Възможности за използване и приложение на тритикале

Резюме

В настоящата обзорна статия са обощени и анализирани данни за използването и приложението на Тритикале (×Triticosecale Wittmack) - първото създадено от човека растение. Разгледана е селекционната дейност у нас, като е акцентирано върху предимствата и потенциалните възможности на тритикалето за производства на фураж, семена и биоетанол, както и приложението му в хранително-вкусовата промишленост.

В съвременното земеделие, стимулът за създаването на екологично производство, тенденциите за опазване на възобновяемите ресурси и природосъобразния начин на живот, води до възобновяване на интереса към отглеждането на стари и редки култури, които не са свързани с производството на храни, но се прилагат при използването на екологични, естествени и биоразградими продукти (Berenji, 2008; Серафимов и кол., 2020).

Тритикалето (×Triticosecale Wittmack) е междуродов хибрид на пшеницата (Triticum sp.) × ръжта (Secale cereale L), който съчетава високодобивният потенциал на пшеницата и устойчивостта на болести при ръжта. Наименованието тритикале (Triticale) произхожда от латинските имена на двата родителски компонента - първата част от Triticum (пшеница) и втората част от Secale (ръж). Първото им кръстосване е извършено през 1870 г. от английският ботаник Wilson (Цветков, 1989).

Тритикале може да бъде срещнато в октаплоидна (2n=8x=56), декаплоидна (2n=10x=70), хексаплоидна (2n=6x=42) и тетраплоиднa (2n=4x=28) форма, като първите форми са предимно октаплоидни, тъй като обединяват геномите на обикновенната пшеница и ръжта (Сечнях и Сулима, 1984)

Октаплоидните форми се характеризират с ниска фертилност и се използват най-вече като свързващ мост при прехвърляне на желани признаци от родителските видове към 42-хромозомните форми (Цветков, 1989). Декаплоидното тритикале, се характеризира с намалена жизненост, много ниска озърненост на класа и тенденция към връщане към по-малък хромозомен набор (Кирчев, 2019). Със създаването на първото хексаплоидно тритикале от Державин през 1938, се полагат основите на бъдещата селекционната работа (Цветков,1989). В последствие редица изследователи създават множество първични хексаплоиди, чиито родителски форми са тетраплоидните пшеници Triticum durum и Triticum turgidum и видовете ръж Secale cereale и Secale montanum (Стоянов, 2018).

Първите тетраплоидни форми тритикале са получени, чрез кръстосването на 6x тритикале с диплоидна ръж (2n=14), но въпреки по-добрата цитологична стабилност се отличават също с недостатъчна фертилност (Цветков, 1989).

Нов етап в подобряването на фертилността на 42-хромозомните форми тритикале е създаването на вторичните хексаплоидни форми на основата на кръстосването на 6х и 8х тритикале, чиито хибрид става най-успещен за практиката, поради генетичната си стабилност и толерантност на абиотични и биотични фактори (Даскалова, 2021).

В България, отглеждането на тритикале има повече от 50 годишна история. Селекционната работа с културата започва през 1963 г. и през 1965 г., във ВСИ – Пловдив, след кръстосването на пшеница сорт Безостая 1 с българския сорт ръж С-2 е получено първото първично октаплоидно тритикале АД-СОС 3, а две години по-късно в Института по пшеницата и слънчогледа “Добруджа”, край Ген. Тошево е създадено първото хексаплоидно тритикале Т-АД (Popov end Tsvetkov, 1970).

Към днешна дата в Официалната сортова листа на Република България са вписани 19 сорта тритикале: Колорит, Атила, Акорд, Бумеранг, Респект, Дони 52 и др. Много от новосъздадените сортове се характеризират с висока продуктивност, устойчивост на биотичен и абиотичен стрес, тежко и охранено зърно, високо съдържание на протеин и лизин, устойчивост на полягане и оронване и др. Последните постижения в селекцията на културата са четири сорта зимно хексаплоидно тритикале - Галадриел, Румелиец, Андроник и Хелион1, създадени в ДЗИ - Генерал Тошево.

Тритикалето се използва се главно като фураж, но има отлични перспективи в хлебната и сладкарската промишленост. Едно от най-ценните качества на тритикалето е високото съдържание на протеин (11 - 23%), който превъзхожда пшеницата средно с 1.5%, а ръжта с 3.5%.

Според Myer and Lozano del Río (2004) и Meale and McAllister, (2015) високото съдържание на протеиногенните аминокиселини в зърното на тритикалето се дължи преди всичко на увеличения дял на заменимите протеиногенни аминокиселини, спрямо незаменимите. Най-значително е повишено съдържанието на пролина и глутаминовата киселина.Това е важно, тъй като пролина е свързан със сухоустойчивостта при житните, а глутаминовата киселина влиза в състава на глутена – белтъка на житните, от който в най-голяма степен се определят технологичните и хлебопекарните качества на брашното. Изключително важно е и съдържанието на лизин, която е лимитираща незаменима аминокиселина за биологичната стойност на белтъците в зърното на житните култури (Таблица 1).

В последните години, тритикалето все повече се отглежда за паша, силаж, сено и фуражно зърно. Както зимните, така и пролетните видове тритикале имат потенциала да обезпечат нуждите от зелено изхранване на преживни животни. Качеството на фуража от тритикале обикновено е малко по-ниско от това на пролетния ечемик и царевицата, но по-високо от това на овеса (Baron et al., 2015).

Използването на зърно тритикале в производството на биоетанол притежава множество предимства пред традиционните зърнени култури. Според проучване проведено от Rosenberger et al. (2002), тритикалето се отличава като по-рентабилна култура в сравнение с пшеницата и ръжта. Наличието на високи нива на ендогенни амилази, предимно α-амилаза, са от решаващо значение за озахаряването на нишестето до ферментиращи захари (Kučerova, 2007; Davis-Knight and Weightman, 2008).

През последните години са проведени множество проучвания върху хлебопекарните качества на зърното от тритикале. Данните сочат, че то е подходящо за използване в това направление, но употребата му все още не е достигнала оптимални нива. Според Peña (2004) физическите характеристики и химичният състав на зърното заемат междинно положение спрямо пшеницата и ръжта (Таблица 2).

Peña and Amaya (1992) провеждат проучване, при което установяват, че при смесване на пшеница и тритикале в съотношение 75:25, преди смилане, количеството получено брашно е равно на това при смляната самостоятелно пшеница. В чисто състояние брашното от тритикале може са се използва за производство на хляб ръжен тип, вместо да се смесват пшенични и ръжени семена. Lorenz (1972) посочва, че белият тип ръжен хляб приготвен от тритикале е напълно годен за консумация. Брашното от тритикале се характеризира с ниско съдържание на глутен и високо съдържание на амилаза, характерна за ръжта, което е причина за ниските му хлебопекарни качества. Ако се спазват някой технологични изисквания при приготвянето му (ниска скорост при замесване и намалено време за ферментация), от някой сортове тритикале, може да се получи хляб с приемливо качество (Rakowska and Haber 1991).

Тритикалето се използва и в приготвянето на диетични десерти. При комбинация на овесени и пшенични трици (20-40%) с брашно от тритикале се произвеждат барчета с високо съдържание на фибри, които набират все по-голяма популярност в търговските вериги (Onwulata et al., 2000).

Изводи

Тритикалето притежава по-висок продуктивен потенциал за добив на зърно и биомаса, висока адаптивност към различни условия на отглеждане, устойчивост на ръжди и брашнеста мана, по-високо съдържание на протеин в зърното и лизин в протеина, повишена толерантност към кисели почви, по-мощна коренова система позволяваща превъзмогване на екстремните засушавания, невзискателност към почвеното плодородие даващо възможност културата да се отглежда на слабопродуктивни почви.

Поради по-високото съдържание на протеин и лизин, тритикале е подходяща култура за включване в диетата на домашни птици, свине и преживни животни. Брашното от тритикале се характеризира с ниско съдържание на глутен и високо съдържание на амилаза. Използването на зърно от тритикале в производството на етанол притежава множество предимства пред традиционните зърнени култури.

Литература

1. Даскалова Н. (2021) Хромозомните замествания в тритикале (×Triticosecale Wittmack) - фактор за генетично разнообразие в селекцията. Растениевъдни науки, 58 (2), 13-27.

2. Кирчев Хр. (2019) Тритикале – монография. Uchy media and design, Пловдив.

3. Маринов-Серафимов П., Голубинова И., Петрова Р., Харизанова-Петрова Б., Петровска Н., Вълкова В., Благоева Е., Павловски К. (2020) Възможности за използване и приложение на техническото сорго. Journal of Mountain Agriculture on the Balkans, 23 (6), 149-161.

4. Сечнях Л.К., Сулима Ю.Г. (1984) Тритикале. Москва, Колос.

5. Стоянов Хр. (2018) Реакция на Тритикале (×Triticosecale Wittm.), към абиотичен стрес. Дисертация, Генерал Тошево, България.

6. Цветков С. (1989) Тритикале. Земиздат, София

7. Baron V. S., Juskiw  P.E., Aljarrah M. (2015) Triticale as a Forage: In François Eudes Triticale, Agriculture and Agri-Food Canada, 10, 189-212.

8. Berenji J. (2008) Scopaeologija – Prošlost, Sadašnjost i Budućnost Metli. In: Zbornik Radova XV Međunarodni Kongres Poljoprivrednih Muzeja, Novi Sad–Kulpin, XV, 40-46.

9. Davis-Knight H.R, Weightman R.M. (2008) The potential of triticale as a low input cereal for bioethanol production. ADAS UK Ltd, Centre for Sustainable Crop Management, Cambridge.

10. Kučerova J. (2007) The effect of year, site and variety on the quality characteristics and bioethanol yield of winter triticale. J Inst Brew, 113, 142–146.

11. Lorenz K. (1972) Food uses Tritikale. Food Tehnol., 26 (II), 66-68.

12. Meale S.J., McAllister T.A. (2015) Grain for Feed and Energy: In François Eudes Triticale, Agriculture and Agri-Food Canada, 9, 167-187.

13. Myer R., Lozano del Río A.J. (2004) Triticale in animal feed. In: Mergoum M, Gómez-Macpherson H (eds) Triticale improvement and production. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome

14. Onwulata C.I., Konstance R.P., Strange E.D., Smith P.W., Holsinger V.H. (2000) High-fiber snacks extruded from triticale and wheat formulations. Cer. Foods World, 45, 470-473.

15. Peña R.J., Amaya A. (1992) Milling and breadmaking properties of wheat-triticale grain blends. J. Sci. FoodAgric., 60, 483-487.

16. Popov P., Tsvetkov S. (1970) Hexaploid triticale (2n=42) created byhybridization between T. durum Desf. (2n=28) and S. cereale L. (2n=14). Proceedings of the Bulgarian Academy of Sciences, 23 (12).

17. Rakowska M., Haber, T. (1991) Baking Quality of winter triticale. In Proc. 2nd Int. Triticale Symp., Passo Fundo, Rio Grande do Sul, Brazil, 428-434.

18. Rosenberger A., Kaul H.P., Senn T., Aufhammer W. (2002) Costs of bioethanol production from winter cereals: the effect of growing conditions and crop production intensity levels. Indust Crops Prod, 15, 91–102.