przejdź do www.ihar.pl >

Rolnictwo Ekologiczne w IHAR-PIB

2004-2019

Kierownik zadania: dr Wiesław Podyma

Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - PIB w Radzikowie, 05-870 Błonie
tel.: 22 733 46 86, e-mail: w.podyma@ihar.edu.pl

Wykonawcy: Wiesław Podyma, Damian Gołębiewski


Według danych GUS, powierzchnia uprawy owsa stanowi obecnie około 7% (około500 tys. ha)ogólnych zasiewów zbóż w Polsce. Zainteresowanie produkcją jest wciąż zbyt niskie  w stosunku do korzyści, jakie wynikają ze specyficznych właściwości i zalet tego gatunku. Owies jest mało wymagający pod względem warunków uprawy i tańszy w produkcji niż inne zboża. Doskonale wykorzystuje składniki pokarmowe znajdujące się w glebie, jest tolerancyjny na zakwaszenie podłoża i wykazuje dużą konkurencyjność w stosunku do chwastów. Jako jedyna roślina zbożowa nie jest porażany przez choroby podstawy źdźbła i nie uczestniczy w łańcuchu żywicielskim patogenów. Przy dużym udziale zbóż, powyżej 70%, w strukturze zasiewów w naszym kraju, włączenie owsa w płodozmian jest doskonałym rozwiązaniem, zwłaszcza w rolnictwie ekologicznym. W 2018 roku Krajowy Rejestr (KR)  obejmuje 30 odmian owsa, w tym 5 nagoziarnistych. Prace hodowlane, mające na celu obniżenie zawartości łuski, wpłynęły na poprawę wartości pokarmowej ziarna. Owies i produkty owsiane są ważnym źródłem wielu cennych składników o znaczeniu odżywczym i biologicznym. Na uwagę zasługuje najwyższy wśród zbóż poziom frakcji rozpuszczalnej błonnika pokarmowego, aminokwasów egzogennych i składników mineralnych. Uprawiany w warunkach ekologicznych może być cennym surowcem do produkcji ekologicznej żywności.

Owies w istotny sposób różni się swoim składem chemicznym od pozostałych zbóż. W jego ziarnie występuje korzystna kombinacja składników odżywczych, co stanowi o jego dużej przydatności w żywieniu człowieka. Białko owsa jest cenniejsze i bogatsze w aminokwasy egzogenne w porównaniu z innymi zbożami.

Do najbardziej popularnych patogenów atakujących owies zaliczyć można rdzę wieńcową, która stanowi duże zagrożenie. W latach sprzyjających rozwojowi choroby może ona znacznie ograniczyć plonowanie (w doświadczeniach COBORU obserwowana jest w 74% doświadczeń). Dość powszechną chorobą jest także helmintosporioza (występuje w 63% doświadczeń). Choroby o mniejszym znaczeniu gospodarczym to mączniak prawdziwy i rdza źdźbłowa (obecne w około 20% doświadczeń).

Cel i uzasadnienie podjęcia badań

Celem badań przeprowadzonych w warunkach ekologicznego gospodarstwa rolnego będzie ocena i dobór nowo wytworzonych linii hodowlanych owsa do celów rolnictwa ekologicznego. Ocena odporności na choroby i ocena jakościowa.

Proces hodowli i doboru odpowiednich genotypów powinien się odbywać w warunkach zbliżonych do warunków produkcyjnych w jakich przyszła odmiana będzie użytkowana. Zazwyczaj na potrzeby rolnictwa ekologicznego oceniamy odmiany już zarejestrowane do produkcji konwencjonalnej.

Najlepszą strategia ochrony przed agrofagami jest wykorzystanie naturalnej odporności roślin. Dlatego też ocena zostanie oparta o materiał genetyczny o szerokim zakresie. Zamiarem wykonawców jest przeniesienie do warunków ekologicznych selekcji odpowiednich genotypów. W celu skrócenia procesu hodowlanego oparto się na zróżnicowanych materiałach hodowlanych pochodzących ze Stacji Hodowli Roślin.

W pracy zwrócona zostanie  uwaga nie tylko na reakcję badanych linii na agrofagi (porażenie chorobami) wyrażona poprzez składniki plonu, lecz także na cechy jakościowe decydujące o wartości paszowej i pokarmowej ziarna i jego przydatności  technologicznej do przetwórstwa.

Materiał i metody            

Podzadanie 1. Poszukiwanie genotypów o dużej odporności na choroby przy zachowaniu wysokiej jakości żywieniowej.

Przedmiotem badań będzie 5 odmian owsa zwyczajnego oraz 5 zawansowanych w procesie hodowlanym nowych linii owsa, a także w drugim doświadczeniu 50 linii owsa na wcześniejszych etapach hodowli.  

Doświadczenie łanowe z owsem zwyczajnym zostanie założone w Radzikowie na certyfikowanym ekologicznym polu doświadczalnym. Doświadczenie zostanie założone w trzech powtórzeniach na poletkach o powierzchni 5 m2. Określona zostanie liczba wiech.m-2, wyleganie.. Po zbiorze określony zostanie plon ziarna i komponenty plonu:, liczbę ziaren w wiesze, masę 1000 ziaren.

Doświadczenie mikropoletkowe zostanie założone na poletkach o powierzchni do 0,5 m2 (50 linii.

W obu doświadczeniach będzie oceniany stopień porażenia chorobami w miarę pojawiania się patogena. Produktem użytkowym z doświadczenia będą ziarniaki dojrzałych roślin. Wykonana zostanie ocena zawartości suchej masy, białka, tłuszczu, błonnika, skrobi i popiołu z wykorzystanie techniki NIR.

Doświadczenia obejmują:

  • Wysiew nasion w optymalnym terminie i warunkach przy gęstości siewu 500 ziarniaków/ m2, na polu ekologicznym.
  • Uprawę roślin i obserwacje odporności na choroby w trakcie rozwoju osobniczego.
  • Zbiór plonu i analiza ziarna
  • Analizę pożniwną wiech i ziarna

Zbiór doświadczenia łanowego zostanie wykonany kombajnem poletkowym, a zbiór doświadczenia z mikropoletek ręcznie.

Spodziewane rezultaty:

  1. Zostaną ocenione linie owsa pod względem odporności na agrofagi w powiązaniu z innymi cechami warunkującymi plon i  jakość.
  2. Wybrane zostaną materiały hodowlane do dalszych prac selekcyjnych z przeznaczeniem do rejestracji odmian dla rolnictwa ekologicznego

Podzadanie 2. Badania zawartości składników prozdrowotnych w ziarniakach linii owsa

Cel:

Określenie zawartości składników prozdrowotnych  (frakcji rozpuszczalnej i nierozpuszczalnej błonnika pokarmowego oraz składników antyoksydacyjnych) w ziarnie linii owsa zwyczajnego.

Do związków bioaktywnych korzystnie oddziałujących na organizm człowieka, naturalnie występujących w ziarnie zbóż należą błonnik pokarmowy oraz związki polifenolowe.

Owies i jego produkty są ważnym źródłem rozpuszczalnego błonnika, o udowodnionym w badaniach klinicznych działaniu prozdrowotnym. Frakcja ta zwiększając lepkość treści pokarmowej, a także tworząc błonę na powierzchni jelit ogranicza wchłanianie cholesterolu z pożywienia, jak również zmniejsza poposiłkowy wzrost stężenia glukozy we krwi (Davy i in. 2002; Granfeldt i in., 2008). Ponadto udowodniono jej działanie antybakteryjne, w kontekście badań z E. coli i B. subtilis. Co więcej, polimery wchodzące w skład tej frakcji wykazują działanie chemoprotekcyjne w przypadku metylosiarczanu metanu (MMS), będącego czynnikiem mutagennym. Coraz częściej wskazuje się również na możliwość działania przeciwnowotworowego rozpuszczalnej frakcji błonnika pokarmowego.

Błonnik pokarmowy nierozpuszczalny w wodzie, poprzez mechaniczne drażnienie ścian jelita, wpływa na zwiększenie perystaltyki, chroni przed uchyłkowatością jelit, żylakami odbytu, a nawet chorobą nowotworową. Ponadto ma zdolność do wiązania nadmiaru kwasu solnego w żołądku. Znaczący jest również fakt, iż dieta bogata w błonnik owsiany działa leczniczo na uzębienie hamując rozwój próchnicy (Gibiński i in., 2005).

Do związków polifenolowych owsa o właściwościach przeciwutleniających zaliczane są: kwasy fenolowe, ich estry i amidy, alkilofenole, flawonoidy i awentramidy występujące jedynie w owsie. Te ostatnie wyróżniają opisywany gatunek na tle innych zbóż, ze względu na swoją stabilność temperaturową i nawet trzykrotnie większą aktywność w porównaniu do kwasu kawowego. Związki fenolowe pełnią w organizmie rolę tzw. zmiataczy wolnych rodników, m.in. zapobiegając degradacji DNA, mającej związek ze starzeniem organizmu. Odznaczają się również działaniem spowalniającym rozwój bakterii i farmakologicznym, poprawiając funkcjonowanie układu krwionośnego.

Materiały i metody:

Badane będzie 70 próbek ziarna. Określona zostanie frakcja rozpuszczalna nieskrobiowych polisacharydów, frakcja nierozpuszczalna nieskrobiowych polisacharydów, całkowita zawartość nieskrobiowych polisacharydów, frakcja rozpuszczalna arabinoksylanów, frakcja nierozpuszczalna arabinoksylanów, całkowita zawartość arabinoksylanów, lignina Klasona, polifenole ogółem z zastosowaniem odczynnika Folina-Ciocalteu. Zostanie wykonana analiza statystyczna: Test Tukey’a.

Zachowanie odpowiedniego składu chemicznego ziarniaków jest szczególnie ważne ze względu na ich prozdrowotne właściwości.

Spodziewane rezultaty:

  1. Zostaną ocenione linie owsa pod względem cech prozdrowotnych.
  2. Wybrane zostaną materiały hodowlane do dalszych prac selekcyjnych z przeznaczeniem do rejestracji odmian dla rolnictwa ekologicznego

Przewidywana pierwsza publikacja wyników badań -  sprawozdanie z realizacji projektu na stronie internetowej IHAR-PIB, listopad 2019.

Wyniki uzyskane w trakcie realizacji projektu będą dostępne nieodpłatnie dla wszystkich podmiotów działających w sektorze rolnym, w szczególności dla gospodarstw prowadzących produkcję metodami ekologicznymi.

Projekt finansowany przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi przy współudziale IHAR-PIB

design by VENTI