Lubinų selekcijos perspektyvos ir problemos

Dr. Zita Maknickienė

LAMMC Vokės filialo jaunesnioji mokslo darbuotoja

2014-08-05

Be baltymų žemėje negali būti gyvybės. Baltymų negalima pakeisti kita maisto medžiaga. Jų trūkumas maisto produktuose sukelia fiziologinius ir funkcinius žmogaus organizmo sutrikimus, sulaiko augimą ir vystymąsi, pagreitina fizinį ir protinį išsekimą. Todėl labai svarbu vystyti augalininkystę, nes tik jos išsivystymo lygis lemia ir gyvulininkystės produktų gamybą. Baltymingų pašarų gamybos pagrindą sudaro ankštiniai augalai.

Suderintas baltymingų augalų tiekimas ir vartojimas yra dalis ES integruotos strategijos, padedančios reaguoti į naujai iškeltus uždavinius: klimato kaitą, žemės ūkio biologinės įvairovės nykimą, dirvožemio nualinimą, požeminio vandens taršą ir žemės ūkio produktų kainų svyravimą pasaulio rinkoje. Plačiau sėjomainoje naudojant baltymingus augalus, galima sumažinti neigiamus aplinkos ir klimato kaitos pokyčius.

Kalbant apie klimato kaitą reikia pasakyti, kad ankštiniai augalai (pašariniai žirniai, pupos, lubinai, liucernos, dobilai) gali gerokai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį. Absorbuodami ir fiksuodami molekulinį azotą, jie padeda sumažinti azoto trąšų kiekį, žinoma, ir ūkininkų gamybos sąnaudas. Apskaičiuota, kad Prancūzijoje taikant baltymingų augalų auginimo išplėstinę sėjomainą išlaidos trąšoms sumažėjo iki 100 mln. eurų per metus. Tyrimais nustatyti išplėstinės sėjomainos pranašumai: didesnė azoto fiksacija, pagerėjęs anglies ir azoto santykis dirvožemyje, mažesnis pesticidų ir herbicidų naudojimas, dirvožemio struktūros pagerėjimas.

Baltymingų augalų auginimas padėtų įveikti baltymų stygių ES. Baltymingų augalų naudojimo gaminant pašarus veiksmingumas priklauso nuo aminorūgščių kiekio įvairiuose žemės ūkio augaluose. Nepakeičiamosios aminorūgštys dalyvauja baltymų, vitaminų, fermentų, hormonų sintezėje ir yra vienas iš sudėtinių komponentų angliavandenių, riebalų ir mineralinių medžiagų apykaitoje. Kuo daugiau nepakeičiamųjų aminorūgščių augaluose, tuo jie vertingesni.

Baltymų, riebalų ir vitaminų šaltinis

Pagal biologinę ir pašarinę vertę lubinai priklauso prie baltymingų augalų. Jų baltymuose 10–20 kartų mažiau inhibitoriaus tripsino nei kitų ankštinių augalų baltymuose. Lyginant su sojomis, papildomai neapdorotų lubinų baltymai geriau pasisavinami. Visų lubinų rūšių kokybinė ir kiekybinė aminorūgščių sudėtis yra vienoda. Baltymuose randama 18 nepakeičiamųjų aminorūgščių, tarp jų 1,45 proc. lizino ir 0,74 proc. metionino. Dėl šių savybių lubinų sėklos gali būti puikus pašaras galvijams, paukščiams ir kiaulėms. Jos gali pakeisti sojas, iš dalies kukurūzus, miežius, kviečius, avižas.

Lubinai vertingi ne tik dėl pašarinės vertės. Jie yra maistingi. Lubinų baltymuose nėra prolaminų, todėl naudojami dietiniams produktams, vaikams ir diabetikams skirtam maistui gaminti. Lubinų baltymai nesukelia alerginės reakcijos, kurią gali sukelti sojos baltymai. Sojose yra vidutiniškai 29–32 g/kg tripsino, tuo tarpu lubinų sėklose – 2–2,5 g/kg.

Be baltymų lubinuose yra nuo 5 iki 12 proc. riebalų, kurie – svarbus energijos šaltinis. Jų energinė vertė, palyginti su kitomis maisto medžiagomis, yra didžiausia. Su augaliniais riebalais žmogus gauna polinesočiųjų riebalų rūgščių, kurių organizmas pats negali pasigaminti. Lubinų riebalų sudėtyje yra pagrindinės 3 nesočiosios riebalinės rūgštys: linolenas (omega-6) – 1,85 proc., linolas (omega-3) – 37,94 proc., olenas – 42,7 procento. Pagal randamų polinesočiųjų rūgščių kiekį ir kokybę geltonųjų lubinų riebalai yra identiški sojos riebalams. Lubinų riebaluose gausu provitaminų – tokoferolo, terolo ir karotinoidų.

Lubinų sėklose dar randama vandenyje tirpstančių vitaminų – tiamino, riboflavino, piridoksino, biotino, folio ir askorbo rūgščių. Apibendrinant galima teigti, kad lubinai yra maistiniai augalai, pasižymintys išskirtinai aukšta maistine verte ir prilygstantys sojoms.

Lubinų selekcija

Siekiant, kad atitiktų aukštus žemės ūkio ir pramonės kokybės reikalavimus, lubinai iki šiol genetiškai tobulinami. Šiuo metu LAMMC Vokės filiale kuriamos siauralapės pašarinio tipo bealkaloidės tinkančios maistui sideracinės lubinų veislės.

Selekcinis darbas vyktų pakankamai sklandžiai, jeigu ne lubinų antraknozė. Atsparumo ligoms selekcija yra viena iš sunkiausių selekcijos krypčių. Greitas patogeno populiacijų kitimas, jo sugebėjimas nepertraukiamai sudaryti didelį kiekį skirtingų pagal virulentiškumą ir agresyvumą rasių yra pagrindinė kliūtis kuriant atsparias lubinų veisles. Selekcijoje naudojant ribotą genofondą, lubinų antraknoze atskirais metais gali susirgti skirtingo genetinio potencialo veislės ir selekcinės linijos.

Vienas iš selekcijos tikslų yra ankstyvų, produktyvių veislių kūrimas. Anksti bręstančioms veislėms yra būdingas greitas augimo tempas ankstyvaisiais vystymosi tarpsniais. Tokios veislės sugeba geriau konkuruoti su piktžolėmis.

Kita kryptis – sėklų dauginimosi koeficento didinimas mažinant jų svorį (t. y. smulkiasėklių veislių kūrimas), žemo alkaloidingumo (alkaloidų mažiau nei 0,02 proc.), aukšto baltymingumo < 40,0 proc. selekcinės medžiagos kūrimas. Tai leistų plačiai naudoti lubinus maisto pramonėje.

Be abejo, nepamiršti ir sideraciniai lubinai, kurie dažniausiai naudojami žaliajai trąšai. Reikia pažymėti ir šių lubinų panaudojimo perspektyvas, kadangi aukštos šiuolaikinės technologijos leidžia išskirti alkaloidus ir juos naudoti farmacijos ir kosmetikos pramonėje. Vokės filiale sukurtos 4 siauralapių lubinų veislės, kurios yra įtrauktos į Nacionalinį augalų veislių sąrašą ir ES Bendrąjį žemės ūkio augalų veislių katalogą.

Lubinų veislė VB Derliai

Siauralapių sideracinių lubinų veislė VB Derliai LAMMC Vokės filiale sukurta individinės atrankos metodu iš Rusijos N. Vavilovo augalininkystės instituto kolekcinio pavyzdžio 3364 Deter-3.

Bandymų duomenimis, naujos veislės žaliosios masės derlius svyruoja nuo 54 iki 75 t ha^-1, sėklų – nuo 1,6 iki 2,8 t ha^-1, priklausomai nuo agrometeorologinių sąlygų. Tai trumpo vegetacijos periodo (80–110 d.), skaičiuojant nuo sėjos iki visiškos brandos, sėklinio tipo veislė, pasižyminti dideliu atsparumu grybinėms ligoms.

Jaunų augalų daigai šiek tiek pūkuoti, stiebas violetinis, lapai tamsiai žalios spalvos. Lapas susideda iš 6–9 lapelių. Stiebas vidutiniškai lapuotas. Žiedynas – kekė, susidedanti iš 16–19 baltos spalvos (turinti violetinį atspalvį) žiedų. Ant vieno augalo užmezgamos vidutiniškai 25 ankštys. Sėklos baltos, lygiu paviršiumi, matinio blizgesio. 1000 sėklų masės svoris svyruoja nuo 117 iki 150 gramų. Žaliosios masės sausojoje medžiagoje randama vidutiniškai 2,8 proc. azoto, 1,6 proc. kalcio, 0,1 proc. fosforo, 0,99 proc. kalio, 1,22 proc. alkaloidų.

Ši veislė į Europos Sąjungos bendrąjį žemės ūkio augalų veislių katalogą įrašyta 2006 metais.

Lubinų veislė VB Ugniai

Siauralapių sideracinių lubinų veislė VB Ugniai LAMMC Vokės filiale sukurta individinės atrankos metodu iš Rusijos N. Vavilovo augalininkystės instituto kolekcinio pavyzdžio 3354 DM-15.

Bandymų duomenimis, naujos veislės žaliosios masės derlius svyruoja nuo 56 iki 70 t/ha, sėklų – nuo 2,0 iki 2,4 t/ha, priklausomai nuo agrometeorologinių sąlygų. Tai trumpo vegetacijos periodo (78–103 d.), sėklinio tipo, greitai auganti, vidutiniškai atspari grybinėms ligoms veislė.

Daigai šiek tiek pūkuoti, stiebas violetinis, lapai tamsiai žalios spalvos. Stiebas vidutiniškai lapuotas, žiedynas – kekė, susidedanti iš 12–18 tamsiai mėlynos spalvos žiedų. Ant augalo užmezgama nuo 11 iki 24 anksčių. Išskirtinis veislės požymis – sėkloms bręstant, augalų lapai parausta. Sėklos rusvos spalvos su ornamentu, matinio blizgesio. 1000 sėklų svoris – nuo 129 iki 142 gramų.

Ši veislė į Europos Sąjungos bendrąjį žemės ūkio augalų veislių katalogą įrašyta 2007 metais.

Lubinų veislė VB Vilniai

Siauralapių pašarinių lubinų veislė VB Vilniai LAMMC Žemdirbystės institutoVokės filiale sukurta individinės atrankos metodu iš Rusijos N. Vavilovo augalininkystės instituto kolekcinio pavyzdžio 3510 Populiacija 113.

Bandymų duomenimis, naujos veislės žaliosios masės derlius – nuo 41 iki 79 t ha^-1, sėklų – nuo 1,7 iki 3,5 t ha^-1, priklausomai nuo agrometeorologinių sąlygų. Tai trumpo vegetacijos periodo (87–120 d.), sėklinio tipo, greitai auganti visais augimo tarpsniais, vidutiniškai atspari grybinėms ligoms veislė.

Daigai šiek tiek pūkuoti, stiebas šviesiai žalios spalvos, lapai šviesiai žali. Stiebas lapuotas, žiedynas – kekė, susidedanti iš 15–23 baltos spalvos žiedų. Ant augalo užmezgama nuo 10 iki 25 anksčių. Sėklos baltai gelsvos su šviesiai rusvu rašteliu, matinio blizgesio. 1000 sėklų sveria nuo 136 iki 160 gramų.

Universalaus tipo veislė, tinkanti auginti žaliajai trąšai ir pašarams. Baltymų kiekis sėklų sausojoje masėje – 32,75 proc., ląstelienos – 12,27 proc., kalcio – 0,28 proc., fosforo – 0,39 proc., kalio – 0,99 proc., alkaloidų – 0,005 procento. Lubinų žaliojoje masėje baltymų –18,44 proc., ląstelienos – 15,20 proc., kalcio – 0,82 proc., fosforo – 0,25 proc., alkaloidų – 0,03 procento.

Ši veislė į Europos Sąjungos bendrąjį žemės ūkio augalų veislių katalogą įrašyta 2006 metais.

Lubinų veislė VB Antaniai

Siauralapių pašarinių lubinų veislė VB Antaniai LAMMC Žemdirbystės instituto Vokės filiale sukurta individinės atrankos metodu iš Rusijos N. Vavilovo augalininkystės instituto alkaloidingo kolekcinio pavyzdžio 3512.

Veislė VB Antaniai – biocheminės mutacijos pasekmė. Atrinktas genotipas skyrėsi žiedų, sėklų spalva, mažu alkaloidų kiekiu. Bandymuose veislė Antaniai tirta 2004–2007 metais. Vidutinis sėklų derlius – 2,2–2,5 t ha^-1, žaliosios masės – 35,0–39,0 t ha^-1. Valstybiniuose veislių tyrimuose 2009 m. sėklų derlius siekė 1,96 t ha^-1.Vegetacijos periodas, priklausomai nuo agrometeorologinių sąlygų, trunka nuo 79 iki 118 dienų. Veislė atspari išgulimui, ankščių sproginėjimui, vidutiniškai atspari grybinėms ligoms. Tyrimų metais nustatyta, kad antraknozė pažeidė iki 15 proc. augalų, fuzarioze – 2,5–3,0 procentų.

Veislės VB Antaniai daigai šiek tiek pūkuoti, stiebas tamsiai žalios spalvos su antocianu, lapai tamsiai žali. Stiebas lapuotas, žiedynas – kekė, susidedanti iš 15–20 ryškiai rožinės spalvos žiedų. Ant augalo užmezgama vidutiniškai nuo 10 iki 19 ankščių. Sėklos pilkos, matinio blizgesio, išmargintos rudais taškeliais. Jos vidutinio stambumo, 1000 sėklų vidutinis svoris – 154,21–162,20 g, jose sukaupiama 38,8 proc. baltymų, 12,8 proc. ląstelienos, 0,40 proc. fosforo, 0,85 proc. kalio, 0,23 proc. kalcio, 0,054 proc. alkaloidų.

Tai universalaus naudojimo veislė, tinkanti auginti pašarams ir žaliajai trąšai. Auginant pagal rekomenduojamą lubinų auginimo technologiją, veislė gerai auga ir dera ne tik smėlio, priesmėlio, bet ir priemolio dirvose.

Ši veislė į Europos Sąjungos bendrąjį žemės ūkio augalų veislių katalogą įrašyta 2010 metais.

Lubinus galima auginti mišiniuose

1987–1990 m. LŽI Vokės filiale buvo atliekami geltonžiedžių pašarinių lubinų bandymai, auginant juos mišinyje su varpiniais javais. Gauti tyrimų duomenys rodo, kad ši lubinų rūšis tinkama auginti mišinyje su vasariniais kviečiais, miežiais ir avižomis tokiu santykiu: 50 proc. lubinų, 50 proc. varpinių javų; 70 proc. lubinų ir 30 proc. varpinių javų nuo išsėjimo normos.

Tyrimai su siauralapiais pašariniais lubinais, auginant juos mišinyje su varpiniais javais, Lietuvoje nebuvo atliekami. Kadangi siauralapiai pašariniai lubinai greitai auga, visais augimo tarpsniais ir jų vegetacijos periodas trumpas, lyginant su geltonžiedžiais, juos auginti mišiniuose su vasariniais kviečiais turėtų būti ypač perspektyvu. Remiantis literatūros duomenimis, nustatyta, kad:

Auginant mišinyje su siauralapiais lubinais, vasariniai kviečiai aprūpinami ekologiškai švariu azotu, kurį sintetina gumbelinės lubinų bakterijos. Tręšti tokius pasėlius reikėtų tik P₆₀K₆₀. 100 ha pasėlių. Tokiu būdu būtų sutaupoma 30–35 t amonio salietros.
Tyrimais nustatyta, kad auginamų su lubinais vasarinių kviečių baltymingumas didėja 3,0–3,4 procento.
Antžeminių augalo dalių išsidėstymas mišinyje leidžia padidinti augalų skaičių ploto vienete produktyviau išnaudojant saulės energiją.
Dviejų kartu auginamų augalų tarpusavio santykiai ne visada būna „priešiški“, ypač tuomet, kai jų šaknys prasiskverbia į skirtingus dirvos sluoksnius, o jų poreikis maisto medžiagoms ir drėgmei yra skirtingas.
Mišiniuose suminis lapų paviršius daug didesnis nei gryno pasėlio, tokiuose pasėliuose augalai racionaliau naudoja drėgmę.
Mikroklimato pokyčiai mišiniuose mažina ligų ir kenkėjų plitimą. Lubinuose praktiškai dėka alkaloidų neplinta amarai, todėl kviečiai apsaugomi nuo amarų plitimo, mažėja piktžolėtumas ir grybinių ligų plitimas.