Спецможливості
Технології

Нові можливості і «спеціальні» гібриди кукурудзи

27.03.2017
9899
Нові можливості і «спеціальні» гібриди кукурудзи фото, ілюстрація

Один зі шляхів підвищення попиту та споживання кукурудзи в нашій країні — збільшення на ринку промислових та харчових продуктів, вироблених із зерна різноманітних її підвидів (цукрової, розлусної, кременистої, крохмалистої) та форм із різними мутаціями.

 

 

Досліджен­ня зі ство­рен­ня спеціа­лі­зо­ва­них ге­но­типів ку­ку­руд­зи іні­ціалізу­ва­ли на підставі звер­нень ви­­роб­нич­ників що­до за­без­пе­чен­ня їхніх по­треб у гібри­дах із кон­крет­ни­ми яко­с­тя­ми. Од­ним із пер­ших відгуків на за­пи­ти аг­­ра­ріїв-ку­ку­рудзів­ни­ків бу­ла дослід­ниць­ка ро­бо­та зі ство­рен­ня гібридів кре­ме­ни­с­тої ку­ку­руд­зи, із зер­на якої ви­роб­ля­ють шліфо­вані та круп­но­го по­ме­лу кру­пи для от­ри­ман­ня пластівців. 

Відправ­ним ре­зуль­та­том цієї ро­бо­ти бу­ла реєстрація в Ук­раїні, Біло­русі та Російській Фе­де­рації гібри­да Кремінь 200 СВ (табл. 1) універ­саль­но­го на­пря­му ви­роб­ництва та з мож­ливістю йо­го ви­ко­ри­с­тан­ня в хар­човій про­мис­ло­вос­ті на кру­пу. Відповідний гібрид ство­ре­но на базі ге­не­тич­них плазм Ла­кон, До­б­ру­д­жан­ка та Лан­ка­с­тер кре­ме­ни­с­тих ран­нь­о­с­тиг­лих і се­ред­нь­о­ранніх ліній пів­нічно­го й півден­но­го еко­типів, адап­то­ва­них до по­су­ш­ли­вих умов Сте­пу Ук­раї­ни. Са­ме та­ке вда­ле поєднан­ня ге­не­тич­но­го, ге­о­графічно­го й еко­логічно­го фак­­­­торів у гібриді да­ло йо­му змо­гу зай­ня­ти ши­ро­кий аре­ал рай­о­ну­ван­ня.  

У по­даль­шо­му дослідже­но кре­ме­ни­с­тий вихідний ма­теріал за фізи­ко-ме­ха­нічни­ми, біохімічни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми зернівки її струк­тур­но­го скла­ду та в зв’яз­­­ку з цим — її тех­но­логічні по­каз­ни­ки. За ре­зуль­та­та­ми аналізу роз­роб­лені ре­ко­мен­дації для ви­ко­ри­с­тан­ня кре­ме­ни­с­то­го зер­на в пе­ре­робці та на­да­но ха­рак­те­ри­с­ти­ку но­вих гібридів за особ­ли­во­с­тя­ми їхньо­го ви­ко­ри­с­тан­ня під час ви­роб­ництва кру­пи: П’яти­хатсь­кий 270СВ, Подільський 274СВ, Дніпровсь­кий 257 СВ, Не­мирів, Ша­ян та ін.

Істот­ною про­бле­мою в про­су­ван­ні спеціалізо­ва­них ге­но­типів ку­ку­руд­зи у ви­роб­ництво є те, що для та­ких зразків не ство­ре­но ок­ре­мо­го пе­реліку в Дер­жав­но­му реєстрі сортів рос­лин, при­дат­них для по­ши­рен­ня в Ук­раїні. Так, на 2001 р. гібрид Ма­ма­лиж­ний за­не­се­ний до пе­ре­ліку «Ку­ку­руд­за цу­к­ро­ва», який на­ле­жить до підви­ду ку­ку­руд­за роз­лус­на (пер­ло­ва), але при­зна­че­ний для ви­роб­ництва кру­пи. Гібрид Кремінь 200 СВ за­не­се­ний до за­галь­но­го пе­реліку «Ку­­ку­­руд­за». По­­дібна си­ту­ація і з інши­ми спеціалізо­ва­ни­ми гібри­да­ми. Зо­к­ре­ма, зраз­ки во­ско­подібної ку­ку­руд­зи: ДКС3511ВХ, МАС45ВХ, МАС39ВХ, ПР38А75, ПР38А22 то­що — за­не­сені до за­галь­но­го пе­реліку. Од­нак най­частіше такі ге­но­ти­пи знач­но по­сту­па­ють­ся за про­дук­тив­­ністю зви­чай­ним зер­но­вим гібри­дам, то­му їхня реєстрація за за­га­ль­­ни­ми пра­ви­ла­ми — ри­зи­ко­ва­на спра­ва. До то­го ж ок­ре­мий пе­релік спе­ціа­лізо­­ва­них ге­но­типів до­дат­ко­во про­па­гу­ва­ти­ме відповідні ге­но­ти­пи та на­да­ва­ти­ме інфор­мацію за тех­но­логіч­ни­ми яко­с­тя­ми й на­пря­ма­ми ви­ко­ри­с­тан­ня.Сорт розлусної кукурудзи (рисозерний) — Рисова 645

Про­дов­жу­ю­чи те­му кре­ме­ни­с­тої ку­ку­руд­зи, вар­то звер­ну­ти ува­гу на роз­лус­ну ку­ку­руд­зу, се­лекцією якої тра­ди­ційно зай­мається ДУ ІЗК НА­АН прак­тич­но з по­чат­ку за­сну­ван­ня ус­та­но­ви. Сор­ти та гібри­ди роз­лус­ної ку­ку­руд­зи, ство­рені в Дніпро­пе­т­ровсь­ку, завжди ма­ли по­пит се­ред на­се­лен­ня: Ри­со­ва 645 (фо­то 1), Дніпровсь­кий 921, Дніп­ровсь­кий 925, Дніпровсь­кий 929, Вул­кан, Пер­ли­на сте­пу. На­разі ге­не­тич­на ос­но­ва за­зна­че­них гібридів де­що за­ста­ріла, а їхні тех­но­логічні по­каз­ни­ки гірші за іно­земні ана­ло­ги. Більша ча­с­ти­на ре­зуль­та­тив­ної ко­лекції по­хо­ди­ла зі США чи Японії. Най­частіше гібри­ди з та­ко­го ма­теріалу бу­ли ри­со­во­го чи зміша­но­го пер­ло­во-ри­со­во­го ти­пу, із зернівка­ми біло­го чи жов­то­го ко­ль­о­ру. З тех­но­ло­гіч­ної точ­ки зо­ру такі фор­ми не да­ва­ли до­стат­ньої од­норідності, що не­га­тив­но впли­ва­ло на пе­ре­робні, кулінарні та сма­­кові якості за розтріску­ван­ня в про­цесі підсма­жу­ван­ня зе­рен. 

Сор­тозміни для роз­лус­ної ку­ку­руд­зи на­ста­ють не так швид­ко, як для інших підвидів, а їхні гібри­ди пе­ре­бу­ва­ли в реєстрі по декілька де­ся­тиліть. Із по­чат­ком ХХІ ст. ро­бо­та із зраз­ка­ми роз­лус­ної ку­ку­руд­зи пож­вавіша­ла. За­вдя­ки відкри­то­му міжна­род­но­му обміну от­ри­ма­но низ­ку но­вих зразків євро­пейсь­ко­го ти­пу, що дало по­штов­х для ство­рен­ня но­вих елітних ліній влас­ної се­лекції (А3500, МХ37, ЧСЛ 9530, ЧСЛ 9589 та ін.), а на­далі доз­во­ло повністю оно­ви­ти асор­ти­мент гібридів роз­лус­ної ку­ку­руд­зи (табл. 2). Сьо­годні в Дер­жав­но­му реєстрі сортів рос­лин, при­дат­них до по­ши­рен­ня в Ук­раїні, є тільки п’ять гібри­дів цьо­го підви­ду, з яких три — се­лекції ДУ ІЗК НА­АНУ.Висококаротинова ізогенна лінія ДК772СВЗМ та її вихідна форма ДК777-2

Нові гібри­ди ха­рак­те­ри­зу­ють­ся не тільки ви­со­ко­тех­но­логічни­ми по­каз­ни­ка­ми за роз­лу­с­ку­ван­ня зе­рен, а й до­б­рою вирівняністю зер­но­вої ма­си за фор­мою та ко­ль­о­ром. За ре­зуль­та­том роз­лу­с­ку­ван­ня зернівок у про­цесі сма­жен­ня вирізня­ють три фор­ми поп­кор­ну: ме­те­лик, проміжний та ку­ля­с­тий. Но­вий асор­ти­мент гібридів пред­став­ляє всі на­ве­дені ти­пи роз­лу­с­ку­ван­ня. Іде­аль­ним ти­пом за тех­но­логічни­ми, кулінар­ни­ми та сма­ко­ви­ми по­каз­ни­ка­ми вва­жа­ють ку­ля­с­тий. Та­кож важ­ли­во, щоб ма­са поп­кор­ну бу­ла од­но­тип­на, без до­мішок зе­рен іншої фор­ми розтріску­ван­ня. Тоб­то для от­ри­ман­ня іде­аль­но­го ти­пу в кулінар­но­му ви­ко­ри­с­танні най­кра­ще при­дат­не зер­но гібри­да Шанс. Про­те й інші фор­ми та­кож за­пов­ню­ють на­леж­ну нішу спо­жив­чо­го по­пи­ту, що на­дає ба­га­то­г­ран­ності про­по­но­ва­но­му асор­ти­мен­ту. Що­до ко­ефіцієнта роз­лу­с­ку­ван­ня (збіль­­шен­ня об’єму) от­­ри­ма­но знач­ний про­грес (28–34) по­рів­ня­но зі ста­ри­ми гібри­да­ми та сор­та­ми. Слід ли­ше за­ува­жи­ти, що над цим по­каз­ни­ком вар­то про­дов­жу­ва­ти пра­цю­ва­ти, оскіль­ки в кра­щих зраз­ках він стабільно пе­ре­бу­ває на рівні 40. Од­нак цей по­каз­ник знач­но за­ле­жить і від умов ви­ро­щу­ван­ня кон­крет­но­го ро­ку. Так, на­при­клад, 2014 ро­ку гібрид Фу­рор мав збільшен­ня ко­ефіцієнта роз­лу­с­ку­ван­ня на рівні 38. 

За по­каз­ни­ка­ми якості про­гре­сив­ні­шим є пер­ло­вий тип зернівки, оскільки він за­без­пе­чує кра­щу од­­­норідність, уро­жайність та оп­ти­маль­ну ма­су 1000 зе­рен. Крім то­го, він має тон­ший та рівно­мірніший алей­ро­но­вий про­ша­рок, за по­тре­би кра­ще піддається шліфу­ван­ню зе­рен то­що. Су­купність відповідних оз­нак і фор­мує ви­со­кий рівень тех­но­логічності. 

Зер­но роз­лус­ної ку­ку­руд­зи цінне не тільки за­вдя­ки йо­го здат­ності до роз­тріс­­­ку­ван­ня й ви­ки­дан­ня на­зовні ен­до­с­пер­му у ви­гляді рих­лої ма­си, яка в ра­зи пе­ре­ви­щує по­чат­ко­вий розмір зер­ни­ни. Окрім цьо­го, ро­го- й скло­подіб­ний ен­до­с­перм до­б­ре при­дат­ний для ви­го­тов­лен­ня ку­ку­руд­зя­ної кру­пи з ви­со­ки­ми кулінар­ни­ми яко­с­тя­ми. Ха­рак­тер­ний по­­ма­ран­че­вий колір зернівок роз­лус­ної ку­ку­руд­зи вка­зує на підви­ще­ний вміст ка­ро­ти­ноїдів, який на­ко­пи­чується са­ме в ро­го­подібній ча­с­тині ен­до­с­пер­му, та фо­ку­сує ува­гу на до­дат­кові пе­ре­ва­ги під час їхньо­го спо­жи­ван­ня. 

Уза­галі поліпшен­ня якості зер­на шля­хом підви­щен­ня вмісту різних ві­та­мінів, зо­к­ре­ма ка­ро­ти­ноїдно­го ком­п­лек­су, вва­жається пер­спек­тив­ним на­пря­мом се­лекції — і не тільки для ку­ку­руд­зи. Фізіо­ло­гічна роль ка­ро­ти­ноїдів до­сить різно­манітна, до то­го ж ці біологічно ак­­тивні ре­чо­ви­ни ма­ють ан­ти­ок­си­дантні вла­с­ти­вості. Близь­ко 50 видів ка­ро­ти­ної­дів містять ак­тив­ний провітамін жи­­ро­роз­чин­но­го вітаміну А (ре­ти­но­лу). Се­ред ка­ро­ти­ної­дів β-ка­ро­тин є най­по­туж­нішою і най­по­ши­ре­ні­шою спо­лу­кою. Пред­став­ни­ки тва­рин­но­го світу не ма­ють при­род­них ме­ханізмів син­те­зу β-ка­ро­ти­ну, то­му він має над­хо­ди­ти в їх­­ній ор­­ганізм пе­ре­важ­но зі спо­жи­ван­ням про­дуктів рос­лин­но­го по­хо­д­жен­ня.
Ку­ку­руд­за ха­рак­те­ри­зується знач­ним умістом ка­ро­ти­ноїдів у рос­лині та зерні, що ро­бить її ос­нов­ним дже­ре­лом β-ка­ро­ти­ну в хар­чу­ванні лю­дей. Спо­жи­ван­ня про­дуктів, ви­го­тов­ле­них із неї, за­без­пе­чує до­бо­ву по­тре­бу лю­ди­ни у вітаміні А, яка ста­но­вить від 1,5–2,5 до 3–5 мг. 

Вра­хо­ву­ю­чи важ­ливість умісту віта­мінно­го ком­плек­су в зерні ку­ку­руд­зи, в ДУ ІЗК НА­АНУ з 2003 ро­ку роз­гор­ну­ли про­гра­му по­шу­ку та се­лекції вихідно­го ма­теріалу з відповідни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми зер­на спо­чат­ку в зраз­ках хар­чо­вої, а потім і зер­но­вої ку­ку­руд­зи. На пер­ших ета­пах се­лекції бу­ло відібра­но ма­теріал, який мав різний рівень відтінків жов­то­го та чер­во­но­го за­барв­лен­ня алей­ро­но­во­го про­шар­ку й ен­до­с­пер­му.

Ви­я­ви­ли, що на­ко­пи­чен­ня ка­ро­ти­ну в зернівці гібри­да мож­на пе­­ред­ба­чи­ти з ви­со­кою точністю, ґрун­ту­ю­чись на да­них се­ред­нь­о­го вмісту батьківських ком­­по­нентів. Відправ­ним ре­зуль­та­том по­шу­ку бу­ло ви­яв­лен­ня ви­со­ко­ка­ро­ти­но­вої спон­тан­ної му­тації в лінії ДК777-2, яку в по­даль­шо­му за­реєстро­ва­но під індек­сом ДК772СВЗМ.  Качан білозерної кукурудзи Вайткорн

На­далі на ос­нові лінії ДК772СВЗМ бу­ли ство­рені та за­не­сені до Дер­жав­но­го реєстру сортів рос­лин Ук­раїні, чо­ти­ри гібри­ди (ДН Ба­г­ря­ний, ДН Рубін, ДМК Чері, Ред­Вайн) із підви­ще­ним умістом β-ка­ро­ти­ну (табл. 3). Нові гібри­ди ма­ли в 1,3–2,0 ра­зи ви­щий вміст ка­ро­ти­ну, порівня­но зі зви­чай­ним жов­то­зер­ним гібри­дом Лю­ба­ва 279 МВ, та по­над все­ме­ро — що­­­до біло­зер­ної ку­ку­руд­зи ДН Вайт­корн.
Сьо­годні се­ред спеціалізо­ва­них різ­но­видів ку­ку­руд­зи, ма­буть, найвідо­мі­шим та най­по­ши­ренішим вва­жа­ють цу­к­ро­ву ку­ку­руд­зу. Во­на є однією з біоло­гічно найцінніших ово­че­вих куль­тур із ви­со­ки­ми спо­жив­чи­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми. Цу­к­ро­ву ку­ку­руд­зу мож­на ви­ро­щу­ва­ти в усіх ґрун­то­во-кліма­тич­них зо­нах Ук­раї­ни. Во­на швид­ко за­вой­о­вує відповідну рин­ко­ву нішу та підтри­мує роз­ви­ток пе­ре­роб­ної га­лузі в країні. На 2016 рік за­реєстро­ва­но 69 зразків цієї куль­ту­ри, з яких 10 — се­лекції ДУ ІЗК НА­АНУ, хо­ча ще 10 років то­му їх бу­ло вза­галі тільки зо два де­сят­ки. Ця куль­ту­ра має знач­ний ек­с­порт­ний по­тенціал (її зер­но ос­таннім ча­сом ре­алізо­ву­ють не тільки в країни СНД, а й на євро­пейські рин­ки).

Зер­но цу­к­ро­вої ку­ку­руд­зи технічної стиг­лості містить до 70% во­ди та 25–32% су­хої ре­чо­ви­ни, 8–10% цукрів і 10-11% крох­ма­лю. Во­но та­кож ба­га­те на вітаміни В1, В2, В3, В12, С, Е, РР та мікро­е­ле­мен­ти. За вмістом вуг­ле­водів, жирів та ка­лорійністю зер­но цу­к­ро­вої ку­ку­руд­зи пе­ре­ви­щує зе­ле­ний го­ро­шок, цвітну ка­пу­с­ту та ово­че­ву ква­со­лю. Цу­к­ро­ва ку­ку­руд­за не на­ко­пи­чує нітратів, а на­явність об­горт­ки на ка­ча­нах за­без­пе­чує до­статній рівень чи­с­то­ти зер­на. 

Та­кож на рин­ку з’яв­ля­ють­ся зраз­ки над­цу­кро­вої ку­ку­руд­зи. Ос­тан­ня на від­міну від цу­к­ро­вої, має більший уміст цу­к­ру на мо­мент техніч­ної стиг­лості — до 21–32% за­вдя­ки галь­му­ван­ню пер­вин­ної по­ліме­­ри­зації. 

Се­лекційна про­гра­ма цу­к­ро­вої ку­ку­руд­зи по­вин­на до­дат­ко­во пе­ред­ба­ча­ти кон­троль та­ких го­ло­вних по­каз­ників якості її зер­на, як: тех­но­логічні (про­дов­гу­ва­та фор­ма, крупність, ніжність обо­лон­ки зер­на); колір зер­на (ба­жа­но жов­тий) і стриж­ня (ба­жа­но білий); об’єм; на­ко­пи­чен­ня су­хої ре­чо­ви­ни в період тех­но­логічної стиг­лості; біохі­мічні по­каз­ни­ки якості. 

Го­ло­вним ти­пом рос­лин цу­к­ро­вої ку­ку­руд­зи сьо­го­ден­ня ма­ють бу­ти прості та прості мо­дифіко­вані гібри­ди, які найбільшою мірою відповіда­ють ви­мо­гам кон­серв­ної та пе­ре­роб­ної про­мис­ло­вості й ме­ханізо­ва­но­го зби­ран­ня цієї куль­ту­ри. В таб­лиці 4 на­ве­дені дані за вро­жайністю кон­диційних ка­чанів та цу­к­ри­с­тості зер­на гібридів цу­к­ро­вої ку­ку­руд­зи. За­про­по­но­ва­ний асор­ти­мент при­дат­ний для фор­му­ван­ня кон­веєра по­ста­чан­ня на ри­нок свіжої ку­ку­руд­зи в мо­лоч­но-вос­ковій стиг­лості за­вдя­ки на­яв­ності різних за до­сти­ган­ням форм. 

Важ­ли­во відміти­ти пе­ре­ва­ги гібрид­них форм над сор­то­ви­ми, оскільки ран­нь­о­с­тиг­лий гібрид Арк­тур мав кра­щу вро­жайність кон­диційних ка­чанів на 1,56 т/га, а за цу­к­ристістю пе­ре­ва­жав на 3,2% порівня­но зі ста­рим сор­том Аро­мат­на. Вза­галі пред­став­лені гібри­ди де­мон­ст­ру­ють ви­со­ку вро­жайність ка­чанів у мо­лоч­но-вос­ковій стиг­лості в умо­вах без за­­сто­­­су­ван­ня по­ли­ву та відмінні по­каз­ни­ки якості й тех­но­логічні вла­с­ти­вості зер­на, що зу­мов­лює їхню при­датність не тільки для сто­ло­во­го ви­ко­ри­с­тан­ня, а й для кон­­­серв­ної про­мис­ло­вості.     

Ви­хо­дя­чи з да­них ос­танніх дослід­жень Інсти­ту­ту рос­лин­ництва НА­АН, за­ли­ша­ють­ся пер­спек­тив­ни­ми ро­бо­ти що­до крох­ма­ли­с­то­го підви­ду во­ско­подібної ку­ку­руд­зи, зер­на якої повністю за­пов­ненні бо­рош­ни­с­тим ен­до­с­пер­мом. Цей се­лекційно-дослідниць­кий на­прям підтри­мує крох­маль­но-па­то­ко­ве ви­роб­ництво країни. Такі гібри­ди є в до­роб­ку іно­зем­ної се­лекції, зо­к­ре­ма в ар­се­налі ком­паній «Піонер», «Мон­сан­то», «Маїса­дур» та ін. Вітчиз­няні ком­панії, на пре­ве­ли­кий жаль, не впро­ва­ди­ли подібні роз­роб­ки на сільсько­го­с­по­дар­сь­кий ри­нок.  

Висновок

За­вер­шу­ю­чи пе­релік ос­танніх інно­ваційних роз­ро­бок, уп­ро­ва­д­же­них у ви­роб­ництво, вар­то до­да­ти, що Інсти­тут зер­но­вих куль­тур ство­рив та за­реєстру­вав два гібри­ди (ДН Вайт­корн та ДМК Блан­ка) біло­зер­ної ку­ку­руд­зи для ви­ко­ри­с­тан­ня в бо­рош­но­мельній про­мис­ло­вості, що є єди­ни­ми зраз­ка­ми відповідно­го при­зна­чен­ня в Ук­раїні. 

 

В. Чер­чель, Т. Са­та­ро­ва, Є. Бєліков,

Інсти­тут зер­но­вих куль­тур НА­АН Ук­раїни (ІЗК НА­АНУ)

 

Інформація для цитування

Нові можливості зі «спеціальними» гібридами кукурудзи / В. Чер­чель, Т. Са­та­ро­ва, Є. Бєліков // Пропозиція. — 2017. — №2 —  С. 82-88

Інтерв'ю
Роберто Хавельяна
Американське видання Future Farming взяло інтерв’ю у Роберто Хавельяни — співробітника відділу компанії John Deere, який займається перспективними розробками потужних тракторів (серій 7R, 8R та 9R) на найближчі 20 років. Представляємо його... Подробнее
Директор фірми "Скок Агро" Сергій Скок
Керівник стартапу, у якого вже з’явилося двоє конкурентів, - про важливість моніторингу ущільнення грунту, еволюцію методів вимірювання ущільнення і боротьбу з останнім.    - Ваш стартап «Скок Агро» зосередився на вдосконаленні методів... Подробнее

1
0