PLONOWANIE I JAKOŚĆ ZIARNA JAREJ FORMY PSZENICY TWARDEJ. Grzegorz Szumiło, Leszek Rachoń. Wstęp

Transkrypt

1 PLONOWANIE I JAKOŚĆ ZIARNA JAREJ FORMY PSZENICY TWARDEJ Grzegorz Szumiło, Leszek Rachoń Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Wstęp Pszenica twarda wywodzi się z dziko rosnącej formy Triticum dicoccoides, wprowadzonej do uprawy ok. 8 tys. lat p.n.e. W czasach nowożytnych pierwsza wzmianka o tym gatunku pochodzi z XVI w, a w roku 1800 francuski botanik Desfontaines posłużył się po raz pierwszy łacińską nazwą Triticum durum. Pszenica twarda zaczęła cieszyć się popytem na początku ubiegłego stulecia [GĄSIOROWSKI, OBUCHOWSKI 1978]. Hodowla intensywnych odmian T. durum, zwłaszcza po 1960 roku, przyczyniła się do poszerzenia światowego areału uprawy i wzrostu produkcji potrzebnego dla przemysłu ziarna tego gatunku [SZWED-URBAŚ 1998]. W Polsce uprawę tej pszenicy zaniechano w latach powojennych ze względu na brak własnych, plennych odmian. Zapotrzebowanie krajowego przemysłu spożywczego na pszenicę twardą pokrywane jest w całości ziarnem importowanym. Wysokie ceny tego surowca na rynku międzynarodowym oraz rosnący popyt spowodowały, że w ostatnich latach wzrosło zainteresowanie uprawą pszenicy twardej nie tylko w tradycyjnych rejonach jej uprawy, ale przede wszystkim w krajach, w których pszenicy tej nie uprawiano lub uprawa miała marginalny charakter, np. Węgry, Niemcy czy Polska [RACHOŃ, SZUMIŁO 2006; SZWED-URBAŚ i in. 1997; 2000]. Czynnikiem decydującym o tym, że ziarno pszenicy durum osiąga wysoką cenę i jest poszukiwanym artykułem na rynku międzynarodowym, jest jego wysoka jakość [RACHOŃ i in. 2002a]. Do wskaźników jakościowych uwzględnianych przy ocenie towaroznawczej ziarna tego gatunku należą m.in.: wyrównanie, szklistość, masa 1000 ziarn i gęstość usypna [GĄSIOROWSKI, OBUCHOWSKI 1978]. Literatura dotycząca produktywności i jakości ziarna odmian pszenicy twardej pochodzących ze wschodu Europy, a uprawianych w warunkach glebowo-klimatycznych naszego kraju jest stosunkowo uboga. W związku z tym podjęto badania, których celem była ocena plonowania, elementów struktury plonu oraz wybranych parametrów jakościowych ziarna odmian ukraińskich i linii polskiej jarej pszenicy twardej w porównaniu z jarą pszenicą zwyczajną.

2 Materiał i metody Badania polowe przeprowadzono w latach w Gospodarstwie Doświadczalnym Felin, należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Pole doświadczalne zlokalizowane było na glebie wytworzonej z pyłów pochodzenia lessowego, zaliczanej do kompleksu pszennego dobrego. Eksperyment prowadzono metodą bloków losowanych w czterech powtórzeniach. Badaniami objęto jarą pszenicę twardą (Triticum durum Desf.) odmiany ukraińskie: Kharkivska 27, Kharkivska 39, Kharkivska 41, Izolda, Chado i linię LGR 896/23 oraz jarą pszenicę zwyczajną (Triticum aestivum L.) odmianę Torka. Linia LGR 896/23 została wyselekcjonowana w Instytucie Genetyki i Hodowli Roślin UP w Lublinie, a wstępnie przeprowadzone badania wskazują na zadowalający poziom plonowania i dużą wartość technologiczną jej ziarna. Uprawa roli była typowa dla systemu płużnego. Przedsiewnie wniesiono nawożenie: P 26, K 66 i N 40,0 kg ha -1. Drugą dawkę azotu (40,0 kg ha -1 ) zastosowano na początku fazy strzelania w źdźbło. Powierzchnia poletek do zbioru wynosiła 10 m 2. Siew w ilości 500 ziarn na 1 m 2 wykonywano w stanowisku po rzepaku ozimym. Zachwaszczenie regulowano stosując herbicydy Puma Uniwersal 069 EW (1,2 dm 3 ha -1 ) i Chwastox Trio 540 SL (2,0 dm 3 ha -1 ) w fazie krzewienia pszenicy. Do ochrony przed wyleganiem wykorzystywano Stabilan 750 SL (1,8 dm 3 ha -1 ) na początku strzelania w źdźbło. Choroby grzybowe i szkodniki zwalczano w fazie kłoszenia przy użyciu preparatów odpowiednio Alert 375 SC (1,0 dm 3 ha -1 ) i Decis 2,5 EC (250 cm 3 ha -1 ). Przed zbiorem określono liczbę kłosów na powierzchni 1 m 2. Po uzyskaniu przez ziarno dojrzałości pełnej dokonano kombajnowego zbioru zbóż oraz ustalono: plon ziarna, liczbę i masę ziarn z kłosa oraz masę 1000 ziarn. Określono także gęstość ziarna w stanie zsypnym zgodnie z normą PN-73/R-74007, wyrównanie ziarna wg BN-69/ i szklistość ziarna wg PN-70/R Uzyskane wyniki opracowano statystycznie za pomocą analizy wariancji, oceniając istotność różnic testem Tukeya na poziomie p=0,05. Wyniki i dyskusja Przeprowadzone doświadczenie wskazuje (tab. 2), że odmiana Torka pszenicy zwyczajnej plonowała istotnie wyżej (o 7,5 16,4%) od wszystkich badanych odmian ukraińskich i linii polskiej Triticum durum. Na mniejszy potencjał plonowania pszenicy twardej niż pszenicy zwyczajnej wskazują także inni autorzy [RACHOŃ 1994; RACHOŃ i

3 in. 2002b; RACHOŃ, SZUMIŁO 2006; WOŹNIAK 2006], jednak w literaturze przedmiotu różnica w plonowaniu wymienionych gatunków jest większa i waha się od 18 do 30%. Wyższy poziom produktywności pszenicy zwyczajnej w porównaniu z pszenicą twardą wynikał przede wszystkim z istotnie większej obsady kłosów Triticum aestivum, na co zwrócono uwagę również w innych pracach [RACHOŃ 1997; 1999a; 1999b; RACHOŃ, DZIAMBA 1999; WOŹNIAK 2006]. Wśród odmian pszenicy twardej wysokim plonem ziarna wyróżniała się odmiana Kharkivska 27 (6,83 t ha -1 ), a do najniżej plonujących należały odmiany Kharkivska 39 i Izolda (odpowiednio 6,17 i 6,27 t ha -1 ). Natomiast linia LGR 896/23 plonowała na poziomie 6,19 t ha -1. Rozkład opadów atmosferycznych i średnie temperatury powietrza w okresie wegetacji zbóż jarych przedstawiono w tabeli 1. W trzyletnim cyklu doświadczeń, najmniej sprzyjające warunki pogodowe dla wegetacji pszenicy jarej panowały w 2006 r. W czerwcu tego roku odnotowano niewielką sumę opadów atmosferycznych, a suchy i gorący lipiec pogłębił niedobory wody w glebie. Najkorzystniejszym dla plonowania pszenicy jarej był rok 2007, kiedy to w okresie od maja do lipca notowano wysokie temperatury, a opady atmosferyczne, wyraźnie przewyższające normę wieloletnią, sprzyjały intensywnemu wzrostowi i rozwojowi roślin. Ostatni rok badań wyróżniał się znacznym nadmiarem opadów w maju, a ich niedoborem w czerwcu w porównaniu do średniej z wielolecia. Wszystkie badane odmiany i linia pszenicy były mniej produktywne i tworzyły mniej kłosów w 2006 r. niż w 2007 r. Z analizy statystycznej wynika (tab. 3), że pszenica twarda cechowała się istotnie większą masą 1000 ziarn i masą ziarn z kłosa w porównaniu do odmiany pszenicy zwyczajnej. Badania przeprowadzone przez RACHONIA [1994] oraz RACHONIA i in. [2002b] również wskazują na większą masę 1000 ziarn pszenicy twardej niż pszenicy zwyczajnej, a zdaniem WOŹNIAKA [2006] pszenica durum odznacza się większą masą ziarn z kłosa. Wśród porównywanych genotypów pszenicy twardej, odmiana Kharkivska 27 charakteryzowała się istotnie największą masą 1000 ziarn i dużą masą ziarn z kłosa. Podobnie RACHOŃ [1997] wykazał, że najwyżej plonujące genotypy pszenicy twardej tworzyły dobrze wykształcone ziarno. W badaniach własnych najmniejszą masę ziarn z kłosa stwierdzono u linii LGR 896/23. Odmiana Kharkivska 27 i linia LGR 896/23 wyróżniały się istotnie mniejszą liczbą ziarn z kłosa niż odmiany Chado i Torka. W 2008 r. odnotowano istotnie większą MTZ i masę ziarn z kłosa, a mniejszą liczbę ziarn z kłosa niż w roku W 2006 r. pszenica twarda wytworzyła istotnie mniej dorodne ziarno, a większą liczbę ziarn z kłosa w odniesieniu do 2008 r.

4 Gęstość ziarna w stanie zsypnym decyduje o wartości przemiałowej. Duża wartość tej cechy prognozuje wysoki plon mąki, zaś mała świadczy o pomarszczeniu ziarna i słabym wykształceniu bielma [WOŹNIAK 2005]. W warunkach przeprowadzonego doświadczenia gęstość ziarna w stanie zsypnym odmian ukraińskich pszenicy twardej kształtowała się w granicach od 778 do 793 kg m -3 (tab. 4), a istotnie niższą wartość tego parametru stwierdzono u linii LGR 896/23. Wśród parametrów jakościowych, również szklistość ziarna w dużej mierze oddziałuje na jego wartość przemiałową [MAKOWSKA i in. 2008]. Mieląc szkliste ziarno uzyskuje się gruboziarniste kaszki (semolinę), niezbędne do produkcji wysokiej jakości makaronów. Odmiana Kharkivska 27 i polska linia pszenicy twardej cechowały się większą szklistością ziarna, a mniejszym jego wyrównaniem niż pozostałe odmiany tego gatunku pszenicy. Wszystkie analizowane odmiany i linia pszenicy twardej wyróżniały się ziarnem bardziej wyrównanym i większym udziałem ziarn szklistych w porównaniu z odmianą pszenicy zwyczajnej średnio odpowiednio o 15,1% i 33,0%. W innych badaniach [CIOŁEK, MAKARSKA 2004; RACHOŃ 1999a; RACHOŃ, SZUMIŁO 2002], różnica w szklistości ziarna pszenicy twardej i pszenicy zwyczajnej wynosiła od 14,1 do 41,3%. Warunki pogodowe panujące w latach badań miały wpływ na przydatność technologiczną ziarna pszenicy twardej i zwyczajnej. Świadczy o tym istotne zróżnicowanie wartości wskaźników jakościowych badanego ziarna w zależności od sezonu wegetacyjnego. Ziarno o największej gęstości w stanie zsypnym, wyrównaniu i szklistości zebrano w 2008 r. Natomiast 2006 r. był najmniej korzystny pod względem gęstości ziarna w stanie zsypnym i wyrównania ziarna. Stwierdzono interakcję między odmianami i linią a latami badań. W 2006 r. ziarno pszenicy twardej, z wyjątkiem odmiany Izolda, było istotnie mniej wyrównane i wykazywało mniejszą gęstość w stanie zsypnym niż w kolejnych latach badań. Ziarno pszenicy twardej i zwyczajnej zebrane w 2008 r. było bardziej szkliste od ziarna uzyskanego w 2007 r., a zależność ta nie była statystycznie istotna tylko w przypadku odmiany Kharkivska 39. Wnioski 1. Plon ziarna odmian ukraińskich i linii polskiej pszenicy twardej był niższy, średnio o 12,9% niż plon ziarna pszenicy zwyczajnej, co wynikało głównie z istotnie mniejszej obsady kłosów. 2. Pszenica twarda przewyższała pszenicę zwyczajną pod względem masy ziarn z kłosa.

5 3. Wśród porównywanych genotypów pszenicy twardej, odmiana Kharkivska 27 wyróżniała się wysokim plonem oraz największą masą 1000 ziarn i dużym udziałem ziarn szklistych. Literatura CIOŁEK A., MAKARSKA E Wpływ zróżnicowanego nawożenia azotem i ochrony chemicznej na wybrane parametry jakościowe ziarna pszenicy twardej (Triricum durum Desf.). Annales UMCS, Sec. E 59(2): GĄSIOROWSKI H., OBUCHOWSKI W Pszenica makaronowa durum (Triticum durum). Post. Nauk Roln. 1/78: MAKOWSKA A., OBUCHOWSKI W., SULEWSKA H., KOZIARA W., PASCHKE H Effect of nitrogen fertilization of durum wheat varieties on some characteristics important for pasta production. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 7(1): RACHOŃ L Porównanie plonowania jarej pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) z jarą pszenicą zwyczajną (Triticum aestivum ssp. vulgare). Annales UMCS, Sec. E 49: RACHOŃ L Plonowanie i jakość niektórych odmian pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Biul. IHAR 204: RACHOŃ L. 1999a. Plonowanie i jakość pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) nawożonej zróżnicowanymi dawkami azotu. Pam. Puł. 118: RACHOŃ L. 1999b. Porównanie plonowania i jakości jarej pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) oraz pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum ssp. vulgare) przy opóźnionym terminie siewu. Mat. konf. nauk. Środowiskowe i agrotechniczne uwarunkowania jakości płodów rolnych. Warszawa, 1-2 VI 1999: RACHOŃ L., DZIAMBA SZ Wpływ przedsiewnej biostymulacji nasion światłem na plonowanie i jakość pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Pam. Puł. 118: RACHOŃ L., DZIAMBA SZ., OBUCHOWSKI W., KOŁODZIEJCZYK P. 2002a. Ocena przydatności ziarna odmian pszenicy twardej (Triticum durum) i zwyczajnej (Triticum aestivum ssp. vulgare) do produkcji makaronu. Annales UMCS, Sec. E 57: RACHOŃ L., SZUMIŁO G Plonowanie i jakość niektórych polskich i zagranicznych odmian i linii pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Pam. Puł. 130: RACHOŃ L., SZUMIŁO G Plonowanie a opłacalność uprawy pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Pam. Puł. 142:

6 RACHOŃ L., SZWED-URBAŚ K., SEGIT Z. 2002b. Plonowanie nowych linii pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) w zależności od poziomu nawożenia azotem i ochrony roślin. Annales UMCS, Sec. E 57: SZWED-URBAŚ K Zakres i metody oceny materiałów kolekcyjnych Triticum durum Desf. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 463: SZWED-URBAŚ K., SEGIT Z., MAZUREK H Parametry jakościowe ziarna krajowych linii pszenicy twardej. Biul. IHAR 204: SZWED-URBAŚ K., SEGIT Z., ZALEWSKI D Ocena ogólnej i swoistej zdolności kombinacyjnej cech ilościowych u wybranych linii pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Biul. IHAR 216: WOŹNIAK A Wpływ przedplonów na plon i jakość technologiczną ziarna pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Annales UMCS, Sec. E 60: WOŹNIAK A Plonowanie i jakość ziarna pszenicy jarej zwyczajnej (Triticum aestivum L.) i twardej (Triticum durum Desf.) w zależności od poziomu agrotechniki. Acta Agrophys. 8(3): Słowa kluczowe: plon ziarna, elementy struktury plonu, jakość ziarna, pszenica twarda, pszenica jara Streszczenie Badania polowe przeprowadzono w latach na terenie Gospodarstwa Doświadczalnego Felin UP w Lublinie na glebie kompleksu pszennego dobrego. Celem podjętych badań było porównanie plonowania, elementów struktury plonu oraz wybranych parametrów jakościowych ziarna odmian ukraińskich i linii polskiej jarej pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) z odmianą jarej pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.). Plon odmian ukraińskich i linii polskiej pszenicy twardej był niższy średnio o 12,9% niż plon pszenicy zwyczajnej, co wynikało głównie z istotnie mniejszej obsady kłosów. Pszenica twarda przewyższała pszenicę zwyczajną pod względem masy ziarn z kłosa. Wśród porównywanych genotypów pszenicy twardej, odmiana Kharkivska 27 wyróżniała się wysokim plonem oraz największą masą 1000 ziarn i dużym udziałem ziarn szklistych. COMPARISON OF YIELDING OF SOME SPRING DURUM WHEAT CULTIVARS AND LINE WITH COMMON WHEAT

7 Grzegorz Szumiło, Leszek Rachoń Department of Plant Cultivation, University of Life Sciences in Lublin Key words: grain yield, yield components, grain quality, hard wheat, spring wheat Summary The field studies were performed in in The Experimental Farm Felin, University of Life Sciences, Lublin, on good wheat complex soils. The study aimed at comparing the yielding, yield structure elements, as well as selected qualitative parameters of grain of Ukrainian varieties and Polish durum spring wheat line (Triticum durum Desf.) with common spring wheat (Triticum aestivum L.). Yields of Ukrainian varieties and Polish line of durum wheat were lower by 12.9% than that of common wheat, which mainly resulted from significantly lower spike density. Durum wheat had higher grain weight per spike as compared to the common one. Among compared genotypes of durum wheat, Kharkivska 27 cv. was distinguished by high yields as well as the highest 1000-grain weight and large percentage of vitreous grains. Dr inż. Grzegorz Szumiło Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin Uniwersytet Przyrodniczy ul. Akademicka Lublin

8 Tabela 1. Opady i temperatury powietrza wg Obserwatorium Meteorologicznego w Felinie Table 1. Rainfalls and air temperatures according to the Meteorological Observatory at Felin Rok Miesiąc; Month Year III IV V VI VII VIII III VIII Opady; Rainfalls [mm] Suma; Sum ,0 30,3 59,5 37,9 6,8 198,3 379, ,2 17,4 81,5 87,8 87,0 37,6 341, ,8 55,8 101,6 25,9 77,1 45,0 370,2 z lat for ,8 40,6 58,3 65,8 78,0 69,7 338,2 Temperatura; Temperature [ o C] ; ,0 8,7 13,6 16,9 21,9 17,4 12, ,2 8,7 15,0 18,1 19,2 18,4 14, ,4 9,3 12,8 17,7 18,3 19,3 13,5 z lat for ,0 7,5 13,0 16,5 17,9 17,3 12,2

9 Tabela 2. Plon ziarna i liczba kłosów pszenicy jarej Table 2. The grain yield and number of ears of spring wheat Odmiany i linia Cultivars and line Plon ziarna Yield of grain [t ha -1 ] Liczba kłosów na 1 m 2 Number of ears per 1 m 2 Chado 5,98 7,38 6,51 6, Izolda 5,79 6,74 6,28 6, Kharkivska 27 6,03 7,63 6,84 6, Kharkivska 39 5,44 6,77 6,31 6, Kharkivska 41 5,62 7,48 6,30 6, LGR 896/23 5,32 7,02 6,25 6, Torka 6,58 8,01 7,54 7, dla lat 5,82 7,29 for years 6, NIR 0,05 LSD 0.05 a 0,321 24,1 b 0,166 12,5 a b 0,556 41,8 a dla odmian i linii; for cultivars and line b dla lat; for years a b dla interakcji odmiany i linia lata; for interaction cultivars and line years

10 Odmiany i linia Cultivars and line MTZ Weight of 1000 grains [g] Tabela 3. Elementy struktury plonu pszenicy jarej Table 3. Yield structure elements of spring wheat Liczba ziarn z kłosa Number of kernels per ear Masa ziarn z kłosa Weight of grains per ear [g] Chado 42,8 47,9 49,9 46,9 40,0 37,3 36,5 37,9 1,715 1,785 1,818 1,773 Izolda 42,5 46,4 47,5 45,5 40,5 35,8 34,7 37,0 1,721 1,661 1,647 1,676 Kharkivska 27 47,5 52,1 56,0 51,9 39,2 34,1 33,7 35,7 1,862 1,779 1,885 1,842 Kharkivska 39 44,9 49,9 51,8 48,9 41,4 35,0 35,3 37,2 1,855 1,749 1,827 1,810 Kharkivska 41 44,0 50,6 52,5 49,0 40,2 36,1 35,4 37,3 1,771 1,828 1,856 1,818 LGR 896/23 41,7 45,7 48,9 45,4 37,4 36,9 32,7 35,7 1,557 1,686 1,599 1,614 Torka 38,1 34,8 38,3 37,1 38,3 39,3 36,6 38,1 1,458 1,369 1,402 1,410 dla lat for years 43,1 46,8 49,3 39,6 36,4 35,0 1,706 1,694 1,719 NIR 0,05 LSD 0.05 a 1 0,85 1,78 0,0370 b 2 0,44 0,92 0,0191 a b 3 1,46 3,09 0,0638 1, 2, 3 Objaśnienia w tabeli 2; Explanations in table 2

11 Odmiany i linia Cultivars and line Gęstość ziarna w stanie zsypnym Test weight [kg m -3 ] Tabela 4. Cechy jakościowe ziarna pszenicy jarej Table 4. Quality of spring wheat grain Wyrównanie ziarna Grain uniformity [%] Szklistość ziarna Grain vitreosity [%] Chado ,7 92,7 97,5 91,3 72,5 85,0 93,3 83,6 Izolda ,2 89,3 92,3 90,2 82,5 79,7 85,5 82,6 Kharkivska ,7 90,2 95,1 87,3 89,0 83,0 92,8 88,3 Kharkivska ,6 93,8 98,0 90,5 76,3 81,0 85,3 80,8 Kharkivska ,5 94,2 95,7 91,5 85,3 75,7 85,5 82,1 LGR 896/ ,4 83,6 94,5 85,9 86,8 82,7 88,8 86,1 Torka ,7 68,3 77,8 74,3 59,8 40,0 53,0 50,9 dla lat for years ,4 87,4 93,0 78,9 75,3 83,4 NIR 0,05 LSD 0.05 a 1 8,6 2,02 3,32 b 2 4,4 1,04 1,71 a b 3 14,8 3,49 5,75 1, 2, 3 Objaśnienia w tabeli 2; Explanations in table 2