Направи дарение на училище!

Автори: Ирена Голубинова, Анелия Кътова, Анна Илиева, Пламен Маринов-Серафимов. Институт по фуражните култури, Плевен

Соргото (Sorghum bicolor (L) Moench) е добре позната и съпътстваща човешкото развитие култура от древността да наши дни. Смята се, че произлиза от районите на Северна Африка, където е оглеждано предимно като хлебна култура, осигуряваща прехраната на местното население. На съвременният етап, соргото е познато като фуражна и техническа култура и се отглежда за зърно и зелена маса, силаж, захарен сироп и др. Със своето разнообразие от форми, намира все по-голямо приложение в нови направления за производството на биогорива, озеленяване, декорации, прозрачни лепила и др. Соргото като толерантно към засушаване, воден дефицит и температурен стрес културно растение се явява алтернативна култура при условия на екстремни засушавания, където традиционните зърнени и фуражни култури трудно реализират продуктивният си потенциал. Соргото е петата по важност зърнена житна култура в света по данни на FAO. Първо място по засети площи заема САЩ, следвана от Африкански и Азиатски държави. У нас площите със сорго през 2014 година са над 66 000 dka (по данни на Отдел „Агростатистика“ към МЗХ) което ни нарежда на 69 място в световен мащаб. Въпреки, че производството на сорго в България е слабо застъпено, интереса за отглеждането му през последните години у нас нараства.

Едно от многостранните приложения на соргото в редица райони предимно на Азия и Африка е за приготвяне на безквасен хляб и каша, производство на брашно, пуканки, корнфлейкс, в пивоварната промишленост (бира) както и в народната медицина. От получаваните от соргото брашна се приготвят по-здравословни храни и безглутенови продукти на зърнена основа с високо белтъчно съдържание, което повишава потребителския интерес и търсене му като незаменима диетична храна предимно в САЩ и редица Европейски страни. Възможността за използване на соргото като суровина в хранително-вкусовата промишленост, налага да се изследва състава и качеството на зърното. Поради ненатрапчивия цвят и вкус основно се използва сорго с  бяло оцветяване на зърното, но се проучват също и физикохимичните, хранителни и антихранителни свойства на сортове с по-тъмен цвят и пигментация.

В отговор на непрекъснато променящия се потребителски вкус и очаквания, през последните десетилетия благодарение на пукливостта, соргото намира приложение в една от най-важните области на хранително-вкусовата промишленост – така наречените бързи храни (fast foods), тъй като процесът на пукане при соргото е евтин и бърз начин за приготвяне на готова за консумация здравословна храна.

Множество фактори оказват влияние върху пукливостта на соргото, основните от  които са: съдържание на влага, химичен състав и морфологични характеристики на зърното, а също и метода на приготвяне на пуканките. Съществен фактор в това отношение са и сортовите различия. Поради този факт в съвременните селекционни програми важно условие е съчетаването на комплекса от продуктивност и пукливост при соргото за пуканки (pop sorghum), като не без значение е оцветяването на перикарпа на зърното допринасящ за естетичния вид на пуканките. Потенциалната възможност за подобряване на съществуващи или създаване на нови генотипове с повишена пукливост, както и ограничените проучвания у нас за пукливостта при соргото обосноваха целта на настоящата работа.

Разбери повече за БГ Наука:

***

В настоящото проучване е изследвана пукливостта на зърното от 12 генотипа сорго (Sorghum bicolor (L) Moench). Определено е и съдържанието на някои биохимични показатели и морфологични характеристики на зърното, като е потърсена взаимовръзката между тях и влиянието им върху пукливостта. Включените в проучването генотипове – два български сорта, един френски хибрид и девет линии сорго за зърно (Таблица 1) са обект на извършено сравнително проучване в селекционен питомник при полски условия през периода 2014-2016 г. в опитното поле на Институт по фуражните култури – Плевен. Генотиповете са с различен цвят на перикарпа (външната семенна обвивка), създадени чрез използването на различни селекционни подходи, морфологични и биохимични характеристики са представени в Таблица 1 и 2.

Таблица 1. Описание на изследвани генотипове сорго sorghum bicolor (L) Moench

Във фенофаза „техническа зрелост”, от всеки генотип сорго (Sorghum bicolor (L) Moench) са взети средни проби от 500 g семена (ръчно почистени от примеси, повредени и счупени зърна) за определяне на някои характеристики на зърното (ширина на зърното (mm), маса на 1000 броя семена (g), влага (%) (AOAC, 2000) и оцветяване перикарпа на зърното) и за извършване на биохимични анализи (суров протеин (по класическия метод на Келдал) и скорбяла (поляриметрично по метода на Еверс (Ермаков, 1972)).

Пукливостта на зърното за всички проучвани генотипове е определяна след предварително навлажняване на пробите, чрез потапяне за 1 min в загрята (до 100^oС) дестилирана вода, след което са подсушавани (Hamad, 2006). Така подготвените проби са изпукани по конвенционалния метод в затворен съд с горещ въздух (Mishraa et al., 2014). Статистическата обработка на експерименталните данните е извършена с програмен продукт Statistica version 10.

Пукливостта при соргото може да бъде свързано с различия в химичните (протеин, скорбяла, мазнини, пепел, влага, сухо вещество и др.), морфологични (размер, форма на зърното) и физични свойства (стъкловидност, твърдост на семенната обвивка и др.) на зърното (Hamad and El-khalilq, 2006; Mishraa et al., 2014; Saravanabavan et al., 2011). Тези свойства определят качествените характеристики на зърното от които зависи мощността и енергията на разпукване.

Резултатите от изследванията показват, че съдържанието на влага в зърното при отделните генотипове варира в относително тесни граници от 9,18 до 9,91%, докато съдържанието на суров протеин варира в по-широк диапазон от 6,25 до 12,01% от сухото вещество (Таблица 2). Химичният състав на зърното при соргото, включително и съдържанието на суров протеин варира в зависимост от генетичните различия и от екологичните фактори на средата.

Таблица 2. Основни характеристики на зърното

Легенда: a, b, c, d, статистически доказани разлики при P=0.05;

От данните в Таблица 1 и 2 е видно, че генотиповете с тъмен перикарп (червен до тъмно кафяв) са с по-високи стойности на суровия протеин (от 7,00 до 12,01%) и по-ниско съдържание на скорбяла (от 69,88 до 78,55%), докато генотиповете с по-светло оцветяване, съдържанието на суров протеин е по-ниско (от 6,25 до 11,42%), а съдържанието на скорбяла по-високо (от 75,56 до 80,45%). Прави впечатление, че от всички проучвани генотипове, мутантна линия М1(6282) се откроява с най-високо съдържание на протеин в зърното (12,01%) и най-ниско на скорбяла (69,88%). Установена е отрицателна зависимост (r = -0,448) между съдържанието на скорбяла и съдържанието на протеин в зърната на генотиповете сорго. Подобна зависимост е установена в експерименталната работа на Bressani and Tuna, (1992); Buffo et al., (1998); Wong et al., (2009); Mishraa et al., (2014).

На Фигура 1 са представени резултатите от количественото съотношение на изпуканите, полуизпуканите и неизпукани зърна при определяне пукливостта на различните генотипове сорго.

Фигура 1. Количествено съотношение (изпукани:полуизпукани:неизпукани) при определяне пукливостта на различни генотипове сорго

От фигурата е видно, че общият брой на получените пуканки (полуизпукани и изпукани зърна) варира в широк диапазон от 32,0% (линия № 1673) до 72,0% (при линия №16113), докато броят на полуизпуканите зърна варира диапазона от 8,7 до 50,0% при различните генотипове сорго. Установена е положителна корелационна зависимост между броя на пуканките и масата на 1000 броя семена (r = 0,831),  съдържанието на влага (r = 0,212) и суров протеин (r = 0,282) и отрицателна корелационна зависимост (r = -0,356) в зависимост от съдържанието на скорбяла (Таблица 3).

Таблица 3. Корелационни зависимости между някои показатели при сорго

Количеството на получените пуканки зависи освен от броя им и от техния размер, изразен като процентно увеличение на диаметъра на зърната, вследствие разширяването на ендосперма при пукане (Фигура 2). Най-силно е разрастването на ендосперма при пукане на зърното (от 130,0 до 160,0%) при генотиповете с тъмно оцветяване на перикарпа (М1(6282), 16113 и 16122), докато при тези с бяло оцветяваване, разрастването на ендосперма е от 33,3% (при хибридна линия ВВО) до 90,1% (при линия 1643). Установено е, че относително по-големи пуканки са получени от генотиповете с по-ниско съдържание на скорбяла (r = -0,801) и по-голяма маса на 1000 семена (r = 0,420).

Фигура 2. Разрастване на зърното при пукане, %

Получените резултати могат да обяснят с генетични различия между отделните генотипове, тъй като сравненията са направени при конкретните условия и постановка на опита. При други условия (различни генотипове, начин на пукане, с или без навлажняване на зърното, начин и продължителност на съхранение на зърното и др.) резултатите ще бъдат различни, тъй като пукливостта се определя от комплекс от множество фактори.

С настоящото изследване, проведено с произволно подбрани генотипове и селекционни материали, се акцентира върху едно от качествата (пукливост) и приложението на зърненото сорго (за приготвяне на пуканки). Изследването на някои химични свойства на зърното и неговата пукливост са предпоставка за обогатяване на генетичното разнообразие и повишаване ефективността на селекционния процес при соргото.

Пуканки от царевица и сорго (тъмно и светло оцветяване на перикарпа на зърното)

Пуканки от сорго (тъмно оцветяване на перикарпа на зърното)

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!