S O J A. Uprawa i praktyczne wykorzystanie w Polsce. Lech Boros

Transkrypt

1 S O J A Uprawa i praktyczne wykorzystanie w Polsce Lech Boros Zakład Nasiennictwa i Nasionoznawstwa / Pracownia Oceny Zdrowotności i Tożsamości Zbóż i Roślin Strączkowych Radzików październik 2017 rok II Spotkanie Nauka Doradztwu Rolniczemu IHAR - PIB w Radzikowie.

2 SOJA (Glycine max) Najstarsze ślady uprawy soi pochodzą z Chin datuje się je na przynajmniej 3 tysiące lat p.n.e. Od wieków stanowi ona ważny składnik diety mieszkańców Dalekiego Wschodu Z Azji do Europy sprowadził soję Engelbert Kaempfer ( ) niemiecki podróżnik. Na szerszą skalę, dla celów gospodarczych zaczęto ją uprawiać dopiero w połowie XIX wieku we Włoszech, Francji Do Ameryki nasiona soi sprowadził Beniamin Franklin. Inne źródła podają, że sprowadził ją Samuel Bowen w 1775 z Chin. Rozkwit tej uprawy nastąpił dopiero po II Wojnie Światowej i wiązał się z ogromnym zapotrzebowaniem na oleje roślinne i białko paszowe

3 Powierzchnia uprawy i zbiory soi na świecie w 2012 i 2014 roku (FAOSTAT) Państwo Powierzchnia (mln ha) Zbiory (mln ton) USA 30,798 33,424 82, ,877 Brazylia 24,937 30,274 65,848 86,760 Argentyna 19,350 19,252 40,100 53,398 Indie 10,800 10,908 14,666 10,528 Chiny 6,750 6,801 13,011 12,155 Paragwaj 3,000 3,500 4,345 9,975 Kanada 1,667 2,235 5,086 6,049 Urugwaj 1,130 1,321 2,112 3,163 ŚWIAT 106, , , ,652 średnie plony 22,92 dt/ha 26,07 dt/ha

4

5 Import soi do EU: każdego roku EU importuje około 40 mln ton soi głównie Brazylii, USA i Argentyny

6 Udział soi GMO w areale upraw w skali światowej i wybranych krajach w 2013 roku /wg GMO Compass.org/ Uprawa od roku Powierzchnia upraw w 2013 (mln ha) Udział GMO Świat % USA % Argentyna % Brazylia % Kanada % Paragwaj % Urugwaj % Bolivia %

7 Postęp w uprawie soi w Europie w latach (FAOSTAT) Powierzchnia uprawy (mln ha) 1,96 2,74 2,97 3,44 3,22 4,50 Wysokość produkcji (mln t) 3,35 4,79 5,79 5,51 5,98 8,77 Średni plon (dt/ha) 17,13 17,50 19,50 16,01 18,54 19,50

8 Państwa europejskie z powierzchnią uprawy soi w 2014 roku powyżej 20 tysięcy hektarów (FAOSTAT) Państwo Powierzchnia (w tys. ha) Ukraina Rosja Serbia Włochy Rumunia Mołdawia Chorwacja Węgry Francja Austria Słowacja Europa 3,4 mln ha / 5,5 mln ton; 4,5 mln ha / 8,8 mln ton

9 Historia soi w Polsce Pierwsze doświadczenia polowe z soją założył A. Sempołowski w 1879 roku w Żabikowie. Następnie J. Osiński prowadził próby uprawy soi na Podolu W okresie międzywojennym badania zagranicznych form soi prowadzono na Uniwersytecie Poznańskim, w Państwowym Instytucie Naukowym w Puławach i Bydgoszczy. W okresie tym wyselekcjonowano kilka odmian (Lityński 1964, Mackiewicz 1955) Po wojnie prace badawczo-hodowlane z soją prowadził Dybowicz, firma SWHN, Kaznowski, Mackiewicz, Tomaszewski i Lityński (Lityński 1964). Wyselekcjonowane odmiany soi nie zostały wdrożone do produkcji. Charakteryzowały się one długim okresem wegetacji, średnim potencjałem plonowania i niską jego stabilnością

10 Historia soi w Polsce Kompleksowe badania na rzecz hodowli i jej zapoczątkowanie w latach 70-tych doprowadziło do wytworzenia odmian charakteryzujących się odpowiednią wczesnością, plennych i przystosowanych do zmechanizowanej uprawy. W Rejestrze było siedem krajowych odmian soi, z których Aldana, Jutro, Progres i Mazowia wyhodowane w IHAR oraz Nawiko, Gaj i Augusta wyhodowane w AR Poznań Za całokształt tych prac zespół kierowany przez Profesora J. Szyrmera z IHAR uzyskał w 1987 roku nagrodę Przewodniczącego Komitetu ds. Nauki i Postępu Technicznego Rady Ministrów za Wyhodowanie i wprowadzenie do uprawy i spożycia polskich odmian soi

11 Najważniejsze zadania w hodowli soi w warunkach Polski tolerancja na długość dnia wczesność - okres wegetacji do 130 dni (OOO grupa dojrzałości) tolerancja na niesprzyjające warunki środowiska (niskie temperatury, braki wilgoci). wysoki potencjał plonowania i jego stabilność wysokość roślin i osadzenie I strąka przystosowanie do zbioru mechanicznego

12 zawartość w % Plon nasion, wysokość roślin i długość okresu wegetacji odmian soi wg COBORU Lp. Odmiany Plon nasion (dt/ha) Wysokość roślin (cm) Długość wegetacji (dni) Wzorzec 26,0 23, Polan 27,0 23, Progres 23,4 21, RAH 288 (Aldana) 27,7 24, Wzorzec: wszystkie odmiany badane w danym roku Białko i tłuszcz w nasionach soi wg COBORU 40 tłuszcz białko Wzorzec Polan Progres RAH 288 (Aldana)

13 Wysokie walory użytkowe polskich odmian soi hodowli IHAR zostały potwierdzone w badaniach Bundessortenamt - rejestracja odmiany Jutro 1995 r oraz DEFRA - UK rejestracja odmiany Progres i Aldana w 2002 roku. Odmiany krajowej hodowli w latach w doświadczeniach COBORU plonowały średnio na poziomie dt/ha, co jak na soję uprawianą w naszym klimacie jest bardzo dobrym wynikiem. W warunkach produkcyjnych w rejonie południowo-wschodnim Polski plony soi były niższe od uzyskiwanych w doświadczeniach COBORU. Wahały się od 15 do 25 dt/ha, w zależności od rejonu i warunków klimatycznych danego roku. Pomimo istotnego postępu w hodowli odmian soi przystosowanych do uprawy w warunkach Polski, gwarantujących dobry poziom plonowania, opracowanych technologii i instrukcji uprawowych oraz wykorzystania nasion do bezpośredniego spożycia i na pasze, nie miało to przełożenia na rozszerzenie uprawy tego gatunku.

14 Czynniki hamujące rozwój uprawy soi w Polsce rosnący import śruty sojowej nowa roślina i błędy w uprawie niedostateczne przygotowanie gleby do siewu - słabe wschody brak zaprawiania nitraginą lub złe, nieskuteczne zaprawienie brak drugiej dawki azotu w przypadku słabego brodawkowania dopuszczenie do zachwaszczenia niedokładny zbiór kombajnem - zbyt duże straty przy zbiorze zbiór zbyt wilgotnych nasion mała reprodukcja kwalifikowanego materiału siewnego brak rynku zbytu na krajową soję niska opłacalność uprawy

15 Czynniki zewnętrzne sprzyjające rozwojowi uprawy soi utrzymująca się na rynkach światowych wysoka cena soi i śruty sojowej duża dynamika wzrostu importu soi przez Chiny zatwierdzenie w Unii Europejskiej programu tzw. zazielenienia, w ramach którego można siać rośliny strączkowe w tym soję ocieplenie klimatu

16 Zmiany warunków pogodowych okresów 10-letnich w miesiącach V-IX dla Radzikowa na tle wielolecia Lata Suma temperatur V-IX Suma temperatur efektywnych* V-IX Suma opadów V-IX Wskaźnik hydrotermiczny , , , , , , ,205 *uwzględnia temperaturę progową (6 o C)

17 Czynniki wewnętrzne sprzyjające rozwojowi uprawy Czynniki wewnętrzne sprzyjające rozwojowi uprawy poszerzenie oferty odmianowej - rozpoczęcie hodowli w Polsce przez firmy hodowlane - wzrost zainteresowania zagranicznych firm hodowlanych zwiększony areał produkcji kwalifikowanego materiału siewnego dopłaty do uprawy roślin strączkowych oraz dopłaty do materiału siewnego program zazielenienia, w ramach którego można siać rośliny strączkowe w tym soję pojawienie się w kraju podmiotów gospodarczych skupujących soję

18 Krajowy Rejestr odmian COBORU w 2017 roku Odmiana Kraj Hodowca Aldana Polska Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Augusta Polska Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Mavka Polska AgroYoumis PL sp. z o.o. Madlen Polska AgroYoumis PL sp. z o.o. Abelina Austria Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG Aligator Francja Euralis Semences Erica Polska DANKO Hodowla Roślin sp. z o.o. GL Melanie Austria Saatzucht Gleisdorf Maja Polska AgroYoumis PL sp. z o.o. Paradise Szwajcaria Agroscope Changings-Wädenswil ACW Petrina Kanada University of Guelph Sculptor Niemcy Norddeutsche Pflanzenzucht Hans- Georg Lembke KG

19 Odmiany w badaniach COBORU w 2017 roku Nazwa hodowlana Rok Zgłaszający Hodowca SZD Saatbau Polska sp. z o.o. Universität Hohenheim Landessaatzuchtanstalt 720 SZD Saatbau Polska sp. z o.o. Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG CH Saaten-Union Polska sp. z o.o. Agroscope Changings- Wädenswil ACW ESG Euralis Nasiona sp. z o.o. Euralis Semences Hodowla Soi AgroYoumis Polska sp. z Hodowla Soi AgroYoumis o.o. Polska sp. z o.o. SN DANKO Hodowla Roślin sp. z o.o. Soya-North Co., Ltd. OAC 07-03C 2016 DANKO Hodowla Roślin sp. z o.o. University of Guelph SZD Saatbau Polska sp. z o.o. Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG SZD Saatbau Polska sp. z o.o. Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG SZD Saatbau Polska sp. z o.o. Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG ESG Euralis Nasiona sp. z o.o. Euralis Semences

20 Soja. Plon nasion odmian. Lata zbioru: 2016, 2015, 2014 COBORU 2016 Lp. Odmiany Plon nasion (% wzorca) Długość okresu wegetacji Wzorzec, dt/ha 31,8 20,1 30, Abelina św AT 114 (109) (112) 3 (6) (1) 2 Aldana w Aligator bp FR (121) 4 12 (7) 4 Augusta bw Madlen p (99) 2 12 (5) 6 Mavka śp z CCA 7 Protina FR Sultana FR Liczba doświadczeń Kol. 1: bw bardzo wczesna, w- wczesna, św średniowczesna, śp średniopóźna, p późna, bp bardzo późna, wzorzec: 2016,2015 średnia z odmian zarejestrowanych z wyłączeniem Augusty; 2014 Aldana, Mavka; Kol. 2: ( ) wyniki z doświadczeń rejestrowych

21 Powierzchnia kwalifikowanych plantacji nasiennych roślin strączkowych w Polsce w latach (PIORIN) Lp. Gatunek Liczba plantacji Powierzchnia (ha) Łubin wąskolist Soja Groch siewny Łubin żółty Bobik Wyka siewna Łubin biały Wyka kosmata reprodukowano 7 odmian: 97 plantacji łączny areał 597 ha /180 ha odmiany z KR / 2014 reprodukowano 13 odmian: 258 plantacji łączny areał 2048 ha /755 ha odmiany z KR/ 2015 reprodukowano 18 odmian: 525 plantacji łączny areał 4073 ha /1520 ha odmiany z KR/ 2016 reprodukowano 19 odmian: 177 plantacji łączny areał 1717 ha /599 ha odmiany z KR/

22 Korzyści wynikające z uprawy soi Wzbogacenie płodozmianu Produkcja białka i tłuszczu na własnym polu Bardzo dobre oddziaływanie na rośliny następcze Poprawa fizycznej i biologicznej struktury gleby Zwiększa zawartość próchnicy, dostarcza do gleby około 100 kg N/ha Nie wymaga intensywnej ochrony i wysokiego nawożenia azotem Uprawa i zbiór możliwy bez specjalistycznego sprzętu Niskie koszty produkcji polowej

23 Elementy agrotechniki Walka z chwastami herbicydy Herbicydy do zwalczania chwastów dwuliściennych: Sencor Liquid 600 SC (metrybuzyna) Boxer 800 EC (prosulfokarb) Afalon Dyspersyjny 450 SC (linuron). Stomp Aqua 455 CS (pendimetalina). Corum 502,4 SL (bentazon, imazamoks) Plateen 41,5 WG (flufenacet, metrybuzyna) Proman 500 SC (metobromuron) Herbicydy do zwalczania chwastów jednoliściennych: Dual Gold 960 EC (metolachlor-s) Focus Ultra 100 EC (cykloksydym) Fusilade Forte 150 EC (fluazyfop-p butylu) Trivko (fluazyfop-p butylu).

24 Elementy agrotechniki Insektycydy do stosowania w soi Kobe 20 SP Lanmos 20 SP Mospilan 20 SP Sekil 20 SP Wszystkie oparte na tej samej substancji czynnej: acetamipryd Dotychczas nie prowadzono zwalczania szkodników ze względu na ich małe liczebnie występowanie. Potencjalne szkodniki to głównie kłująco-ssące oraz żerujące na liściach tj. gąsienice rusałki osetnik, wieczernica szczawiówka, przędziorek chmielowiec, zmiennik lucernowiec

25 Perspektywy rozszerzenia areału uprawy soi w Polsce Soja staje się rośliną konkurencyjną ekonomicznie w stosunku innych upraw polowych uwzględniając dopłaty do Rozszerzono prace hodowlano-badawcze nad soją w IHAR-PIB, Hodowli Roślin Strzelce, na Uniwersytecie Przyrodniczym Poznaniu. Hodowlę soi rozpoczęła Danko Hodowla Roślin Powstały dwa Konsorcja naukowo-badawcze poznańskie i krakowskie, mające na celu ocenę odmian, badań z zakresu agrotechniki i wykorzystaniu soi w żywieniu człowieka i zwierząt Rozpropagowanie idei uprawy soi w Polsce w ostatnich latach z dobrym skutkiem prowadzi SDOO w Głubczycach, wspólnie z Top Farms Głubczyce wspomagane akcjami marketingowymi hodowców krajowych i zagranicznych firm Saatbau Polska czy AgroYoumis PL.

26 Perspektywy rozszerzenia areału uprawy soi w Polsce Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi w styczniu 2014 roku podpisał deklarację Soja Naddunajska, której celem jest zapewnienie w Europie zaopatrzenia w białko wysokiej jakości w związku z popytem konsumenckim na produkty żywnościowe oparte na soi niemodyfikowanej genetycznie. Tworzy się rynek przetwórstwa soi w Polsce. Aktualnie przerób soi prowadzi zakład przetwórczy Bodaczowice/ Glencore oraz kilka małych ekstruderów w firmach paszowych. W perspektywie firma Agrolok z Golubia-Dobrzynia przetwórstwo nasion soi i innych strączkowych ponad t/r czy w środkowej i południowej Polsce między innymi Cedrob, Solar Corn. Realizacja podjętych działań oraz ocieplenie klimatu wpłynie na rozszerzenie i upowszechnienie soi w rolniczym krajobrazie Polski.

27 Opłacalność uprawy soi w Polsce w porównaniu do pszenicy i rzepaku wg cen z 2015 roku (Brzóska, Śliwa 2015) Wyszczególnienie Pszenica ozima Rzepak Soja Plon nasion (dt/ha) Cena (zł/t) Przychód (zł/ha) Koszt uprawy (zł/ha) Zysk (zł/ha) Dopłata obszarowa (zł/ha) Dopłata do nasion siewnych (zł/ha) Dochód ogółem (zł/ha) Dochód bez dopłat

28 Struktura nasion soi Okrywa nasienna 8% Liścienie 90% Hypokotyl 2% Skład Chemiczny Białko 36% Tłuszcz 19% /kw. nienasycone 85%; nasycone 15%/ Węglowodany 28% /rozpuszczalne 9%, nierozpuszczalne 19% błonnik/ Popiół /składniki mineralne/ 4% Woda 13%

29 Czynniki antyżywieniowe w nasionach soi: inhibitor trypsyny i chymotrypsyny, lektyny (hemaglutyniny), fenolany, białka o działaniu immunogennym (glicyna, ß-konglicyna) polisacharydy i oligosacharydy fityniany Związki te znacznie obniżają wartość pokarmową surowych nasion i wykazują szkodliwe działanie dla zwierząt monogastrycznych jak i młodych przeżuwaczy.

30 Wykorzystanie soi - produkty pochodzące z soi NASIONA SOI Śrutowanie Całe olej łuska śruta sojowa tostowanie fermentacja olej spożywczy biodisel inne żywienie zwierząt żywność sosy sojowe drób bydło trzoda Z około 85 procent soi na świecie jest wykorzystana do produkcji oleju i produktu ubocznego tj. poekstrakcyjnej śruty sojowej, która w 95 procentach jest zagospodarowana przez przemysł paszowy. Otrzymany olej sojowy w 95 procentach to olej jadalny, reszta wykorzystywana jest w celach przemysłowych.

31 Nasiona roślin strączkowych Moczenie nasion (9-12 godz.) 4 dcm 3 wody na 1kg nasion Gotowanie nasion - soja ( min) gotowanie w świeżej wodzie - groch fasola ( min) gotowanie w wodzie po moczeniu Gotowanie w szybkowarze (10-30 min) w zależności od gatunku nasion i ich przeznaczenia Nasiona ugotowane lub uparowane Do potraw po rozdrobnieniu - niektóre zupy - puree - kotlety - potrawy mączne - nadzienia - pasty - ciasta Do potraw w postaci całych nasion - większość zup - potrawy bezmięsne - potrawy warzywno-mięsne - sałatki Schemat obróbki technologicznej nasion roślin strączkowych przeznaczonych do produkcji potraw (Świderski i inn. 1988)

32

33 Soja w kuchni Najpopularniejsze produkty sojowe to min.: - mleko sojowe - twarożki np. tofu - produkty fermentowane np. miso, tempeh, natto - kotlety/kostki sojowe - sos sojowy

34 Bilans surowców wysokobiałkowych w Polsce /wg Dzwonkowski 2016/ Wyszczególnienie 2000/ / 2006 Bilans surowców (tys.ton) 2010/ / / 2016 % 2000/ 2001 Produkcja ogółem ,7 Eksport ,8 Import na cele paszowe ,7 Zużycie na cele paszowe ,3 Udział importu w zużyciu % 69,2 77,3 73,1 71,4 70,7 102,3 Zużycie śruty sojowej ,3 Udział śruty sojowej z zużyciu % 55,1 68,5 51,8 55,5 57,0 - Zużycie strączkowych ,6 Udział strączkowych w zużyciu % 8,8 7,7 7,8 9,1 12 -

35 Czy jest możliwa produkcja śruty sojowej poekstrakcyjnej na skalę przemysłową z krajowego surowca? Według technologów przemysłu olejarskiego tłoczenie oleju i pozyskiwanie makuchu lub śruty byłoby możliwe przy rocznym zbiorze i skupie 100 tyś ton nasion soi. W celu uzyskania 100 tyś ton nasion należałoby uprawiać soję na areale 45 tyś ha przy średnim plonie 20 dt/ha ( Brzóska & Śliwa 2016). Do czasu zwiększenia areału uprawy soi w Polsce i zbiorów na wymagany poziomie produkcja śruty poekstrakcyjnej śruty sojowej na skalę przemysłową nie jest możliwa. Natomiast możliwa jest produkcja pasz sojowych z nasion poddanych ogrzewaniu dla unieczynnienia substancji antyodżywczych.

36 Metody uszlachetniania surowca Przed podaniem zwierzętom, nasiona soi powinny zostać poddane obróbce termicznej. Do procesów uszlachetniania surowców paszowych należą: tostowanie, czyli obróbki przegrzaną parą wodną; prażenie w temp O C; ekspandowanie termiczne (proces polegający na gwałtownym rozprężeniu uprzednio rozgrzanego i będącego pod wysokim ciśnieniem materiału paszowego), ekstrudowanie (przetłaczanie przez specjalnie urządzenia pod wysokim ciśnieniem i temp., zabieg poprawia strawność składników pokarmowych), mikronizacja w podczerwieni (proces cieplny z zastosowaniem ogrzewania w podczerwieni w celu gotowania, prażenia zbóż, nasion lub ich produktów pochodnych).

37 Ekstruder do soi/paszy do 250 kg/h To wyposażenie jest przeznaczone dla produkcji ekstrudowanych karmów kombinowanych dla bydła, świń i drobiu, a także może wykorzystywać się dla produkcji pełnotłustego śruty sojowej o wysokiej strawności z powodu skomplikowanych zmian strukturalnych zachodzących w ziarnie podczas tłoczenia pod oddziaływaniem atmosfer i temperatury С Wytłaczarka (ekstruder) napędzana wałem odbioru mocy ciągnika rolniczego (WOM). Przystosowana do przerobu soi, pszenicy, kukurydzy, grochu, jęczmienia, mieszanek zbożowych i innych ziaren. Szczególnie przydatna do pracy w warunkach polowych lub miejscach o niskiej mocy sieci energetycznej. Wydajność kg na godzinę. Osiągane jest ciśnienie 20-30atm i temperatura st. C. Waga maszyny -115 kg. Dla prawidłowej pracy ekstrudera ziarno powinno mieć wilgotność 15-18%

38 Soja w żywieniu zwierząt W świetle nielicznych, dotychczas wykonanych badań naukowych najbardziej efektywną metodą skarmiania pełnych nasion soi w żywieniu zwierząt monogastrycznych, kurcząt brojlerów, kur niosek i świń jest ekstrudowanie nasion soi pełnotłustych lub makuchu sojowego. Ilość ekstrudowanej soi dla kurcząt brojlerów nie powinna przekraczać 20%, dla kur niosek 16%, a tuczników do 30% mieszanki paszowej. Za optymalną temperaturę ekstruzji przyjęto C, obniżającą poziom inhibitorów trypsyny w nasionach soi z około 22,5 mg/kg do 2 4 mg/kg paszy. Maksymalną dopuszczalną zawartość tych substancji w paszach sojowych przyjęto na 5 mg/kg (Van Eys, 2002).

39 Pełnotłuste nasiona soi ogrzewane w żywieniu zwierząt Pełnotłuste nasiona soi ogrzewane (prażone) są paszami stosowanymi dotychczas w żywieniu krów mlecznych ze względu na wysoką zawartość tłuszczu. Metody ogrzewania nasion soi dla krów mlecznych rozwinięto w USA i Holandii. W dawkach pokarmowych dla krów mlecznych zalecane jest stosowanie kg ogrzanych nasion na dobę w paszy.

40 Dziękuję za uwagę