Министерство  сельского хозяйства  РФ

______________ 

Московская  сельскохозяйственная академия имени 

К.А. Тимирязева

 
 
 
 

Кафедра селекции и семеноводства  полевых культур

 
 
 
 
 
 
 

Селекция  ячменя пивоваренного  направления

 
 
 

Выполнила студентка 56-й группы

                                                                          Помякшева Л.В.  

 

                                                                       Руководитель 

                                                                        Рубец В.С.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2003

      Введение

 

      Из  Приказа Министерства сельского  хозяйства и продовольствия РФ № 278 от 18.03.2002 г. «О проекте отраслевой целевой Программы обеспечения  устойчивого производства пивоваренного  ячменя и солода в РФ на 2002 -  2005 гг. и на период до 2010 г.»:

      «…в связи с ростом производства пива в России резко возрос спрос на качественное и высокотехнологичное  сырье: солод и пивоваренный ячмень.

      Общая потребность в пивоваренной отрасли  в 2001 г. составила 1 млн. тонн ячменного  солода, что соответствует 1,4 млн. т пивоваренного ячменя. В настоящее время из-за низкокачественного отечественного ячменя производство солода в России не превышает 400 тыс. т в год. Разница покрывается за счет зарубежных поставок. Около 70% пива производится на импортном сырье…»

      Из  решения коллегии:

      «…2…разработать нормативные документы по государственным  стандартам на пивоваренный ячмень, солод  и пиво согласно современным международным  требованиям».

      «…3…обеспечить  доработку и дальнейшую реализацию проекта подпрограммы научного обеспечения «Пивоваренный ячмень и солод», обратив особое внимание на ускорение работы по селекции и семеноводству высокотехнологичных в пивоварении сортов ячменя, доработку технологий его возделывания, доработку и хранение, а также на подготовку кадров».[13]

      Биохимия  и морфофизиологические особенности  строения зерновки ячменя лучше, чем  у зерна других культур, подходят для промышленной технологии производства пива.[6]

      В России впервые научные исследования по пивоварению были проведены выдающимся ученым-агрономом А.Г. Болотовым. В 1733 г. он опубликовал труд «Исследования пивоваренных материалов». В своих исследованиях он делал основной упор на содержание белка в ячмене, утверждая, что оно должно быть максимально низким.[5]

      Современные зарубежные ученые пришли  к выводу, что важно не столько количество белка, сколько его качество. И высокобелковые сорта ячменя дают хорошее пиво, если их выращивают при благоприятных условиях. Известно, что в Чехии предусмотрены две технологии пивоварения: из высокобелкового и низкобелкового ячменя.[5]

      Особого развития селекция пивоваренного ячменя в России не получила, в советское  время все внимание селекционеров  было направлено на выведение высокобелковых сортов кормового ячменя. До 50-х гг.  века в СССР вообще не было ГОСТа на пивоваренный ячмень.  В НИИСХ Юго-востока в свое время был выведен сорт ячменя Нутанс187, который отличался высокой засухоустойчивостью и довольно низкими пивоваренными качествами. Из такого ячменя пиво получалось худшего качества и выход его меньше.[6] В условиях Северо-востока (Кировская обл.) в 30-40-х гг. XX века был выведен более-менее отвечающий требованиям пивоварения сорт ячменя Винер.  Больше до 90-х г. XX века в этом направлении работы не велись.[14]

      В результате сейчас до 90 % солода  -  это импортируемое сырье, довольно дорогостояще. Кроме того, в Россию сейчас везут семена зарубежных сортов и внедряют их в производство. За неимением собственных фермерские хозяйства возделывают эти сорта, однако не все они реализуют свою потенциальную продуктивность в наших условиях. Но на самом деле уже сейчас направление селекции ячменя на пивоваренные цели в России развивается, все как обычно упирается в финансирование отрасли.

      Сорта ячменя пивоваренного направления  оцениваются более чем по двадцати показателям, однако основных  -  несколько, на которые и ориентируются селекционеры, отбирая исходный материал и проводя отбор в полученных популяциях. Это признаки:

• Форма и крупность зерна: сход с сита 2,2*2,5 мм – не менее 85%
• Высокая экстрактивность  (не менее 75-78%)
• Масса 1000 семян более 40 г
• Содержание белка не более 12,5 %
• Пленчатость не более 9% (но и меньше неблагоприятно)
• Энергия прорастания не менее 95%   [1]

 

      Кроме этих признаков следует принимать  во внимание и то, что ячмень в  России должен обладать высокой засухоустойчивостью, особенно в Юго-восточных районах РФ.

       

       

      Глава 1. Почвенно-климатические  условия зон ведения  селекции

 

      В России селекция пивоваренного ячменя ведется в основном в Европейской  части, в Поволжье: Пензенская, Саратовская, Кировская области, в Краснодарском крае, в Ростовской области.

      Общая отличительная черта климата  Поволжья – это летние засухи, при  высоких температурах обычно выпадает небольшое количество осадков (см. таблица 1). 

      Основные почвенно-климатические условия районов селекции [1]

      Таблица 1

       

        В каждом из этих районов  благоприятны условия для возделывания  многих с/х культур, в том  числе и ячменя, но возникают  определенные трудности, связанные со спецификой климата. Особенно это касается Поволжья и близлежащих районов. Здесь лимитирующим фактором является недостаток влаги, особенно в весенне-летний период. В связи с этим выводимый и районируемый в этих районах ячмень должен быть еще и засухоустойчив.

      В зимний период во многие годы формируется  тонкий неустойчивый снежный покров, а морозы бывают довольно сильные. Поэтому  предпочтение здесь отдают яровому  ячменю, хотя озимый в большей степени  отвечает требованиям пивоварения, да и урожайность у него выше. Считают, что пивоваренный ячмень не должен быть скороспелым, с увеличением длины вегетационного периода снижается содержание белка в зерне, и отбор по признаку «продолжительность периода всходы – колошение» надо проводить в ранних гибридных популяциях.[11] Однако в условиях недостатка влаги длительный вегетационный период не позволяет сформировать полноценное зерно, поэтому предпочтительнее скороспелые формы.[12]

      Следующая сложность заключается в том, что в Европейской части России наблюдается тенденция повышения накопления в зерне белка с запада на восток. Этому способствуют и климатические условия территорий. Когда в СССР активно велась селекция ячменя кормового направления, это было очень кстати, поскольку выводили прежде всего высокобелковые сорта, со сбалансированным содержанием аминокислот. И центры селекции ячменя возникали преимущественно в Восточной (точнее, Юго-восточной) части европейской России (высокие температуры в летний период и низкая влажность способствуют накоплению белка). Однако пивоваренный ячмень, как уже упоминалось, должен содержать как можно меньше белка и соответственно больше сахаров. И этого нужно добиваться в тех же условиях.

      Что касается Краснодарского края, то там  в связи с теплой зимой есть возможность выращивать озимый ячмень и вести селекцию. На сегодняшний день этот район считается одним из самых перспективных в области селекции пивоваренного ячменя.

      Селекция  и возделывание пивоваренных сортов ячменя за рубежом наблюдается по всей Европе, особенно в Германии, Франции, Чехии, Венгрии. Там благоприятные климатические условия (теплые зимы, не очень высокие летние температуры и достаточно осадков), почвы преимущественно черноземные и каштановые. И в этих районах селекция ведется гораздо активнее, чем в России, однако попытки интродукции зарубежных сортов в российские условия показали, что даже самые урожайные и пластичные сорта приживаются плохо, урожаи снижаются.

      Глава 2. Исходный материал и  методы создания популяций  для отбора

       

      Как было сказано ранее, до 90-х гг. XX века селекция ячменя пивоваренного в России практически не велась. В начале 90-х в поисках форм с нужными хозяйственными признаками начали исследовать коллекции ВНИИРа им. Вавилова, в которую входят сортообразцы, собранные по всему миру. . Работы велись в Пензенском НИИСХ, в Кировской области (НИИСХ Северо-востока) и в других институтах и опытных станциях.

      В Краснодарском НИИСХ прежде всего  начали выяснять, какой из сортотипов ячменя лучше всего отвечает требованиям  пивоварения. В результате выяснилось, что в наибольшей степени этим требованиям отвечает двурядный озимый сортотип (Масса 1000 зерен  - 38-48 г, крупность  -  78 – 94%, содерж. белка 9 – 12%, экстрактивность – 75 – 80%).[14]  

      В НИИСХ Северо-востока изучалось  более 100 сортообразцов коллекции. Для сравнения за стандарт были приняты районированные в Кировской и Вологодской области сорта ярового ячменя Биос-1, Абова. Большинство исследуемых генотипов не отличалось продуктивностью. Были отмечены как высокоурожайные сорта Тутейши (Беларусь), Sema1 (Дания), Natasha, Sigma (Франция)  -  50 и более ц/га (выше st на 20-30%). Кроме того, данные образцы были устойчивы к полеганию, что также необходимо пивоваренному ячменю. До 10% протеина содержат сорта Sigma, Delta. Экстрактивность 78-79% у сортов Perun (Чехия), Frida, Delta, Natasha. Повышенным качеством отличались и российские сорта ячменя: Зазерский 85, Одесский 115, новый сорт Джин.[14]

      Лучшие  сортообразцы были вовлечены в селекцию и скрещивались с районированными  и перспективными сортами ячменя.[14]

      В ПензНИИСХ в 1994-1996 гг. также исследовались  образцы из коллекции ВНИИРа. Здесь  за стандарт приняли сорта Одесский 100 и Прерия. Большая часть исследуемого материала имела «плавную» изменчивость по всем признакам. Отбирали исходный материал по числу зерен в колосе и массе зерна с единицы площади. Предпочтительно крупное выровненное зерно (М 1000 зерен – 45-55 г) и хорошая озерненность колоса (выше22-25 шт.).  Скороспелые, устойчивые к полеганию сорта: Ноктюрн, Темп, Омский 88, Скиф. Низким содержанием белка на фоне остальных отличались сорта Джин, Одесский 115, Престиж, Sema1, Senoz (Дания),[12] Омский 85, Brier (США), Кедр, гибрид Донецкий 8*Irene. У сортов Кедр, Харьковский 99, Нутанс 642, Одесский 115 наблюдалась повышенная экстрактивность и высокая энергия прорастания. Представленные сорта были вовлечены в селекцию высокопродуктивных сортов пивоваренного ячменя.[8]