KVALITA SLADOVNICKÉHO JEČMENE Z EKOLOGICKÉHO A KONVENČNÍHO PĚSTOVÁNÍ

Kvalita sladovnického ječmene z ekologického

a konvenčního pěstování

Prof. Ing. Jiří Petr, DrSc.

Ing. Josef Škeřík, Csc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Ing. Vratislav Psota

Výzkumný ústav pivovarský a sladařský Brno

ÚVOD

Jakost sladovnického ječmene představuje určitou úroveň jednotlivých znaků a vlastností, které v souhrnu pak určují hodnotu suroviny pro zpracování na slad.

Na úrovni většiny znaků a vlastností se však podílí klimatické podmínky a aktuální průběh počasí v daném roce. Tato skutečnost se promítá do doporučení určité rajonizace pěstování ječmene s cílem dosáhnout větší jistoty kvalitní produkce. Úrodné oblasti Čech a Moravy patří k tradičně dobrým oblastem. Např. průběh počasí v oblastech střední Moravy - Haná a středních Čech - Polabí se nejvíce blíží průměrným hodnotám dlouhodobého normálu počasí uznávaným dobrým oblastem pěstování sladovnického ječmene v Evropě.. Petr (1987)

K dalším nejvýznamnějším vlivům patří vliv předplodiny a hnojení. Ostatní faktory jako je vliv půdních podmínek, doby setí, výsevku a ochrany se projevují spíše ve vztahu k průběhu počasí v roce pěstování.

Největší vliv agroekologických podmínek uvádí Ulonska (1960 - 62) na výnos (79 %), podíl předního zrna (65 %), hmotnost 1000 zrn (72 %) a obsah bílkovin ve sladu (76 %). U objemové hmotnosti jde o vliv již jen okolo 50 %, podobně u Kolbachova čísla, namáčivosti, barvy sladiny a diastatické mohutnosti. Nejmenší vliv agroekologických podmínek je uveden u obsahu extraktu a friability, kde je významný podíl pěstované odrůdy (54 a 45 %). Z toho se vychází i při nákupu sladovnického ječmene, kdy se preferují výběrové sladovnické odrůdy a kdy musí být při prodeji odrůda deklarována.

O vlivu předplodiny na výnos jarního sladovnického ječmene jsme se přesvědčili ze čtyřletého sledování pěstitelů sladovnického ječmene z více než 21 tis. ha, kde výnos po cukrovce byl o 0,8 tuny vyšší než po pšenici. Petr (1989)

Vlivu hnojení je u sladovnického ječmene věnována zvláštní pozornost, protože vyšší dávky dusíku nebo vysoký obsah minerálního dusíku v půdě zvyšují obsah bílkovin v zrnu i sladu a snižuje se obsah extraktu. Lepaöe (1988) prokázal, že nadměrné hnojení dusíkem snížilo výrobu piva z 1 tuny ječmene a celkovou produkci piva z 1 ha až o 7 hektolitrů. Z toho vyplývá, že celá technologie pěstování by měla sledovat vysokou jakost, která by zajistila v konečné produkci vysokou výtěžnost kvalitního piva.

V posledních letech se v produkci některých pivovarů objevuje tzv. biopivo. K jeho výrobě se požaduje ekologicky vypěstovaný sladovnický ječmen. Tento systém pěstován je veden podle předpisů mezinárodní organizace IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movement) a je kontrolován a certifikován. Takto vypěstovaný ječmen je také žádán k potravinářským účelům, protože je oceňován dieteticky ve zdravé výživě. V předloženém článku jsou uvedeny rozdíly mezi technologickou kvalitou ječmene pěstovaného ekologicky, podle zásad IFOAM a ječmene vypěstovaného konvenčně intenzivně.

Metodika

Ve víceletých pokusech jsme sledovali soubor odrůd jarního ječmene vedených pro Seznam doporučených odrůd. Byl to jediný z pokusů s jarním ječmenem vedených v ekologickém systému pěstování bez použití průmyslových hnojiv a pesticidů podle zásad výše uvedené mezinárodní organizace a Metodického pokynu pro ekologické zemědělství MZe ČR.Podmínky pokusných míst - Pokusné stanice v Uhříněvsi ČZU v Praze Uhříněvsi a Šlechtitelské stanice Stupice byly popsány v předcházející práci Petr a kol.: Jakost produktů v ekologickém zemědělství - Kvalita ozimé pšenice z ekologického a konvenčního pěstování. Obsah přijatelných živin na pozemku Pokusné stanice v Uhříněvsi ve vrstvě 0 - 20 cm byl u P dobrý, u K a Mg vyhovující. Ve všech pokusných letech 1995 - 97 byly pokusy zařazeny po pšenici. Založení ekologických pokusů bylo ve všech letech v prvé dekádě dubna. Dalším ošetřením bylo vláčení plecími branami jednou nebo dvakrát během vegetace. Soubor z tohoto způsobu pěstování je označen zkratkou ”ECO”.

Prakticky ve stejných podmínkách na Šlechtitelské stanici Stupice, byl veden pokus se stejnými odrůdami a ze stejného osiva konvenčním způsobem, s hnojením průmyslovými hnojivy, mořeným osivem a herbicidy, případně insekticidy. Předplodinou byla cukrovka.

Ve Stupicích byla příznivější půdní reakce, vysoký obsah P, dobrý obsah K, nižší obsah Mg a Ca a méně příznivý poměr Mg:K. Obsah minerálního dusíku (Nmin) ve vrstvě 0 - 30 cm půdy byl ve většině měsíců vyšší ve Stupicích než v Uhříněvsi, kromě června a července 1996. (Stehno 1998) Hnojení průmyslovými hnojivy ve formě kombinovaného hnojiva NPK těsně před setím v dávce 30 - 40 kg N, 30 - 40 kg P2O5 a 30 - 40 kg K2O. Postemergentně byly použity herbicidy a v roce 1997 též insekticid proti kohoutku. Setí bylo jen v prvé dekádě roku 1995, v dalších letech opožděné okolo 20.4. Soubor z tohoto způsobu pěstování je označen zkratkou ”INT”.

Pro porovnání jsou uvedeny ještě výsledky rozborů stejných odrůd ze 4 zkušebních stanic ÚKZÚZ České republiky. Systém pěstování ječmene v těchto stanicích byl podobný systému použitému ve Stupicích. Soubor je označován jako ”CR”.

Vzorky byly mikrosladovány podle postupu doporučeného pro mezinárodní zkoušky EBC a modifikovaného ve VÚPS. Modifikace spočívá ve zkrácení celkové doby sladování z 168 hod na 144 hod (Psota et al. 1998). Ječmen a vyrobený slad byly analyzovány podle metodik EBC (1987) a MEBAK (1979).

Do pokusu byly zařazeny nejvýznamnější české a slovenské sladovnické odrůdy: Akcent a Amulet (SELGEN, a.s. Praha, Česká republika), Jubilant, Sladko a Kompakt (Hordeum, s.r.o. Sládkovičovo, Slovenská republika) a Forum (Hybritech, a.s. Kroměříž, Česká republika).

Získané výsledky byly hodnoceny analýzou variance pro ověření vlivu ročníků i jednotlivých způsobů pěstování.

Výsledky a diskuse

Přehled hodnot jakostních ukazatelů z tříletých pokusů a různých způsobů pěstování uvádí tabulka 1a, b.

Obsah dusíkatých látek v zrnu ječmene se v jednotlivých letech lišil a tyto rozdíly byly statisticky průkazné. Nejvyšší průměrný obsah bílkovin byl v roce 1995 a nejnižší v roce 1996.

Rozdíly v obsahu bílkovin u jednotlivých způsobů pěstování v celém hodnoceném souboru (odrůdy i ročníky) nebyly však průkazné. Jen v roce 1996 byl průkazně nižší obsah bílkovin u způsobu pěstování INT a ECO průkazně vyšší byl obsah bílkovin i u intenzivního pěstování (INT) v roce 1997.

Obsah extraktu v sušině sladu byl u všech druhů a způsobů pěstování nejvyšší v roce 1996 - 82,9 %. V roce 1995 byl obsah 81,5 % a v roce 1997 81,9 %, a tyto rozdíly nebyly průkazné. Jinak ovšem ostatní rozdíly mezi způsoby pěstování i ročníky byly průkazné.

Nejvyšší hodnoty extraktu přinesly intenzivní (INT) a ekologické (ECO) způsoby pěstování 82,6 % a 82,5 %, což bylo průkazně více než u varianty CR.

Relativní extrakt při 45oC byl podobně jako extrakt nejvyšší v roce 1996 - 48,7 % a nejnižší v roce 1997 - 41,0 %. Vliv ročníku byl rozhodující, ne však vliv způsobu pěstování.

Na Kolbachovo číslo měl také rozhodující vliv ročník i způsob pěstování. Nejvyšší hodnoty byly v roce 1996 - 51,4 % a nejnižší v roce 1997 - 45,9 %. Mezi ekologickým (ECO) a intenzivním (INT) způsobem pěstování nebyly průkazné rozdíly, ale Kolbachovo číslo bylo vyšší než u var. CR.

Diastatická mohutnost byla ovlivněna hlavně ročníkem. Nejvyšší hodnoty byly v roce 1995 (356 j.WK) a průkazně nejnižší v roce 1996 (298 j.WK). Neprojevil se vliv způsobu pěstování.

Hodnoty dosažitelného stupně prokvašení v průměru odrůd a způsobů pěstování se příliš neliší. Průkazné rozdíly byly mezi ročníky.

Při hodnocení friability se statisticky průkazně projevoval vliv způsobu pěstování ne však ročníku. Nejvyšší hodnoty byly u ekologického způsobu pěstování.

Obsah ß-glukanů ve sladině přináší překvapivě nízké hodnoty u ekologického způsobu pěstování 137 mg/l v celkovém průměru pokusu. Průkazně se projevil vliv způsobu pěstování i ročníku.

U většiny sledovaných znaků se potvrdil vliv počasí v pokusných letech vyjádřený průkazným rozdílem mezi dosaženými hodnotami. Obdobných výsledků dosáhl i ULONSKA (1960 - 1962), jak bylo již výše uvedeno. Poměrně podrobně uvádí tyto závislosti PRUGAR a HRAŠKO (1989) s bohatou citací autorů. V našich výsledcích se vliv jednotlivých ročníků neprojevil pouze u friability.

Nejlepší sladovnická jakost byla získána u vzorků z ekologického způsobu pěstování (ECO) v letech 1996 a 1997. Pouze v roce 1995 vykazoval tento soubor nižší hodnoty obsahu extraktu a zvýšené hodnoty dusíkatých látek v zrnu ječmene. V přehledu, který uvádí PRUGAR a HRAŠKO (1989) se zdůrazňuje větší vliv počasí než hnojení dusíkem. Zde také nalezneme počasí pro dobrou jakost ječmene: časné a teplé jaro, studený a srážkově bohatý květen, sušší ale chladnější počasí po odkvětu a v době tvorby obilky a suché v období žní. Takto můžeme hodnotit v našich pokusech rok 1995 a z hlediska jakosti i rok 1996, nikoliv však z hlediska výnosu.

Z výsledků dosažených jednotlivými odrůdami je zřejmé, že byly vybrány odrůdy s vynikající sladovnickou kvalitou.

Obsah bílkovin v zrnu ječmene se blížil ve většině případů k požadovanému rozpětí 10,7 - 11,2 %. Žádný ze vzorků nepřekročil hodnotu 11,9 % a na hodnotu 9,5 % a méně se dostaly pouze dva vzorky v roce 1996.

Hodnoty extraktu v sušině sladu byly ve většině případů na vynikající úrovni. Pouze u tří vzorků v roce 1995 a u dvou vzorků v letech 1996 a 1997 klesla hodnota pod 81,0 %. Z výsledků je zřejmé, že nejlepších hodnot dosahovaly odrůdy Forum, Kompakt a Amulet.

Na hodnoty relativního extraktu při 45° C se již neklade takový požadavek. Většinou jsou požadovány hodnoty 36-38 %. Nejvíce se dnešním požadavkům blížily odrůdy Amulet a Forum.

Také nároky na proteolytické rozluštění klesly a dnes jsou požadovány hodnoty kolem 38-42 % Kolbachova čísla. Při použitém způsobu mikrosladování vykazovaly v podstatě všechny odrůdy sklon k proteolytickému přeluštění. Žádný z použitých způsobů pěstování tuto hodnotu výrazně nesnižoval.

Obecně je možno konstatovat, že aktivita amylolytických enzymů byla ve všech vzorcích na vynikající úrovni. Jen výjimečně klesla diastatická mohutnost pod hodnotu 280 WK (pouze v roce 1996) a ani v jenom případě neklesla pod hodnotu 220 WK.

Složení sladiny se pohybovalo na průměrné až optimální úrovni pod hodnotu 80 % klesl dosažitelný stupeň prokvašení pouze u dvou vzorků v roce 1997. Nejlepší hodnoty vykazovaly odrůdy Forum a Sladko při INT způsobu pěstování.

Cytolytické rozluštění, charakterizované hodnotami friability a obsahem ß-glukanů ve sladině, bylo nejvíce ovlivněno způsobem pěstování ve prospěch ECO způsobu. Pouze u šesti vzorků klesla hodnota friability pod hodnotu 79,0 %. Nejvyšších hodnot dosahovala odrůda Forum. Obsah ß-glukanů ve sladině byl u 17 vzorků z let 1996 a 1997 vyšší než 200 mg/l. Nejnižších hodnot dosahovala odrůda Kompakt. Pouze u této odrůdy vykazovaly všechny vzorky obsah ß-glukanů ve sladině nižší než 200 mg/l.

Systém ekologického zemědělství (ECO) nejlépe prospíval odrůdám Forum, Kompakt a Sladko, nejméně vyhovoval odrůdě Amulet. V systému ekologického zemědělství (ECO) dosahovala většina sledovaných odrůd lepších výsledků než v ostatních dvou systémech. Kvalita se zvýšila, a to dosti výrazně především u těch odrůd, které vykazovaly v souboru CR nejhorších výsledků.

V systému s intenzivním hospodařením (INT) dosahovaly nejlepších technologických parametrů odrůdy Kompakt, Jubilant a Sladko, nejhorších výsledků dosáhla odrůda Akcent.

V pěstebním systému z různých míst České republiky (CR) dosahovaly nejlepší technologické kvality odrůdy Kompakt, Sladko a Forum, nejhorších výsledků dosáhla odrůda Amulet. V souboru bylo dosaženo horších výsledků pravděpodobně proto, že byla v tomto souboru zachycena i stanoviště mimo oblasti vhodné pro pěstování sladovnických ječmenů. To se vztahuje zejména k ročníkům 1996 a 1997, kde bylo větší zastoupení ječmene z méně příznivých oblastí.

Ve všech třech pěstebních variantách se z hlediska sladařské kvality dařilo nejlépe odrůdě Kompakt.

Závery

Významný vliv na většinu ukazatelů sladovnické jakosti měl průběh počasí v pokusném roce. Vzniklé rozdíly lze vysvětlit hodnocením průběhu teplot a srážek. U většiny jakostních znaků se prokázal silnější vliv počasí než např. hnojení dusíkem, či způsobu pěstování. Průkazné rozdíly mezi ročníky byly u obsahu dusíkatých látek, u relativního extraktu, Kolbachova čísla, diastatické mohutnosti a dosaženého stupně prokvašení. Způsob pěstování se projevil nejvíce na obsahu b -glukanů, kde u ekologického způsobu pěstování byl obsah překvapivě nízký. Také u obsahu extraktu, částečně i u Kolbachova čísla a friability byl prokázán vliv způsobu pěstování.

Nejlepší sladovnická jakost sledovaných odrůd byla za celé pokusné období získána z ekologického způsobu pěstování. Z příznivých let můžeme odvodit optimální průběh počasí pro dobrou sladovnickou jakost: časné a teplé jaro, studený a srážkově bohatý květen, sušší ale chladnější počasí po odkvětu a v době tvorby obilky, suché období sklizně.

Nejlepších hodnot extraktu dosahovaly odrůdy Forum, Amulet a Kompakt. U relativního extraktu při 45° C vynikly odrůdy Amulet a Forum. Nejlepší hodnoty složení sladiny byly u odrůdy Sladko a Forum při intenzivním pěstování. V hodnotách friability vynikla odrůda Forum a nejnižší obsah b -glukanů měla odrůda Kompakt. Tato odrůda se projevila v dosažené jakosti ve všech pěstitelských způsobech. V intenzivních způsobech pěstování dosahovaly nejlepší jakosti odrůdy Kompakt, Jubilant a Sladko. V pokusech z různých míst ČR to byly odrůdy Kompakt, Sladko a Forum. V ekologickém způsobu pěstování vynikly v jakosti odrůdy Forum, Kompakt a Sladko. Odrůda Kompakt se i v úrovni výnosu jevila vhodná pro ekologické zemědělství, odrůda Amulet měla výnosy nejvyšší a nejmenší rozdíly mezi intenzivním a ekologickým způsobem pěstování.

Práce byla provedena s podporou MŽP ČR grant č.316/94

Literatura

EBC 1987: Analytica EBC. Edition, Zürich, Brauerei Getränke - Rdsch.

MEBAK 1979: Brautechnische Analysenmethoden, Band 1., MEBAK, Weihenstephan-Freising.

Lepaöe, J. J.: Pivovarennyj jačmen v Estonii. Valgus, Talin, 1980.

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

Petr, J.: Tříleté výsledky systému výroby sladovnického ječmene. Úroda, 9, 1989, s. 412-414.

Psota, V., Šusta, J., Kosař, K.: Homogenita a modifikace sladu II. Klíčení zrna, chuť piva. Kvasný průmysl 44, 5: 126-129

Stehno, L.: Bilance živin v ekologickém zemědělství. Doktorská disertace, ČZU Praha AF, Praha, 1998, 163 s.

Ulonska, E.: Bayer. Gerstenzüchtung - Zuchtstamm und Sortenprüfung. Braugersten - Jahrbuch Verlag H. Carl, Nürnberg, 1960 - 62. Citováno podle Lekeše a kol. Ječmen, SZN, Praha, 1985.

Tabulka 1a. Jakostní ukazatele odrůd sladovnického ječmene z různých způsobů pěstování

Poznámka: * průkazně rozdílné hodnoty

Tabulka 1b. Jakostní ukazatele odrůd sladovnického ječmene z různých způsobů pěstování

Poznámka: * průkazně rozdílné hodnoty