Straipsnis Ekologinių trąšų ir bioaktyvatorių įtaka paprastųjų kviečių („Triticum aestivum“ L.) ir „Spelta“ kviečių („Triticum spelta“ L.) produktyvumui bei der…

Santrauka. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Joniškėlio bandymų stotyje 2009–2011 m. ekologinėje agrosistemoje tirta ekologinių trąšų Ekoplant, bioaktyvatorių Biokal 01 ir Terra Sorb Foliar bei jų derinių įtaka žieminių kviečių Spelta (Triticum spelta L.) ir paprastųjų kviečių (Triticum aestivum L.) pirminių produktyvumo elementų formavimuisi, grūdų derliui ir kokybei. Dirvožemis – giliau karbonatingas, giliau glėjiškas rudžemis pagal FAO klasifikaciją Endocalcari-Endohypogleyic-Cambisol. Tyrimų duomenimis, paprastieji žieminiai kviečiai peržiemojo geriau nei Spelta kviečiai, pavasarį jų daigų buvo 9–23 % daugiau už Spelta kviečių, todėl paprastųjų kviečių grūdų derlius buvo 8,8 % didesnis negu Spelta. Grūdų kokybiniams rodikliams esminės įtakos turėjo bioaktyvatorius Biokal 01, naudotas 3 kartus: vegetacijai atsinaujinus, bamblėjimo ir plaukėjimo tarpsniais. Naudojant bioaktyvatorių, baltymų ir glitimo kiekis atitinkamai padidėjo 2,1 % ir 2,6 %. Abiejų rūšių kviečiams naudotos vienodos ekologinės trąšos ir bioaktyvatoriai Spelta kviečių grūdų sedimentaciją sumažino 22,1 %, o kritimo skaičių 6,8 %, palyginti su paprastaisiais žieminiais kviečiais, tačiau Spelta žieminių kviečių glitimas buvo didesnis 15,4 %.

Pagrindiniai žodžiai: paprastieji ir Spelta kviečiai, ekologinės trąšos, bioaktyvatoriai, produktyvumo elementai, derlius, kokybė.

Įvadas

Lietuvoje, kaip ir visoje Europos Sąjungoje, bendroji žemės ūkio politika orientuojama į ekologinį ūkininkavimą, kuris turi svarbią aplinkosauginę reikšmę ir sudaro galimybę išauginti augalininkystės produkciją sveiko maisto gamybai. Gyventojų dėmesys sveikiems maisto produktams didėja, todėl ir ekologinis ūkininkavimas populiarėja. Ekologinėse agrosistemose didinant augalų produktyvumą labai svarbu, kad auginami kultūriniai augalai būtų konkurencingi piktžolių, ligų ir kenkėjų atžvilgiu Žr. Hanne Østergård, Jakob Willas Jensen, “Characteristics of Spring Barley Varieties for Organic Farming,” 2004. .

Kviečiai – labiausiai paplitę duoniniai javai pasaulyje. Kviečių (Triticum) gentis skirstoma į daug rūšių, iš kurių tik trys plačiai paplitę – tai paprastieji (Triticum aestivum L.), kietieji (Triticum durum Desf.) ir dvigrūdžiai Spelta kviečiai (Triticum spelta L.) Žr. Algirdas Sliesaravičius, Juozas Pekarskas, Vida Rutkovienė, Kęstutis Baranauskis, “Grain Yield and Disease Resistance of Winter Cereal Varieties and Application of Biological Agent in Organic Agriculture,” 2006. . Kietieji kviečiai pasižymi dideliu grūdų baltymingumu, dėl baltymų ir krakmolo savybių ypač tinkami makaronų gamybai, tačiau tai šiltesnio klimato augalai, auginami Italijoje, Ispanijoje, JAV, Egipte ir kt. Pietų šalyse. Lietuvoje šiems kviečiams klimatinės sąlygos netinkamos dėl žemų temperatūrų, todėl ši kviečių rūšis neauginama. Paprastieji (minkštieji, duoniniai) kviečiai mažesnio baltymingumo ir prastesnių maistinių savybių, tačiau jie geriau toleruoja nepalankias augimo sąlygas, labiau pakenčia žemas temperatūras, todėl yra labiausiai pasaulyje paplitusi kviečių rūšis. Pastaraisiais metais išaugo susidomėjimas Spelta kviečiais. Archeologų duomenimis, šie kviečiai buvo žinomi dar akmens amžiuje.

Pagrindinis Spelta kviečių auginimo centras Europoje – pietinė Vokietijos dalis ir Šveicarija Žr. Horst Mielke, Bernd Rodemann, „Der Dinkel, eine besondere Weizenart-Anbau, Pflanzenschutz, Ernte und Verarbeitung“, 2007; Zlatica Kohajdová, Jolana Karovičová, Stanislava Šimková, “Quality Assessment of Spelt Bakery Products with Addition of Ascorbic Acid,” 2009. , Spelta kviečiai vertinami dėl maistinių ir dietinių savybių Žr. Zlatica Kohajdová, Jolana Karovičová, “Nutritional Value and Baking Applications of Spelt Wheat,” 2008. . Todėl daugelyje Europos šalių jie vyrauja specialių kepinių gamyboje Žr. Tilman J. Schober, Scott R. Beana, Manfred Kuhn, “Gluten Proteins from Spelt (Triticum Aestivum ssp. Spelta) Cultivars: A Rheological and Size-Exclusion High-Performance Liquid Chromatography Study,” 2006; Zlatica Kohajdová, Jolana Karovičová, “Nutritional Value and Baking Applications of Spelt Wheat,” 2008; Rosa Piergiovanni, 1996. . Spelta yra alternatyvi kultūra, auganti be didelių poreikių. Prisitaikiusi augti aukštumose, ji ir mūsų klimato sąlygomis gali duoti geresnį derlių nei paprastieji kviečiai Žr. Gaetano Laghetti, Angela Rosa Piergiovanni, Nicola Volpe, Pietro Perrino, “Agronomic Performance of Triticum Dicoccon Schrank and T. Spelta L. Accessions under Southern Italian Conditions,” 1999; Algirdas Sliesaravičius, Juozas Pekarskas, Vida Rutkovienė, Kęstutis Baranauskis, “Grain Yield and Disease Resistance of Winter Cereal Varieties and Application of Biological Agent in Organic Agriculture,” 2006. . Net mažai tręšiant pasėlius, galima gauti pakankamai gerą Triticum spelta L. derlių, lyginant su Triticum aestivum L. Žr. Jan Moudrý, Václav Dvořáček, „Chemické složení zrna rùzných odrùd pšenice špaldy (Triticum spelta L.)“, 1999. . Spelta kviečiai paprastai auginami ekologiškai, nes yra mažiau reiklūs aplinkos sąlygoms, yra atsparūs šalčiui, stresui ir dirvai Žr. Andreas Rüegger, Hans Winzeler, Josef Nöseberg, „Die Ertragsbildung von Dinkel (Triticum spelta L.) und Weizen (Triticum aestivum L.) unter verschiedenen Umweltbedingungen im Freiland“, 1990; Tilman J. Schober, Scott R. Beana, Manfred Kuhn, “Gluten Proteins from Spelt (Triticum Aestivum ssp. Spelta) Cultivars: A Rheological and Size-Exclusion High-Performance Liquid Chromatography Study,” 2006; Stanislava Maikštėnienė, Irena Krištaponytė, Antanas Satkus, Aušra Arlauskienė, Jurgita Cesevičienė, „Ekologiškai auginamų Spelta kviečių mitybos sąlygų optimizavimas sunkiuose dirvožemiuose“, 2010. . Pastaruoju metu susidomėjimas Spelta kviečiais bei jų auginimu didėja, nes ekologiškai išauginti Spelta kviečių grūdai gali būti geresnės maistinės vertės negu paprastųjų kviečių grūdai. Problema iškyla tuomet, kai dėl dirvožemio savybių ekologiškai auginamų Spelta kviečių derlius gali būti mažesnis negu paprastųjų. Literatūroje mažai duomenų apie sunkaus priemolio glėjiškuose rudžemiuose Spelta ir paprastųjų kviečių auginimo ypatumus, tręšiant ekologiškomis trąšomis ir bioaktyvatoriais, bei jų įtaką produktyvumo ir derliaus kokybės rodiklių gerinimui. Atlikti tyrimai žieminių kviečių bei rugių pasėliuose naudojant Biokal 01 parodė, kad nuo šio bioaktyvatoriaus iš esmės padidėja grūdų derlius Žr. Algirdas Sliesaravičius, Juozas Pekarskas, Vida Rutkovienė, Kęstutis Baranauskis, “Grain Yield and Disease Resistance of Winter Cereal Varieties and Application of Biological Agent in Organic Agriculture,” 2006; Juozas Pekarskas, Svajūnas Stelmokas, „Sertifikuotų trąšų įtaka ekologiškai auginamų žieminių rugių derlingumui, derliaus cheminei sudėčiai ir natūriniam grūdų svoriui“, 2009. . Be to, jis skatina augalų augimą, o kartu stelbia ir piktžoles Žr. Juozas Pekarskas, „Sertifikuotų ekologinės žemdirbystės sistemoje trąšų įtaka žieminių rugių piktžolėtumui“, 2009. .

Iki šiol atlikta mažai tyrimų lyginant Spelta ir paprastųjų kviečių produktyvumo rodiklius, ypač ekologiniuose ūkiuose, kuriuose negalima pasėlių tręšti cheminėmis trąšomis. Šio darbo tikslas – nustatyti prieš sėją panaudotų ekologinių trąšų ir įvairiais augalų vystymosi tarpsniais (vegetacijos, bamblėjimo ir plaukėjimo) panaudotų ekologiškų trąšų ir bioaktyvatorių įtaką skirtingų kviečių rūšių žiemojimui, produktyvumui ir grūdų kokybei.

Tyrimų metodai ir sąlygos

Bandymų įrengimo vieta ir dirvožemis. Lauko eksperimentai atlikti 2009–2011 m. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Joniškėlio bandymų stoties sertifikuotame ekologiniame lauke. Dirvožemis – giliau karbonatingas, giliau glėjiškas rudžemis pagal FAO klasifikaciją Endocalcari-Endohypogleyic-Cambisol. Bandymui parinktas sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemis, kuriame humuso – 3,5–3,6 %, pHKCl – 6,9–7,0, P₂O₅ – 186–200 mg kg⁻¹, K₂O – 255–260 mg kg⁻¹.

Tyrimo schema. Įrengtas dviejų veiksnių eksperimentinis laukas. A veiksnys – žieminių kviečių rūšys: Spelta (Triticum spelta L.) veislė ‘Franckenkorn’ ir paprastieji kviečiai (Triticum aestivum L.), veislė ‘Toras’. B veiksnys – ekologinės trąšos Ekoplant, bioaktyvatoriai Terra Sorb Foliar, Biokal 01 bei jų deriniai su ekologinėmis trąšomis.

Spelta ir paprastųjų žieminių kviečių lauko bandymai atlikti keturiais pakartojimais. Kiekvieną pakartojimą sudarė šeši skirtingai tręšiamų laukelių variantai:

1. be trąšų (netręšta);
2. Terra Sorb Foliar (TSF) 1,5 l ha⁻¹ – vegetacijai atsinaujinant (BBCH 24), 1,5 l ha⁻¹ – bamblėjimo (BBCH 32), 2,0 l ha⁻¹ – plaukėjimo (BBCH 52) tarpsniais;
3. Ekoplant (E) 250 kg ha⁻¹ – rudenį prieš sėją ir Terra Sorb Foliar (TSF) – 1,5 l ha⁻¹ – vegetacijai atsinaujinant (BBCH 24);
4. Biokal 01 (B) po 10 l ha⁻¹ – vegetacijai atsinaujinant (BBCH 24), bamblėjimo (BBCH 32) ir plaukėjimo (BBCH 52) tarpsniais;
5. Ekoplant (E) 250 kg ha⁻¹ – rudenį prieš sėją ir Biokal (B) 100 l ha⁻¹ – vegetacijai atsinaujinant (BBCH 24);
6. Ekoplant (E) 250 kg ha⁻¹ - rudenį prieš sėją. Prieš sėją Spelta žieminių kviečių sėkla apvelta bioaktyvatoriumi Biokal 01 10 l t⁻¹.

Ekoplant – tai kompleksinės, bechlorės kalio-fosforo-magnio trąšos. Jose yra mikro- ir makroelementų. Jų cheminė sudėtis: bendras fosforas (P₂O₅) – 7,66 %, bendras kalis (K₂O) – 49,29 %, sieros oksidas (SO₃) – 16 %, magnio oksidas (MgO) – 10,03 %, kalcio oksidas (CaO) – 12,26 %, natrio oksidas (Na₂O) – 0,5 %, geležies oksidas (Fe₂O₃) – 0,15 %, silicio dioksidas (SiO₂) – 0,75 %.

Terra Sorb Foliar – tai aminorūgščių ir mikroelementų kompleksas papildomam tręšimui per lapus. Jis pagerina augalų atsparumą, padeda atsigauti po streso, stimuliuoja apdulkinimo bei vaisių mezgimo procesus, gerina augalo maisto medžiagų absorbciją ir judėjimą. Laisvos aminorūgštys, patekusios į augalus, aktyvina fotosintezę, didina chlorofilo kiekį ir veikia svarbias gyvybines augalų funkcijas. Terra Sorb Foliar sudėtis: bendrasis aminorūgščių kiekis – 12 %, laisvųjų aminorūgščių – 9,3 %, organinio azoto (N) – 2,1 %, boro (B) – 0,019 %, mangano (Mn) – 0,046 %, cinko (Zn) – 0,067 %.

Biokal 01 – skystas organinis bioaktyvatorius. Charakteristikoje nurodoma, kad tręšimui naudojamas bioaktyvatorius Biokal 01 stiprina augalų šaknų sistemą, gerina dirvožemyje esančių makro- ir mikroelementų įsisavinimą, augalai tampa atsparesni nepalankioms gamtinėms sąlygoms, be to, bioaktyvatoriuje esantys mikroelementai veikia dirvoje esančius makroelementus, pagerina jų poveikį. Biokal 01 cheminė sudėtis: azotas (N) – 16,6 %, fosforas (P₂O₅) – 26,7 %, kalis (K₂O) – 34,7 %, kalcis (Ca) – 7,9 %, magnis (Mg) – 2,2 %, geležis (Fe) – 0,7 %, anglis (CO) – 3,6 %, varis (Cu) – 7,2 %, selenas (Se) – 0,4 %. Biokal 01 sudėtyje esantys vaistinių augalų ekstraktai ir eteriniai aliejai atlieka fitosanitarinį vaidmenį – stabdo grybinių ir kitų ligų plitimą bei atbaido daugelio rūšių kenkėjus.

Sėja ir tręšimas. Augintos dvi žieminių kviečių rūšys: Spelta veislė ‘Franckenkorn’ (sėta 240 kg ha⁻¹) ir paprastųjų veislė ‘Toras’ (sėta 250 kg ha⁻¹). Ekologiniams ūkiams sertifikuotos trąšos Ekoplant išbertos rudenį pasėjus kviečius, o bioaktyvatoriai Terra Sorb Foliar ir Biokal 01 naudoti pavasarį atsinaujinant žieminių kviečių vegetacijai ir bamblėjimo bei plaukėjimo tarpsniais.

Meteorologinės sąlygos. Meteorologinės sąlygos apibūdinamos remiantis Joniškėlio bandymų stoties meteorologinės aikštelės duomenimis. 2009 m. spalis buvo vėsus, kritulių iškrito 27,1 mm daugiau už daugiametį vidurkį (1 pav.).

Lapkričio ir gruodžio mėnesiais kritulių iškrito atitinkamai 11,2 ir 23,8 mm daugiau už daugiametį vidurkį. 2010 m. žiema buvo šalta. Sausio mėnesį temperatūra buvo 6,6 °C žemesnė, kritulių iškrito 14,7 mm mažiau už daugiamečius vidurkius.

2010 m. pavasarį vidutinės paros temperatūros buvo artimos daugiametėms, tačiau kritulių kovo ir gegužės mėnesiais iškrito atitinkamai 2,5 ir 23,7 mm daugiau (2 pav.).

2011 m. pavasaris buvo šiltesnis ir sausesnis už daugiametį. Nors molio dirvožemiai turi didelį kapiliarinį drėgmės imlumą, ir augalai ne taip greitai nukenčia nuo sausrų Žr. Stanislava Maikštėnienė (sud.), Tausojamoji žemdirbystė našiuose dirvožemiuose, 2008. , 2010 m. gausesnis kritulių kiekis turėjo teigiamą įtaką visam augimo sezonui.

Tyrimo metodai. Atliekant augalų vystymosi ir produktyvumo tyrimus, kai žieminiai kviečiai visiškai sudygo, kiekviename laukelyje buvo pažymimos keturios stacionarios kvadratinės 0,25 m² ploto apskaitos aikštelės, kuriose rudenį ir pavasarį buvo nustatytas augalų skaičius. Remiantis gautais rezultatais, buvo apskaičiuotas peržiemojusių ir žuvusių augalų procentas.

Subrendusių žieminių kviečių derlius buvo nuimamas mažagabaritiniu kombainu „Sampo 500“. Apskaitomojo laukelio plotas – 18,4 m² (2,3 × 8). Kiekvieno laukelio žieminių kviečių grūdų derlius buvo nustatytas sveriant ir perskaičiuotas į standartinį 15 % drėgnį.

Grūdų kokybės laboratoriniai tyrimai atlikti LAMMC Žemdirbystės institute. Augalų patologijos ir apsaugos skyriaus laboratorijoje nustatyti baltymų ir glitimo kiekiai grūduose (INFRATEC 1241 FOSS, Danija); Cheminių tyrimų laboratorijoje – sedimentacija Zeleny (LST ISO 5529) ir kritimo skaičius (LST ISO 3093, Falling Number 1600, Švedija).

Tyrimo rezultatų matematinė analizė. Duomenų patikimumas įvertintas dispersinės (dviejų veiksnių ANOVA) analizės metodu vertinant standartiniu nuokrypiu ir mažiausio esminio skirtumo riba R₀₅, Tyrimo duomenų tarpusavio priklausomybė įvertinta koreliacinės-regresinės analizės metodu. Statistinei analizei atlikti naudotas statistinių duomenų apdorojimo programų paketas „Selekcija“ Žr. Pavelas Tarakanovas, Steponas Raudonius, Agronominių tyrimų duomenų statistinė analizė taikant kompiuterines programas „Anova“, „Stat“, „Split-plot“ iš paketo „Selekcija“ ir „Irristat“, 2003. .

Tyrimų rezultatai ir jų aptarimas

Lietuvos klimatas atskirais metais gana skirtingas, ypač įvairuoja žiemos periodų temperatūros, todėl labai svarbu, kad augalai gebėtų tinkamai peržiemoti. Paprastųjų ir Spelta kviečių prisitaikymo peržiemoti tyrimai atlikti skirtingai juos tręšiant, o bioaktyvatoriai naudoti siekiant paskatinti jų vegetacijos atsinaujinimą pavasarį ir produktyvių elementų formavimąsi. Rudenį ir pavasarį nustatytas žieminių kviečių augalų skaičius (1 lentelė). Dviejų metų tyrimai parodė, kad rudenį tiek paprastųjų kviečių, tiek Spelta kviečių visais bandymo variantais sudygusių augalų skaičius buvo artimas optimaliam Žr. Vaclovas Petraitis, Stanislava Maikštėnienė, Žieminiai ir vasariniai kvietrugiai, 2002. . Rudenį panaudotos Ekoplant trąšos esminio teigiamo poveikio abiejų rūšių kviečių pasėlio tankumui neturėjo.

2009–2011 m. žieminių kviečių žiemojimui meteorologinės sąlygos buvo nepalankios (1 pav.), todėl abiejų kviečių rūšių daigų skaičius pavasarį buvo beveik 3 kartus mažesnis. Ekoplant trąšos, skatinusios augalų vystymąsi rudenį, neturėjo teigiamos įtakos jų skaičiui pavasarį. Lyginant abiejų kviečių rūšių daigų skaičių pavasarį, nustatyta, kad paprastųjų kviečių daigų, nepriklausomai nuo panaudotų trąšų bei bioaktyvatorių, peržiemojo vidutiniškai 9,6 % daugiau negu Spelta kviečių. Vegetacijai atsinaujinant (BBCH 24), panaudotas bioaktyvatorius Terra Sorb Foliar (TSF 3 kartus) arba Biokal 01 (B 3 kartus) daigų žiemojimui įtakos neturėjo, tačiau išryškėjo teigiamas bioaktyvatoriaus Biokal 01 poveikis. Pastaroji priemonė vidutiniškai 4,7 % didino abiejų kviečių rūšių daigų kiekį.

Vidutiniškai visais tręšimo variantais peržiemojusių augalų skaičius (2 lentelė) iš esmės skyrėsi tarp žieminių kviečių rūšių (F_fakt. = **34,72, R₀₅ (A) = 1,887). Paprastieji žieminiai kviečiai peržiemojo geriau nei Spelta kviečiai ir jų daigų pavasarį buvo 9–23 % daugiau.

Ekoplant trąšos, panaudotos rudenį, paprastųjų ir Spelta kviečių peržiemojimui teigiamos įtakos neturėjo, netgi pratęsė rudens vegetacijos periodą. Todėl daigai tapo jautresni, prasčiau žiemojo, o nepalankią žiemą buvo daugiau žuvusių augalų Žr. Algirdas Sliesaravičius, Juozas Pekarskas, Vida Rutkovienė, Kęstutis Baranauskis, “Grain Yield and Disease Resistance of Winter Cereal Varieties and Application of Biological Agent in Organic Agriculture,” 2006. .

Kadangi abiejų rūšių žieminiai kviečiai auginti tame pačiame giliau glėjiškame, giliau karbonatingame rudžemyje, žieminių kviečių derlius iš esmės priklausė nuo auginamų kviečių rūšies ir panaudotų ekologinių trąšų bei bioaktyvatorių, atitinkamai F_fakt. = **11,63, R₀₅ (A) = 0,234 ir F_fakt. = **4,2, R₀₅ (B) = 0,405. Vidutiniškai tirtų paprastųjų žieminių kviečių grūdų derlius buvo 4,44 t ha⁻¹, Spelta kviečių – 8,8 % mažesnis (3 pav.).

Derinant ekologiškas trąšas Ekoplant su bioaktyvatoriumi Biokal 01, paprastųjų kviečių grūdų derlius vidutiniškai padidėjo 10,0 %, Didžiausias Spelta ir paprastųjų kviečių grūdų derlius buvo gautas panaudojus birias Ekoplant trąšas rudenį, augalų vegetacijai atsinaujinant – bioaktyvatorių Biokal 01 (atitinkamai 11,9 %, ir 8,6 %). Palyginti su netręštais augalais, patręšus rudenį prieš sėją Ekoplant trąšomis (250 kg ha⁻¹), paprastųjų kviečių derlius padidėjo 5,6 %, Spelta – 10,8 %.

Ištyrus 2010–2011 m. abiejų žieminių kviečių rūšių grūdų derliaus kokybės rodiklius, matyti akivaizdūs skirtumai (3 lentelė).

Glitimo kiekis sudaro maždaug 80–85 % kviečių grūdų endospermo baltymų kiekio ir yra vienas svarbiausių rodiklių, apsprendžiančių duonos kokybę, nes glitimo baltymai suteikia tešlai elastingumą ir tąsumą Žr. Pruska-Anna Kedzior, Zenon Kedzior, Ewa Klockiewicz-Kaminska, “Comparison of Viscoelastic Properties of Gluten from Spelt and Common Wheat,” 2008; Jurgita Cesevičienė, Audronė Mašauskienė, „Žieminių kviečių grūdų technologinių savybių kitimas sandėliavimo metu“, 2009. . Atliktų tyrimų duomenimis, glitimas iš esmės priklausė nuo auginamų kviečių rūšies (F_fakt. = **852,10, R₀₅ (A) = 0,324): pastebimai didesnis, net 16,4 %, buvo Spelta grūduose, palyginti su paprastųjų kviečių grūduose esančiu glitimu. Panaudojus bioaktyvatorių Biokal 01 įvairiais žieminių kviečių vystymosi tarpsniais (iš viso 3 kartus), paprastųjų ir Spelta kviečių grūduose glitimas padidėjo atitinkamai 3,7 ir 1,5 %. Abi rūšis lyginant su netręštais pasėliais, skirtumas vidutiniškai siekė 2,6 %.

Vidutiniškai abiejų kviečių rūšių grūduose nustatyta nedidelė glitimo ir baltymų didėjimo tendencija naudojant ekologines trąšas bei bioaktyvatorius (A × B) (3 lentelė). Paprastųjų ir Spelta kviečių tešlos reologinės savybės didžia dalimi priklauso nuo glitimo viskoelastinių ypatybių, kurios yra iš anksto nulemtos kokybinės ir kiekybinės sudėties monomerinių gliadinų ir polimerinių gliuteninų frakcijų. Yra tam tikri skirtumai tarp Spelta ir paprastųjų kviečių glitimą sudarančių baltymų gliutenino ir gliadino molekulinės masės, gliadinų frakcijų kiekio bei gliuteninų subvienetų. Spelta grūduose yra didesnis gliadinų ir mažesnis gliuteninų kiekis Žr. Anna Pruska-Kedzior, Zenon Kedzior, Ewa Klockiewicz-Kaminska, “Comparison of Viscoelastic Properties of Gluten from Spelt and Common Wheat,” 2008; Tilman J. Schober, Scott R. Beana, Manfred Kuhn, “Gluten Proteins from Spelt (Triticum Aestivum ssp. Spelta) Cultivars: A Rheological and Size-Exclusion High-Performance Liquid Chromatography Study,” 2006. . Galbūt tai lėmė, kad Spelta kviečių grūduose susiformavo didesni negu paprastųjų kviečių glitimo kiekiai.

Sedimentacija – dar vienas grūdų kepimo savybes apibūdinantis rodiklis. Jis nustatomas glitimo baltymų gebėjimu subrinkti silpnų rūgščių tirpaluose. Mūsų tyrimuose 2010 m. Spelta kviečių sedimentacija svyravo 27–39 ml ribose (4 lentelė).

Kritimo skaičiui svarbią įtaką turi meteorologinės sąlygos kviečių grūdų brendimo metu. Tyrimo laikotarpiu buvo optimalios sąlygos grūdams bręsti, t. y. tinkama drėgmė. Nuimant derlių grūdų dygimą skatinantis fermentas α-amilazė nesuaktyvėjo, kritimo skaičius (atvirkščiai proporcingas α-amilazės fermento aktyvumui) buvo aukštas. Naudotos ekologinės trąšos bei bioaktyvatoriai esminės įtakos kritimo skaičiui neturėjo. Panaudojus ekologines priemones buvo matyti aiški kritimo skaičiaus didėjimo tendencija. Didžiausias kritimo skaičius paprastųjų kviečių grūduose buvo panaudojus Ekoplant ir Biokal 01 tris kartus per vegetaciją, skirtumas, palyginti su kontrole, sudarė atitinkamai 9,1 % ir 7,8 %. Ekologinės trąšos ir bioaktyvatoriai mažiau veikė Spelta kviečių grūdų kritimo skaičių. Didžiausias rezultatas pasiektas naudojant Ekoplant kartu su Biokal 01, taip pat efektyviai veikė ir vienos Ekoplant trąšos, Skirtumas, palyginti su kontrole, sudarė atitinkamai 3,8 % ir 2,7 %. Kritimo skaičiaus skirtumas buvo akivaizdus tik tarp žieminių kviečių rūšių: paprastųjų žieminių kviečių kritimo skaičius buvo 6,8 % didesnis už Spelta kviečių (F_fakt. = **11,73, R₀₅ (A) = 18,439).

Šio eksperimento žieminių kviečių baltymų kiekio ir sedimentacijos skaičiaus koreliacinė regresinė analizė pateikta 4 pav. Sedimentacijos indekso skirtumus labiau lemia veislės, tačiau, padidėjus grūdų baltymų kiekiui dėl aplinkos sąlygų, sedimentacijos vertės taip pat padidėja Žr. Tilman J. Schober, Scott R. Beana, Manfred Kuhn, “Gluten Proteins from Spelt (Triticum Aestivum ssp. Spelta) Cultivars: A Rheological and Size-Exclusion High-Performance Liquid Chromatography Study,” 2006; Jurgita Cesevičienė, Audronė Mašauskienė, „Pjūties laiko poveikis žieminių kviečių grūdų baltymų kiekiui ir sedimentacijos rodikliui“, 2008. . Apskaičiavus žieminių kviečių baltymų kiekio ir sedimentacijos indekso priklausomybę gauta, kad paprastųjų žieminių kviečių baltymų kiekis labai stipriai teigiamai koreliavo su sedimentacija (r = 0,88, P < 0,01), o tarp Spelta baltymų kiekio ir sedimentacijos indekso pastebėta silpna priklausomybė (r = 0,46, P < 0,01).

Tyrimo duomenys parodė (4 pav.), kad žieminių kviečių grūduose didėjant baltymų kiekiui didėja ir sedimentacija. Nustatyta, kad paprastųjų žieminių kviečių grūduose baltymų kiekiui padidėjus 1 %, sedimentacija padidėjo 6,5–8,3 %, o Spelta sedimentacija išaugo 4,5 %.

Išvados

1.Tyrimo metu (2009–2011 m.) nustatyta, kad paprastieji žieminiai kviečiai peržiemojo geriau negu Spelta kviečiai. Peržiemojusių paprastųjų žieminių kviečių daigų kiekis buvo 9–23 % didesnis nei Spelta, Paaiškėjo, kad Ekoplant trąšos, skatinusios augalų vystymąsi rudenį, daigų skaičiui pavasarį poveikio neturėjo.

2. Ekoplant trąšas panaudojus rudenį, o bioaktyvatorių Biokal 01 atsinaujinus augalų vegetacijai (BBCH 24), gautas didesnis paprastųjų žieminių kviečių grūdų derlius (11,6 %) ir Spelta kviečių derlius (8,5 %), palyginti su netręštais.

3. Didesnis baltymų kiekis nustatytas Spelta kviečių grūduose negu paprastuosiuose, skirtumas vidutiniškai sudarė 12,4 %. Baltymų kiekiui abiejų rūšių žieminių kviečių grūduose turėjo įtakos bioaktyvatorius Biokal 01, jis buvo naudojamas per lapus triskart: vegetacijai atsinaujinus, bamblėjimo (BBCH 32) ir plaukėjimo (BBCH 52) tarpsniais.

4. Naudotos trąšos ir bioaktyvatoriai neturėjo reikšmės žieminių kviečių Spelta grūdų sedimentacijai ir kritimo skaičiui, palyginti su paprastaisiais kviečiais, tačiau turėjo įtakos glitimo rezultatams: Spelta kviečių grūduose jo buvo 16,4 % daugiau negu paprastųjų kviečių grūduose.

5. Panaudojus bioaktyvatorių Biokal 01 įvairiais žieminių kviečių vystymosi tarpsniais: vegetacijai atsinaujinus, bamblėjimo ir plaukėjimo metu, paprastųjų ir Spelta kviečių grūduose glitimas padidėjo atitinkamai 3,7 % ir 1,5 %, palyginti su netręštais pasėliais.

Literatūra

• Bojňanská, Tatiana; Helena Frančáková, “The Use of Spelt Wheat (Triticum spelta L.) for Baking Applications,” Rostlinná výroba, 2002, vol. 48, pp. 41–147.
• Ceglińska, Alicja, “Technological Value of a Spelt and Common Wheat Hybrid,” Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 2003, vol. 6, no. 1 [žiūrėta 2012 m. sausio 10 d.].
• Cesevičienė, Jurgita; Audronė Mašauskienė, „Pjūties laiko poveikis žieminių kviečių grūdų baltymų kiekiui ir sedimentacijos rodikliui“, Žemdirbystė, 2008, t. 95, nr. 1, p. 58–72.
• Cesevičienė, Jurgita; Audronė Mašauskienė, „Žieminių kviečių grūdų technologinių savybių kitimas sandėliavimo metu“, Žemdirbystė, 2009, t. 96, nr. 1, p. 154–169.
• Kohajdová, Zlatica; Jolana Karovičová, “Nutritional Value and Baking Applications of Spelt Wheat,” Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 2008, vol. 7, no. 3, pp. 5–14.
• Kohajdová, Zlatica; Jolana Karovičová, Stanislava Šimková, “Quality Assessment of Spelt Bakery Products with Addition of Ascorbic Acid,” Acta Fytotechnica et Zootechnica, special issue, 2009, pp. 291–296.
• Laghetti, Gaetano; Angela Rosa Piergiovanni, Nicola Volpe, Pietro Perrino, “Agronomic Performance of Triticum Dicoccon Schrank and T. Spelta L. Accessions under Southern Italian Conditions,” Agricoltura mediterranea, 1999, vol. 129, pp. 199–214.
• Maikštėnienė, Stanislava (sud.), Tausojamoji žemdirbystė našiuose dirvožemiuose, Akademija (Kėdainių r.): Lietuvos žemdirbystės institutas, 2008.
• Maikštėnienė, Stanislava; Irena Krištaponytė, Antanas Satkus, Aušra Arlauskienė, Jurgita Cesevičienė, „Ekologiškai auginamų Spelta kviečių mitybos sąlygų optimizavimas sunkiuose dirvožemiuose“ | Naujausi agronomijos tyrimų rezultatai, Akademija (Kėdainių r.): Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Žemdirbystės institutas, 2010, nr. 42, p. 8–10.
• Mielke, Horst; Bernd Rodemann, „Der Dinkel, eine besondere Weizenart-Anbau, Pflanzenschutz, Ernte und Verarbeitung“, Nachrichtenblatt des Deutschen Pflanzenschutzdienstes, 2007, Bd. 59, Nr. 2, S. 40–45.
• Moudrý, Jan; Václav Dvořáček, „Chemické složení zrna rùzných odrùd pšenice špaldy (Triticum spelta L.)“, Rostlinná výroba, 1999, vol. 45, pp. 533–538.
• Østergård, Hanne; Jakob Willas Jensen, “Characteristics of Spring Barley Varieties for Organic Farming” | Johann Vollmann, Heinrich Grausgruber, Peter Ruckenbauer (eds.), Genetic Variation for Plant Breeding, Tulln: EUCARPIA & BOKU, 2004, pp. 483–484.
• Pekarskas, Juozas, „Sertifikuotų ekologinės žemdirbystės sistemoje trąšų įtaka žieminių rugių piktžolėtumui“ | Žmogaus ir gamtos sauga, d. 2, Akademija (Kauno r.): Lietuvos žemės ūkio universiteto leidybos centras, 2009, p. 17–19.
• Pekarskas, Juozas; Svajūnas Stelmokas, „Sertifikuotų trąšų įtaka ekologiškai auginamų žieminių rugių derlingumui, derliaus cheminei sudėčiai ir natūriniam grūdų svoriui“ | Žmogaus ir gamtos sauga, d. 2, Akademija (Kauno r.): Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras, 2009, p. 36–39.
• Petraitis, Vaclovas; Stanislava Maikštėnienė, Žieminiai ir vasariniai kvietrugiai, Akademija (Kėdainių r.): Lietuvos žemdirbystės institutas, 2002.
• Pruska-Kedzior, Anna; Zenon Kedzior, Ewa Klockiewicz-Kaminska, “Comparison of Viscoelastic Properties of Gluten from Spelt and Common Wheat,” European Food Research and Technology, 2008, vol. 227, no. 1, pp. 199–207.
• Rüegger, Andreas; Hans Winzeler, Josef Nöseberg, „Die Ertragsbildung von Dinkel (Triticum spelta L.) und Weizen (Triticum aestivum L.) unter verschiedenen Umweltbedingungen im Freiland“, Journal of Agronomy and Crop Science, 1990, vol. 164, no. 3, pp. 145–162.
• Schober, Tilman J.; Scott R. Beana, Manfred Kuhn, “Gluten Proteins from Spelt (Triticum Aestivum ssp. Spelta) Cultivars: A Rheological and Size-Exclusion High-Performance Liquid Chromatography Study,” Journal of Cereal Science, 2006, vol. 44, no. 2, pp. 161–173.
• Sliesaravičius, Algirdas; Juozas Pekarskas, Vida Rutkovienė, Kęstutis Baranauskis, “Grain Yield and Disease Resistance of Winter Cereal Varieties and Application of Biological Agent in Organic Agriculture,” Agronomy Research, 2006, vol. 4, special issue, pp. 371–378.
• Tarakanovas, Pavelas; Steponas Raudonius, Agronominių tyrimų duomenų statistinė analizė taikant kompiuterines programas „Anova“, „Stat“, „Split-plot“ iš paketo „Selekcija“ ir „Irristat“, Akademija (Kauno r.): Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras, 2003.
• Zanetti, Silvia; Michael Winzeler, Catherine Feuillet, Beat Keller, Monika Messmer, “Genetic Analysis of Bread-Making Quality in Wheat and Spelt,” Plant Breeding, 2001, vol. 120, no. 1, pp. 13–19.

The Effect of Ecologic Fertilizers and Bio-Activators on the Productivity and Yield Quality of Common (Triticum Aestivum L.) and Spelt (Triticum Spelta L.) Wheat

Summary. During the period 2009–2011, in Joniškėlis Experimental Station of the Lithuanian Research Center for Agriculture and Forestry, the effect of ecologic fertilizers Ekoplant, bio-activators Biokal 01 and Terra Sorb Foliar and their combinations on the formation of the productivity elements, grain yield and quality of winter wheat, spelt (Triticum spelta L.), and common wheat (Triticum aestivum L.) was analyzed in ecological agro-system. The soil under FAO classification – Endocalcari-Endohypogleyic-Cambisol. During the years of research, winter wheat hibernated well better than spelt, in spring the plants were 9–23% higher than spelt, therefore the yield of common wheat was 8.8% higher if compared to that of spelt. Bio-activators Biokal 01, applied three times at resumption of vegetation, stem elongation and heading stages, had a significant effect on the qualitative indicators of grains: they increased the content of proteins and gluten by respectively 2.1% and 2.6%. Using the same agricultural practices, spelt wheat sedimentation and drop number were 22.1% and 6.8% lower, respectively, than those of winter wheat, but the spelt gluten was 15.4% higher.

Keywords: common and spelt wheat, ecological fertilizers, bio-activators, productivity elements, yield, quality.