VÝNOSNOST A TECHNOLOGICKÁ JAKOST ZRNA A MOUKY HYBRIDNÍCH A POPULAČNÍCH ODRŮD ŽITA PŘI RŮZNÉM HNOJENÍ DUSÍKEM

Výnosnost a technologická jakost zrna a mouky hybridních a populačních odrůd žita při různém hnojení dusíkem

Yield and technological value of grain and flour of hybrid and population rye under the conditions of different level of nitrogen application

W. Szemliňski1, W. Budzyňski1, A. Gleň2

1Warminsko - Mazurská univerzita v Olštýně, fakulta prostředí, menežmentu a zemědělství, Polsko - Warmia and Mazury University in Olsztyn, Faculty of Environmental

2 Lochow Petkus, Polsko - Management and Agriculture, Poland

Souhrn

Byl sledován vliv hnojení dusíkem na výnosy, mlynářské vlastnosti zrna a amylografické znaky mouky ozimého žita hybridního a populačního. Výzkum ukázal že výnosy hybridního žita Esprit byl o 25% vyšší než u populační odrůdy Amilo. Vzrůst dávek dusíku zvyšoval nárůst výnosu zrna u obou odrůd žita. Odrůda Amilo reagovala nárůstem výnosu do dávky 120 kg N/ha, Esprit do 150 kg N/ha. Hybrid Esprit měl lepší vyrovnanost zrna, větší výtěžnost mouky a vyšší koeficient efektivnosti vymílání zrna než populační odrůda Amilo. Mouky z odrůd Amilo a Esprit se s ohledem na vysokou hodnotu pádového čísla a výhodné amylografické ukazatele hodí pro vylepšování jakostně horších mouk odrůd žita.

Summary

In our studies the effect of nitrogen application on yield, milling properties of grains and technological properties of flour obtained from hybrid and population rye. It was found that the level of the yield of hybrid cultivar Espirit was higher by 25% compared to population cultivar Amilo. Cultivar Amilo responded to increase of nitrogen rate up to 120 kg · ha-1 and Espirit to 150 · ha-1. Hybrid Espirit showed better uniformity of grains, better flour efficiency and higher coefficient of milling efficiency comparing to cv. Amilo. Flour obtained from both tested culivars thanks its to high value of falling number and other analysed technological parameters may be use to amend flour made of lower value grains.

Úvod a cíl práce

Žito má vysoký produkční potenciál a jeho hybridní formy (F1) v tomto směru převyšují formy populační (2,10). Z polských populačních odrůd nejlepší chlebovou odrůdou je Amilo a nejvýnosnější krmnou sortou je Motto. Ze souboru hybridních odrůd Klawo, Luco, Nawid tyto ve výnosnosti německým hybridním odrůdám - Ursus, Esprit, Mader (10).

Potřeba zrna žita pro polské mlýny činí ročně asi 1250 tis.t, což je 22% z roční produkce žita (9). Vzhledem na systém nákupu obilí a malovýrobní charakter zemědělství se k mlynářům dostávají nejednotné partie zrna. Minimální požadavky na jakost stanovují parametry pro intervenční nákup Agentury Trhu Zemědělského (Agencji Rynku Rolnego - dále ARR): vlhkost max. 14,5%, nečistoty celkem max. 6%, pádové číslo min. 110 sekund, vyrovnanost nad 70%, nebo objemová hmotnost více než 71 kg/hl (13). Zrno potravinářského žita musí při nákupu splňovat nejvyšší jakostní ukazatele (7). Podobně jako u pšenice začíná se při nákupu žita uplatňovat pojetí “žita jakostního“. Odrůdy žita určené pro mlýny jako jakostní, musí charakterizovat jejich vysoké pádové číslo (7, 13) a standardem kvality je populační odrůda Amilo. Každá odrůda žita je nositelem určitých technologických vlastností zrna (4).

Technologickou jakost zrna určují pro zpracovatele dva hlavní znaky: vymílatelnost zrna a pekařské vlastnosti mouky. Vhodnost zrna na chlebové mouky je určena genotypem, když jí ovlivňují klimatické a agrotechnické faktory. Základními odlišnostmi mlynářské kvality zrna žita je výtěžnost mouky a efektivita mletí. Pekařská kvalita závisí na chemickém složení mouky (obsah popelovin, bílkovin) a amylografických charakteristik mouky (pádové číslo, maximální viskozita škrobového komplexu, teplota želatinizace a další). Tyto vlastnosti charakterizují surovinu během přípravy těsta a přede vším určují jakost pečiva (5).

Cílem výzkumu bylo určit význam hnojení dusíkem na výnosy, mlynářské vlastnosti zrna a na amylografické znaky mouky populačních a hybridních odrůd žita.

Metodika

Polní pokusy proběhly v roce 2000 na Pokusné stanici “Bylcyny“ s.r.o. v Balcynach, půdy dobré, žitné. V ornici je 1,43% humusu a půda je kyselá (pH 4,7/ 1M Kcl), zásoba fosforu vysoká, draslíku nízká, hořčíku střední (16,6 mg P205, 10,0 mg K20, 5,5 mg Mg0/100 g půdy).

V dvoufaktoriálním pokusu založeného metodou split - plot byl sledován vliv dávek a způsobu hnojení dusíkem (D1 - D8) - tab.1 na žítě Amilo (populační odrůda) a Esprit F1 (odrůda hybridní). Předplodinou žita bylo ozimé triticale. Fosforečná (50 kg/ha P205) a draselná (95 kg/ha K20) hnojiva byla aplikována před setím žita. Dusíkaté hnojení, dávky a termíny, je uvedeno v tab. 1. Žito bylo vyseto 20. září a výsevek odpovídá 350 klíčících zrn na 1 m2. Osivo bylo před setím mořeno Baytanem Universal 19,5 WS. Plevele byly ošetřeny herbicidy Isoguard 500 SC (2 l/ha) a Granstar 75 WG (15 g/ha). Ve variantách D7, D8 byl použit růstový regulátor Cerone 480 SL a u varianty D6 byl dán bezprostředně před metáním 4% roztok močoviny (200 l/ha).

Určení mlynářské jakosti a chemických vlastností zrna i amylografické hodnoty proběhlo podle metodiky popsanou v dále uvedených normách: PN-75/A - Produkty rolniczo-žywnošciowe - stanovení dusíku metodou Kjeldahla a přepočet na bílkoviny, PN-IS0 3093 : 1996 Zboža - určení pádového čísla, PN-91/A - 74010 Ziarno zbož i przetwory zbožowe - stanovení vlhkosti (rutinní metoda rozhodčí), PN-ISO 2171 : 1994 Ziarno zbož i przetwory zbožowe - stanovení celkového popele, PrPN-ISO Ocena amylograficzna pro mouku získanou laboratorním mletím při užití laboratorního mlýnku Quadrumat junior. Ukazatel efektivity mletí K byl stanoven z vícenásobného výtažku mouky (%) a obsahu popelovin v mouce (% v sušině). Zrno pro laboratorní mletí mělo vlhkost 14,5%.

Tab.1: Termíny a dávky hnojení dusíkem (Date of application and rates of nitrogen)

Výsledky a diskuse

Sledování ukázaly, že hybridní odrůda Esprit je o 25% výnosnější než populační sorta Amilo (obr.1). Tím se potvrzují dřívější výsledky Bundessortenamt (3) i COBOR (8), svědčící o vysokém produkčním potenciálu hybridu Esprit. Odrůdy žita, stejně jako ve výzkumu Grabiňskiego a Mazurka (6), prokázaly dodatečnou reakci ve výnosu zrna při vzrůstajících dávkách dusíku. Průměrný výnos zrna při dávce 150 kg N/ha byl o více než 80% vyšší než u kontroly.

Obr. 1 Hnojení dusíkem a výnosy žita

Přírůstek výnosu zrna odrůdy Amilo probíhal do dávky 120 kg N/ha, u odrůdy Esprit do dávky 150 kg N/ha (obr.1). Mazurek a Grabiňski (12) uvádí, že výnosnost žita pod vlivem dusíkatého hnojení a efektivita využití dusíku je podmíněna genotypem a vzniká z nejednotnosti vlivu genotypu na prvky výnosu.

Vyrovnanost zrna hybridních odrůd byla o 18% vyšší než u populačních (obr.2). Vzrůstající dávky N výrazně snižovaly vyrovnanost zrna. Odrůda Amilo snižovala pod vlivem hnojení dusíkem vyrovnanost výrazněji. Ve variantách hnojených více než 60 kg N/ha tato odrůda nesplňovala požadavky ARR ve znaku vyrovnanost zrna (Rothkaehl 2000).

Obr. 2. Hnojení dusíkem a vyrovnanost zrna žita

Z hybridního žita Esprit bylo získáno o 8% více mouky než z Amilo (obr. 3). U obou odrůd se výtěžnost mouky snižovala s dávkou dusíku. Včasnější aplikace dusíku zlepšovala výtěžnost mouky ze zrna. Koeficient efektivnosti vymílání zrna odrůdy Esprit v porovnání s Amilo ukázal o 10% lepší výsledky (tab.2). Vyšší dávky N, odlišně od sledování Laskowskiego a Košcielniaka (9), zhoršovaly efektivitu vymílání zrna. Tato různost může odviset od podmínek jara --dlouhotrvající sucho a s tím spojená velikost zrna.

Obsah popele v zrnu odrůdy Esprit byla 1,59% a byla o 0,13% menší než u zrna odrůdy Amilo. To znamená, že při menším obsahu popele je možno zlepšit výdajnost a jakost mouky. Podle Kazakowa a Kretowicza (8) žito obsahuje průměrně 1,76% popele. Chemická analýza ukázala, že vysoké hnojení žita dusíkem rozrůznilo obsah popele v zrnu. Průměrný obsah popele v mouce obou odrůd byl podobný (tab.2), což svědčí o srovnatelné jakosti mouky z pohledu tohoto znaku.

Obr. 3: Hnojení dusíkem a výtěžnost mouky

Ačkoliv bílkoviny nemají větší význam v procesu pečení chleba, jejich vyšší obsah byla zjištěna u populační odrůdy Amilo. Vyšší dávky N a speciálně pozdější aplikace tohoto prvku výrazně zvyšovaly obsah bílkovin v zrnu, což také zjistil ve svých výzkumech Liszewski (11). V procesu tvorby těsta bílkoviny žita slaběji bobtnají a nedávají těstu vláknitou strukturu jako u pšeničného těsta, ale vzniká struktura drobnozrná a proto je proti bílkovinám v procesu pečení chleba významnější obsah a jakost škrobu.

Mouky zkoumaných odrůd žita byly charakterizovány vysokým pádovým číslem (tab. 2). To svědčí o tom, že zkoušené odrůdy jsou odolné k porůstání a splňují jakostní požadavky na kvalitní odrůdy. Mouka odrůdy Amilo měla pádové číslo vyšší než mouka z Esprit. To rovněž potvrzují výsledky COBOR (10) i Bundessortenamt (3). Vzrůstající dávky N výrazně snižuje hodnotu tohoto znaku, ale ne v takovém stupni, aby se zhoršila vhodnost mouky pro zpracování. Podle Gesiorowskiego a Kolodziejczyka (5) se jako dobrá pro pekárenství uvádí žitná mouka s pádovým číslem od 125 do 200 sekund. Více tento požadavek splňuje mouka odrůdy Esprit, u které pádové číslo dosahuje horní hranici optima tohoto znaku. Vysoké pádové číslo mouky z odrůdy Amilo svědčí o malé schopnosti amylolytických enzymů rozkládat škrob a proto se tato mouka nemusí hodit pro pekárenství, ale lze ji užít pro přípravu směsných zámelů nebo pro směsi z hotových mouk.

Amylografická sledování pravidelně ukázala u obou odrůd maximální teplotu želatinizace pod 63°C. V roce 2000 byly podmínky pro jakost zrna žita nepříznivé. Klimatické podmínky v čase dozrávání a během žní způsobily porůstání zrna a v této souvislosti narostla aktivita amylolytických enzymů. V mouce zkoušených odrůd žita nedošlo k uvažované nízké či maximální hodnotě viskozity škrobové želatiny. Pro získání dobrého pečiva je optimální hodnota viskozity v rozmezí 350 - 650 j.Br. (5). Pro pečení se nehodí mouka s viskozitou menší než 100 j.Br. (rozložený škrob nemá odolnost k pečení a želatinizaci při vyšších teplotách) a s hodnotou vyšší než 800 j.Br. (vysoká viskozita svědčí o malé schpnostii amylolytických enzymů k rozkladu škrobu). Klimatické podmínky v Polsku (vlhkost, teploty) každé dva tři roky způsobuje porůstání zrna žita ve velkém rozsahu. V takovýchto podmínkách může zrno sledovaných odrůd dobře splňovat požadavky na vylepšování mouky, nebo suroviny pro přípravu směsných zámelů.

Tab. 2: Technologické vlastnosti zrna a mouky z ozimého žita(Technological properties of grain and rye flour)

*- ve vzorcích, kde viskozita škrobové želatiny byla vyšší než 1000 j.Br., byla uvedena hodnota 1000 (for samples where value of viscosity was higher than 1000 j. Br., 1000 were given)

** - u vzorků, kde je viskozita vyšší než 1000 j.Br., není určena teplota želatinizace (temperatures for samples of viscosity > 1000 j. Br were not recordered)

Závěry

Hybridní žito je výnosnější než populační odrůdy. Esprit dával o 25% vyšší výnosy než Amilo.

Vzrůstající dávky dusíku přinášely nárůst výnosu zrna obou odrůd žita. Odrůda Amilo reagovala přírůstkem výnosu do 120 kg N/ha, Esprit do 150 kg N/ha.

Hybrid Esprit měl lepší vyrovnanost zrna, větší výtěžnost mouky a vyšší koeficient efektivnosti vymílání než populační odrůda Amilo.

Mouky z odrůd Amilo a Esprit vzhledem k vysokému pádovéme číslu a výhodných amylografických vlastností splňují jakostní požadavky na pekárenskou mouku a mohou být užity pro vylepšování zámelů a směsných mouk.

Literatura

Bakuniak E., Krawczyk M.: Znaczenie regulatorów wzrostu w kompleksowych technologiach uprawy zbóż. Pestycydy, 1995, 1:27-32

Budzyński W., Szulc J., Szempliński W.: Porażenie przez choroby i plonowanie żyta populacyjnego i mieszańcowego w warunkach zróżnicowanej ochrony przed chorobami. W: “Uprawa i wykorzystanie żyta w Polsce - stan obecny i przyszłość” Ogólnopolska Konfer. Nauk., Puławy, 19-20 października 2000:66-67

Bundessortenamt. Beschreibende Sortenliste 2000. Getreide, Mais, Olfruchte, Leguminosen, Hackfruchte. Hannover 2000

Cygankiewicz A.: Ocena jakościowa ziarna rodów i odmian wzorcowych żyta z doświadczeń ze szczególnym uwzględnieniem form mieszańcowych. Biul. IHAR, 1998,2305:71-85

Gąsiorowski H., Kołodziejczyk P.: Wartość technologiczna żyta i metody jej oceny. W: Żyto - chemia i technologia (red. Gąsiorowski H.), PWRiL Poznań, 1994:170-184

Grabiński J., Mazurek J.: Reakcja nowych rodów żyta na nawożenie azotem. Biul. IHAR, 1995,195/196:333-335

Jurga R.: Czy wymagania jakościowe dla pszenicy i żyta ustalone przez ARR dla skupu interwencyjnego są zawyżone. Przegl. Zboż.-Młyn., 1999, 9:65-66

Kozakow J., Kretowicz W.: Biochimija zierna i produktow jego piererabotki. Kołos, Moskwa 1980

Laskowski J., Kościelniak W.: Uwagi o uprawie i wykorzystaniu żyta oraz właściwościach nowo wprowadzonych odmian. Przegl. Zboż.-Młyn., 2000, 7:12-14

Lewandowska B.: Żyto ozime. W: Zboża ozime. Syntezy wyników doświadczeń odmianowych 1999. COBORU Słupia Wielka , 2000, 1163:35-51

Liszewski M.: Nawożenie azotem a wysokość i jakość plonów kilku odmian żyta ozimego. Zesz. Nauk. AR Wrocław Rolnictwo LX, 1994, 238:111-119

Mazurek J., Grabiński J.: Produkcyjne wykorzystanie nawożenia azotem a plonowanie nowych odmian zbóż. Biul. IHAR, 1989, 171/172:273-277

Rothkaehl J.: Ocena jakości ziarna pszenicy i żyta w skupie interwencyjnym - system obowiązujacy obecnie w Polsce i Unii Europejskiej. Przegl. Zboż.-Młyn., 2000, 9:3-6