbkach ziarna mieszanin odmianowych oraz mieszanek zbożowych międzygatunkowych. Pozostały materiał będzie analizowany w roku następnym. Wykonano analizy suchej masy, białka, składników mineralnych, lipidów, skrobi strawnej oraz wyliczono zawartość składników odżywczych (SSO). Oznaczono także zawartość składników bioaktywnych: nierozpuszczalnych w wodzie nieskrobiowych polisacharydów (I-NSP), ich formę rozpuszczalną (S-NSP), ligniny, β-glukanu, nierozpuszczalnych (WUE-AX) i rozpuszczalnych w wodzie (WE-AX) arabinoksylanów oraz na podstawie uzyskanych wyników wyliczono zawartość NSP, TDF i AX. Określono lepkość ekstraktów wodnych ziarna (WEV), głównego wskaźnika jego właściwości funkcjonalnych i przydatności paszowej, jak również zawartość kwasów fenolowych ogółem (TPC) i alkilorezorcynoli (AR). Ogółem wykonano bezpośrednio 1027 analiz chemicznych i biochemicznych, wyliczono dodatkowo 316 parametrów jakości, łącznie 1343 cechy. Wyniki opracowano w formie tabelarycznej (w załączeniu 12 tabel). Stwierdzono małe zróżnicowanie zawartości składników odżywczych i składników bioaktywnych w ziarnie odmian jęczmienia i pszenicy form jarych z siewu czystego i siewu mieszanego. Największe zróżnicowanie zawartości składników ziarna obserwowano w mieszankach dwu i trójskładnikowych tych zbóż jarych z udziałem odmian owsa. Dotyczy to w szczególności zawartości lipidów (CV=23 i 27%), I-NSP (CV=35 i 22%), S-NSP (CV=32 i 21%), ligniny (CV=24 i 27%) oraz AR (CV=59%). Wygłoszono referat na konferencji naukowej Jakość a wykorzystanie ziarna zbóż w IUNG-PIB w Puławach, w dniach października br. Tematem wystąpienia były

4 alkilorezorcynole ich znaczenie w żywności i paszy. Opublikowano pracę przeglądową z tej tematyki, w Biul. IHAR nr 277: Rozpoczęto przygotowania do wyjazdu szkoleniowego do Dani 3. Wymierne rezultaty realizacji zadań Ad. I. Rezultaty dwuletnich badań (2014, 2015) z roślinami jarymi i jednoroczne (2015) ze zbożami ozimymi pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: Większość wewnątrzgatunkowych mieszanek zbóż, zarówno dwu-, jak i trójkomponentowych dała dodatni efekt w porównaniu do średniego plonu komponentów uzyskanego w siewie czystym. Większość międzygatunkowych mieszanek zbóż jarych oraz zbóż jarych z bobowatymi grubonasiennymi dała dodatni efekt w porównaniu do średniego plonu komponentów uzyskanego w siewie czystym. Wysoki dodatni efekt mieszanek zbożowo-bobowatych był wynikiem wyparcia (zwłaszcza łubinów) z mieszanki i wykorzystaniem tej powierzchni przez komponenty zbożowe. Celowa wydaje się zmiana koncepcji badania mieszanek wewnątrzgatunkowych zbóż. Pierwotnie zakładano wstępną ocenę mieszanek w trzech lokalizacjach przez dwa lata i następnie badanie tylko tych najlepszych w 7-8 lokalizacjach przez następne dwa sezony wegetacyjne. W tym systemie zbyt długo trwałoby badanie mieszanek przed wdrożeniem do praktyki. Celowym wydaje się rezygnacja z badania mieszanek dwuodmianowych (trójodmianowe zapewniają większą bioróżnorodność) oraz zwiększenie liczby lokalizacji z trzech do czterech przy założeniu dwuletniego cyklu badań dla wybranych odmian i ich mieszanek. Celowym wydaje się modyfikacja komponowania mieszanek zbożowo-bobowatych, m.in. z powodu wypierania bobowych przez zboża. W następnym dwuletnim okresie badań należy przewidzieć zwiększenie obsady nasion do siewu odmian gatunków bobowatych kosztem zmniejszenia udziału kompomponentów zbożowych w mieszankach. Ad. II. Wyniki dwuletnich badań (2014, 2015) z soją i gryką oraz jednoroczne (2015) ze pszenicą orkisz ozimą pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: Dla odmian soi badanych dwa sezony wegetacyjne skrajne wyniki plonowania wyniosły aż 6,9 dt z ha, natomiast różnice w terminie osiągnięcia dojrzałości żniwnej 13 dni. Po pierwszym roku z badań wycofano odmianę zbyt późną dla naszych warunków (ponad 23 dni późniejszą od odmian najwcześniejszych). Można rozważyć rozszerzenie zakresu badań z soją o jedną lokalizację na północnym wschodzie kraju. Uzasadnieniem może być m.in. prowadzenie doświadczeń odmianowych na Litwie. W roku 2016 należy przewidzić zakończenie serii doświadczeń z gryką, a w roku 2017 z pszenicą orkisz ozimą. Nieliczne krajowe odmiany gryki zostały przebadane przez dwa lata (jedna przez rok), natomiast dwóch litewskich odmian nie dostarczono do badań w roku 2015 (w roku 2014 plonowały gorzej od polskich). W przypadku orkiszu są trudności z pozyskaniem do badań odmian zagranicznych rozmnażanych w Polsce (brak zgody hodowcy). Ad. III. Wyniki oznaczeń wszystkich składników warunkujących wartość użytkową ziarna pozwalają na wyodrębnienie odmian pszenicy i jęczmienia form jarych oraz owsa najbardziej odpowiednich do upraw mieszańcowych. Wyniki badań tego zadania warunkują możliwość kształtowania zarówno plonu ziarna, jego zdrowotności, jak również wartości odżywczej i bioaktywnej w zależności od obranego celu produkcji. Przydatność odmian jęczmienia jarego i pszenicy jarej do uprawy w siewie mieszanym powinna być oceniana kompleksowo, łącznie z wynikami doświadczeń polowych. 4. Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej)

5 Wyniki badań prowadzone wspólnie przez zespół IHAR-PIB oraz COBORU umożliwiają kompleksowe określenie przydatności poszczególnych odmian do siewu mieszankowego, zarówno pod względem cech plonotwórczych jak i wartości żywieniowej i paszowej ziarna poszczególnych mieszanek zbożowych i zbożowo-bobowatych. Wyniki badań w ramach tego zadania służą bezpośrednio producentom rolnym, służbom doradczym, a także przemysłowi rolno-spożywczemu. Wynikami badań powinni być zainteresowani producenci żywności oraz pasz, którzy będą zamierzali dostarczać na rynek spożywczy i paszowy produkty o zdefiniowanej wysokiej wartości użytkowej. Przy takim podejściu dostępność na rynku krajowym surowców o rozpoznanej wysokiej wartości żywieniowej bądź paszowej będzie istotna. Wynikami badań powinny być zainteresowane także służby doradcze oraz pracownicy Inspekcji Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych.