JAKOST PRODUKTŮ V EKOLOGICKÉM ZEMĚDĚLSTVÍ

Prof. Ing. Jiří PETR st., DrSc.

Ing. Josef ŠKEŘÍK, Csc.

Česká zemědělská univerzita Praha

Ing. Jiří Petr ml.

Inspekta a.s. Praha

Pojetí jakosti produktů v ekologickém zemědělství se liší od běžného hodnocení konvenčních zemědělských produktů. V ekologickém zemědělství se kvalita chápe daleko šířeji, bere v úvahu kvalitu celého produkčního procesu z hlediska jeho vlivu na životní prostředí a pohody chovaných zvířat, čerpání neobnovitelných zdrojů energie a surovin, druhovou biodiverzitu a dalších aspektů ochrany přírody a setrvalého zemědělství.

Kvalita vlastního produktu se chápe jako výsledek kvality celého zemědělského systému, tj. jakým způsobem byl produkt vypěstován, zpracován (zušlechtěn), distribuován (zabalen, skladován). Dlouhý, 1992.

Zárukou kvality ekologických produktů je právě kontrolovaný způsob jejich produkce, pěstování plodin a chovu hospodářských zvířat, kde jsou stanovena přesná pravidla pro pěstování plodin a chov hospodářských zvířat a pro způsob zpracování produktů. Právě takový způsob zaručuje produkty bez reziduí pesticidů a cizorodých látek a zahrnuje v sobě i etické a morální aspekty vztahu k přírodě.

Dosavadní literární údaje o výsledcích hodnocení jakosti zemědělských produktů z ekologického pěstování nepřinášejí vždy hodnoty podle kritérií současných požadavků zpracovatelů. Např. u obilnin je nižší obsah lepku a celkově horší technologická jakost pro pekárenské využití. Ale nutriční hodnota se jeví lepší , daná příznivějším poměrem frakcí bílkovin, kdy je větší podíl rozpustných bílkovinných frakcí. Překvapující jsou výsledky krmných pokusů na potkanech, kdy ekologickou pšenici v krmné dávce preferovali před stejnou odrůdou z konvenčního pěstování. Je tedy řada důkazů o zvláštní podstatě jakosti ekologických produktů. Proto jsme se v našich pokusech věnovali sledování jakosti pšenice, jarního ječmene a brambor z ekologického způsobu pěstování.

Kvalita ozimé pšenice z ekologického a konvencního pestování

Metodika

V rámci Státních odrůdových pokusů ÚKZÚZ, vedeme na Pokusné stanici České zemědělské univerzity v Praze -Uhříněvsi, jako jediní v ČR, celý soubor zkoušených odrůd pro Seznam doporučených odrůd v ekologických podmínkách, bez použití průmyslových hnojiv a pesticidů podle zásad IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movements) a Metodického pokynu pro ekologické zemědělství MZe ČR. Podle těchto pokynů je Pokusná stanice certifikována k vedení těchto experimentů.. Založení pokusů předcházela konverze z konvenčního na ekologické hospodaření, které je pro pokusný pozemek vedeno bez chovu hospodářských zvířat (stock less).Byl proveden pedologický průzkum k posouzení vyrovnanosti pozemku a obsahu těžkých kovů a cizorodých látek. V místě pokusů se sledují i spady těchto látek, které v období pokusů byly všechny pod limitní hranicí.

Stanice leží v úrodné řepařské oblasti v nadmořské výšce 295 m, s hnědozemními jílovitými půdami s produkční schopností 84 bodů.Obsah přijatelných živin v půdě (Melich II) v pokusných letech na ploše pokusů v mg . kg -1 se pohybovala: P 94 - 96, K 173 - 188, Mg 112 - 129, Ca 2730 - 3263, pH 6,88 - 7,23, obsah humusu kolísal od 1,6 do 2,53 %. Průměrná roční teplota je 8,3 °C a 575 mm úhrn ročních srážek. Odrůdové pokusy zde vedeme od roku 1993 - 1994, včetně sledování mlynářské a pekařské kvality ozimé pšenice. Pokusy byly zakládány v prvé dekádě října.

Prakticky ve stejných podmínkách, na Šlechtitelské stanici Stupice vzdálené asi 2 km, byl veden pokus se stejnými odrůdami a stejným osivem pro Seznam doporučených odrůd, na dvou úrovních intenzity pěstování. Půda je zde také hnědozem, jílovitohlinitá, s hloubkou ornice 25 - 30 cm. Obsah přijatelných živiny na pokusném pozemku se v pokusných letech pohyboval: P 64 - 80 mg, K 200-202, Mg 111-156,Ca 2532-2937 mg v 1 kg sušiny půdy.Obsah humusu kolísal od 1,78 do 2,96 % Teplotní poměry, a srážky jsou stejné(8,3°C a 575 mm srážek) n.v. 295 m

Hnojení se zde pohybovalo od 80 do 110 kg N, 80 kg P2O5, a 73 kg K2O,. Osivo bylo mořené a pro první variantu byly použity jen herbicidy (Glean a Agritox), bez ošetření fungicidů, insekticidů a regulátorů - neošetřená varianta. U druhé varianty, tzv. ošetřené, byly kromě hnojení a herbicidů použity: fungicid Tango, dále regulátor Retacel 6.5.1995 v dávce 1,5 litru, a insekticid Karate 0,3 l.ha-1

Mlýnsko - pekárenské rozbory provedla akreditovaná laboratoř Mills s.r.o. v Praze na Pankráci podle metodiky bývalého Výzkumného ústavu mlýnsko-pekárenského průmyslu v Praze . Příprava zrna na zámel - čistění na laboratorní čističce Labofix, loupání na laboratorní loupačce, nakrápění a odležení 16 hod. Pokusné mletí na laboratorním mlýnu Bühler při konstantní mlecí spáře. Rozbory zrna byly dělány : hmotnost 1000 zrn ISO 520, obsah popela ISO 2171, obsah lepku ISO 5531, obsah bílkovin ISO 1871, číslo poklesu ICC 107, ISO 3093, sedimentační test (SDS test) ve šrotu v prostředí kyseliny octové a dodecylsulfátu sodného, Zelenyho test ICC 116, ISO 5529. Reologické rozbory - farinografický test ČSN ISO 55 30-1, extenzografický test ČSN 55 30 - 2, ICC 114, pokusné pečení podle metodiky VÚ MPP z mouky hladké T 530.

Ze širšího souboru odrůd byly vybrány pro čtyřleté hodnocení jen ty odrůdy, které byly ve všech čtyřech letech rozborovány (Hana, Samanta, Siria, Asta a Torysa).

Výsledky

Z přehledu jakostních ukazatelů (tab. 1) z čtyřletých pokusů s různými pěstitelskými systémy je zcela zřejmý vliv ročníku, který se projevuje u sledovaných hodnot a též na určité úrovni u všech tří způsobů pěstování. Podle dlouhodobých pozorování je známo, že vliv ročníku se podílí na obsahu bílkovin až 78 %, na obsahu mokrého lepku 76 %, ale na kvalitě lepku jen 32 %, zatímco podíl odrůdy činí 68 %.

Z průměrů čtyřletých výsledků (tab. 2a,b,c) všech tří způsobů pěstování se pořadí odrůd v jakostních skupinách zachovává. Nejlepší hodnoty většina jakostních ukazatelů mlynářské a pekařské jakosti má odrůda Hana, která dříve byla vedena v elitní skupině potravinářských odrůd (s 9 body) a později byla přeřazena do skupiny kvalitní "A". Ovšem v našem hodnocení nad ostatní odrůdy z této skupiny "A" vynikala, spolu s odrůdou Alka, která dosahovala sice nižší, ale také příznivé ukazatele. Naopak odrůdy skupiny "C" - ostatní, pro pekárenské účely nedoporučované odrůdy, Torysa a Trane, měly u většiny znaků nízkou úroveň. Jde např. o SDS test a sedimentační hodnotu mouky podle Zelenyho a rozhodující kriterium - měrný objem pečiva.Ostatní sledované odrůdy ze skupina "A" a "B" tj. kvalitní a chlebové se svými hodnotami pohybovaly mezi úrovní jakosti odrůdy Hana na jedné straně a odrůdou Torysa na druhé straně.

Vliv způsobu pěstování se téměř ve všech ukazatelích jakosti projevuje příznivěji u obou způsobů konvenčního - intenzivního pěstování s použitím hnojiv a pesticidů a regulátorů růstu. Rozdíly mezi tzv. variantou neošetřenou, kde bylo hnojeno a použit jen herbicid, a variantou ošetřenou ještě fungicidy, insekticidy a regulátory růstů není v pokusných letech výrazný. Např. v roce 1996 u objemové hmotnosti, u SDS testu, čísla poklesu, tvrdosti zrna či vaznosti mouky a objemu pečiva nejsou patrné rozdíly, nebo jsou jen malé. Podobně je to i v roce 1997. Z toho lze soudit, že hlavní podíl na zlepšených jakostních ukazatelích mělo hnojení, které bylo u obou variant stejné. Nejvíce je vliv hnojení patrný na obsahu lepku, obsahu bílkovin v zrnu, a sedimentační hodnotě podle Zelenyho. Právě pro vyšší úroveň těchto ukazatelů, bychom předpokládali podstatně větší rozdíly v měrném objemu pečiva, než jaké nám pokusy přinášejí při srovnání s ekologickým způsobem pěstování. Popel v zrnu byl ve všech letech nejvyšší u ekologického způsobu pěstování, což souvisí s ostatními obsahy látek v obilce.

Tab. 1: Přehled jakostních ukazatelů souboru odrůd pšenice při různé intenzitě pěstování z let 1994 - 97 (průměr všech odrůd podle ročníků)

Ekol. - v ekologickém pěstování, bez hnojiv a pesticidů

Neoš. - hnojení NPK, moření osiva a herbicid

Ošetř. - hnojení, moření, herbicid, regulátor, fungicid příp. insekticid

Tab. 2 a: Jakost odrůd pšenice při různé intenzitě pěstování (1994 - 97)(čtyřletý průměr - podle odrůd)

Tab. 2 b: Jakost odrůd pšenice při různé intenzitě pěstování (1994 - 97) (čtyřletý průměr - podle odrůd)

Tab. 2 c: Jakost odrůd pšenice při různé intenzitě pěstování (1994 - 97)(čtyřletý průměr - podle odrůd)

Tato hodnocení směřují k závěru, že při intenzívním pěstování ozimé pšenice se dosahuje lepší jakosti mlynářské a pekařské, posuzované podle požadavků při nákupu potravinářské pšenice. Úlohu zde zřejmě hraje nejvíce hnojení všemi živinami a dusíkem zvláště. Dusík, jak známo, významně posiluje tvorbu dusíkatých látek obecně a prolaminových frakcí lepku zejména, tato frakce však snižuje nutriční hodnotu. Nejvíce byl intenzívním pěstováním zvýšen obsah lepku, bílkovin, číslo poklesu, a sedimentační hodnota podle Zelenyho u mouk. Rozhodujícím způsobem však byl u intenzivního způsobu pěstování ovlivněn výnos, který se proti úrovni výnosu ekologického pěstování, které můžeme položit za 100 %, zvýšil u hnojené a herbicidy ošetřené varianty asi na 120 % a u varianty hnojené, s aplikací herbicidů a ošetřením fungicidy, insekticidy a růstovými regulátory až na 140 %.

Výše uvedené hodnocení jakosti odpovídá současným vědecky ověřeným kriteriím v celém komplexu hodnocení mlynářské a pekařské jakosti. Často však přichází otázka u ekologického systému pěstování, s ohledem na jakost bioproduktů, jaký je obsah ostatních látek, např. vitamínů, těžkých kovů a cizorodých látek.

I tyto otázky jsme řešili u výše uvedených odrůd z ekologického způsobu pěstování (Velíšek et al., 1995), kde se prokázalo, že obsah vitamínů - thiaminu a riboflavinu byl u ekologického pěstování nižší než u konvenčního. U tokoferolů se to však neprojevilo, tam byl obsah v obou způsobech pěstování stejný.

S ohledem na podlimitní obsahy těžkých kovů v půdě a množství spadů v místě experimentů, nebyl zvýšen obsah těžkých kovů ani ostatních cizorodých látek v zrnu nad povolenou hranici. Kromě toho jsme sledovali též kontaminaci plísněmi. U aflatoxinu B 1 a ochratoxinu A byly zjištěny u zrna všech odrůd pšenice hodnoty hluboko pod povolené množství uváděné v hygienických směrnicích.

Musíme však uvést skutečnost z krmného pokusu se stejnými odrůdami z ekologického a intenzivního pěstování, kdy potkani v průběhu celého pokusu přesvědčivě preferovali krmivo, kde byla pšenice z ekologického pěstování, proti krmivu z intenzivního pěstování (poměr 70 : 30 ve prospěch krmiva ekologicky vypěstovaného). Takové výsledky se uvádějí i z jiných vědeckých pracovišť a nutí nás k hlubšímu studiu. Nadějné je pro vysvětlení těchto jevů zjištění změn zastoupení frakcí bílkovin. Jde o podíl albuminů a globulinů (rozpustných frakcí ve vodě a v 5 % KCl) a lepkových frakcí prolaminů a glutelinů (rozpustných v etanolu a KOH). Právě ekologické pěstování prokázalo,že se zvětšuje podíl rozpustných frakcí , kdežto při hnojení dusíkem významně stoupá podíl prolaminů, tj. nerozpustné frakce. Nutriční hodnota se vypočte ze součtu frakcí albuminů, globulinu a zbytku, což se dělí množstvím prolaminů a to celé se násobí 100. U ekologicky pěstovaných obilovin byla vždy nutriční hodnota vyšší. To můžeme prokázat i z nejnovějších výsledků Kučerové 1999, kde u jarního tritikale s rostoucí dávkou dusíku (30, 60, 90 kg N) rostla nerozpustná frakce prolaminová. (viz. tabulka 3).

Tab. 3:Podíl frakcí při stupňovaných dávkách dusíku u odrůd jarního tritikale v %:

Závery

Rozhodující vliv na jakostní ukazatele měl průběh počasí v daném ročníku, zejména pak průběh počasí v období tvorby obilky.

Způsoby pěstování založené na hnojení v průměru čtyř let okolo 100 kg dusíku s adekvátním množstvím P a K, přinesly ve všech jakostních ukazatelích vyšší hodnoty než pěstování bez hnojení a pesticidů. Zejména se zvýšil obsah mokrého lepku, bílkovin, číslo poklesu u šrotu zrna a mouk, tvrdost zrna, sedimentační hodnota mouky a měrný objem pečiva.

Mezi oběma intenzivními způsoby pěstování, kdy u neošetřené varianty bylo jen hnojeno, mořeno osivo a použit herbicid a variantou ošetřenou, kde kromě toho byly použity fungicidy, insekticidy a růstové regulátory, nebyly podstatné rozdíly v jakosti, ale u této ošetřené varianty byly jakostní ukazatele většinou lepší, než u neošetřené. Velký rozdíl však byl mezi těmito variantami ve výnosu. Použití regulátoru (chlorcholinchloridu- CCC) spolu s fungicidy prodloužilo vegetaci (období tvorby obilek) , zpomalilo stárnutí asimilačního aparátu, podpořilo rychlost fotosyntézy horní části rostliny tzv. “zelený efekt”.

Z ekologického pěstování dosáhla odrůda Hana kromě obsahu bílkovin, a podobně i odrůda Samanta jakostních hodnot , které jsou stanoveny pro nákup potravinářské pšenice. Jen obsah popelovin v zrnu byl vyšší, protože v tomto systému pěstování byl vyšší příjem živin. Ve srovnání s intenzivními způsoby pěstování byly mnohé hodnoty jakostních ukazatelů výrazně sníženy, ale konečné kriterium hodnocení pekařské jakosti - měrný objem pečiva , nevykazoval tak velký pokles, adekvátní nízkým hodnotám předcházejících jakostních ukazatelů. Dokonce v prvém pokusném roce byl měrný objem pečiva u ekologické produkce nejvyšší. Také tzv. nutriční hodnota byla u ekologické produkce vyšší, protože hnojení dusíkem zvyšuje podíl prolaminových frakcí bílkovin.

Ekologická produkce se však nehodnotí podle kvantitativních kriterií, ale podle způsobu, jakým byla získána. Vyšší obsah popelovin můžeme příznivě hodnotit pro přípravu celozrnných výrobků.

V ekologickém pěstování přinesly nejlepší jakost odrůdy Hana a Samanta. U Samanty však byla zaznamenána nižší tvrdost zrna a s tím související menší výtěžnost mouky. V tomto směru měly dobré hodnoty jakosti odrůdy Siria a Asta.

Potvrdilo se, že odrůdy s geneticky založenou dobrou mlynářskou a pekařskou jakostí si tyto vlastnosti zachovávaly ve všech ročnících a způsobech pěstování. U odrůdy Samanta musíme vedle jakosti ocenit podstatně vyšší výnos než u odrůdy Hana.

Práce byla uskutečněna za podpory grantu MŽP ČR č.316/94

Literatura

Dlouhý,J. : Alternative forms of agriculture quality of plant products from conventional and biodynamical growing. Doctor´s thesis. Sveriges landbruksuniversitet Uppsala, 1981

Jaaušuskaité,D. : Effect of nitrogen fertilization rates and distribution on winter wheat yield, its formation and grain quality. Inst. Of Agric. Datnuva Lithuanian akademija 1997, Doctoral Dis.

Kratochvíl,J., Dědková,M., Holas,J. : Vztah mezi přímými a nepřímými ukazateli mlynářské a pekařské jakosti. Mlýnsko-pekárenský průmysl 36, 1990, (3) s- 68 - 73

Kučerová,J.: Bílkovinné frakce triticale. Doktorandská disertační práce MZLU Brno, 1999

Palmer,G.H. : Cereal science and technology Aberdeen, 1989, G.B., 463 s.

Petr,J., Černý,V., Hruška,L. a kol. : Tvorba výnosu hlavních polních plodin. SZN Praha 1980, 448 s.

Petr,J. a kol. : Počasí a výnosy. SZN Praha 1987, 368 s.

Petr,J., Dlouhý,J. a kol. : Ekologické zemědělství. ZN Brázda Praha, 1992, 312 s.

Petr,J. : Pěstitelské systémy s nízkými vstupy. Úroda 45, 1997 (11) : 6 - 7

Prugar.,J., Hraška,Š. : Kvalita pšenice. Príroda Bratislava, 1986, 224 s.

Prugar,J. : Jakost cereálií z ekologického zemědělství. Výživa 44, 1994 (4) : 107-108

Rosenberg,L., Hubík,K. : Hodnocení jakosti pšenice. Úroda 1996 (9), s. 38 - 39

Seibel,W. : Alternative Backwarren - Herstellung und qualität. Getreide, Mehl und Brot, 37, 1983 (1) s. 7 - 13

Stehno,L. : Bilance živin v ekologickém zemědělství. Disertační práce, ČZU Praha, 1998, 163 s.

Steineck,O., Liebhard,P. : Qualität und Ertrag von Brotgetreide aus Naturwissenschaftlich - Biologischer und Alternativ - Biologischer Pflanzen produktion. Algemeine Mühlen - Markt Heft 1491/1492, II. 1984 p. 1 - 7

Velíšek,J., Kvasnička,F., Davídek,J. : Prediction of baking and milling quality. Characteristics of czechoslovak wheat. Potrav. Vědy, 12, 1994 (4) : 243 - 256