UVOD
Uzimajući u obzir rast svjetske populacije, potrebno je povećati produktivnost žitarica u narednim desetljećima kako bi se osigurala adekvatna i pristupačna prehrana bogata kalorijama i proteinima. Za uspjeh novokreiranih sorata iznimno je važno da posjeduju izvrsna agronomska svojstva, sa stabilnim i visokim urodom u različitim okolinama. Uvođenjem Kodeksa otkupa žitarica i uljarica u Republici Hrvatskoj, uz urod se naglašava i važnost same kvalitete zrna, odnosno važnost kvalitete sadržaja proteina u zrnu. Stoga je poboljšavanje uroda i kvalitete primarni cilj svakoga uspješnog oplemnjivačkog programa pšenice. Međutim, teško je istovremeno poboljšati oba svojstva zbog njihove negativne korelacije (Branlard i sur., 2001.; Monaghan i sur., 2001.; Oury i Godin., 2007.). Kvaliteta zrna pšenice pod utjecajem je genotipa, (G) okoline (E) i interakcije G×E, te je izrazito kvantitativno svojstvo čije se komponenate nasljeđuju vrlo složeno (Barnard i sur., 2002.). Za potpuno razumijevanje genetskoga potencijala odabrane sorte izuzetno je važno poznavanje reakcije sorte na specifične uvjete različitih okolina. Stoga procjena stabilnosti i adaptabilnosti svojstava pšenice predstavlja ključan dio oplemenjivačkih programa, u kojima tržišna konkurentnost sorte ozime pšenice ne ovisi samo o genetskome potencijalu za urod zrna, već i o održavanju toga potencijala u različitim okolinama. Također, stabilnost kvalitete zrna na različitim lokacijama i tijekom različitih godina od iznimne je važnosti za mlinsku i pekarsku industriju (Grausgruber i sur. 2000.; Barić i sur., 2004.). Cilj ovoga istraživanja bio je utvrditi utjecaj godine, lokacije i sorte na urod i kvalitetu zrna ozime pšenice.
MATERIJAL I METODE
U istraživanje je bilo uključeno 6 sorata ozime pšenice iz oplemenjivačkoga programa Bc Instituta d. d. (Tablica 1.). Pokusi s navedenim sortama bili su postavljeni tijekom triju vegetacijskih godina, 2018./2019., 2019./2020. i 2020./2021., na lokacijama istočne Hrvatske (Lovas, Posavski Podgajci, Privlaka, Korođ, Klisa i Staro Topolje) i zapadne Hrvatske (Voloder, Rugvica, Belajske Poljice i Donja Dubrava). Izborom lokacija postavljanja pokusa pokriven je dominantan areal uzgoja ozime pšenice u Republici Hrvatskoj. Pokusna površina za svaku sortu iznosila je od 500 do 1000 m², ovisno o lokaciji, te je svaka sorta posijana u jednome ponavljanju.
Agrotehničke radnje na pokusnim površinama (obrada tla, gnojidba te zaštita od štetočina) provođene su u skladu s onima u intenzivnoj proizvodnji pšenice. Žetva je obavljena u tehnološkoj zrelosti pšenice klasičnim kombajnima za žetvu pšenice te je određen urod/ha za svaku sortu posebno. Sadržaj proteina (%) u zrnu određen je s pomoću NIR uređaja (IM 9500, Pereten).
Analiza varijance provedena u statističkom programskom paketu DSAASTAT uključivala je učinak godine, sorte i lokacije na urod i sadržaj proteina. Udio pojedinih izvora varijabilnosti u ukupnoj varijabilnosti izračunan je na temelju udjela njihove sume kvadrata u ukupnoj sumi kvadrata. Za svojstvo uroda i sadržaja proteina izračunani su pokazatelji deskriptivne statistike: minimum, maksimum te varijacijski koeficijent.
Tablica 1. Pregled sorata pšenice uključenih u istraživanje po institucijama podrijetla i godini priznavanja
Table 1 An overview of wheat cultivars included in the research by the institutions of origin and the release year
REZULTATI I RASPRAVA
U Tablici 2. vidljivo je da su godina (G), lokacija (L), sorta (S) i interakcija godina × lokacija (G × L) bili visoko signifikantni za sva ispitivana svojstva. Godina je imala najveći utjecaj na sva testirana svojstva, dok su utjecaj lokacije i sorte bili znatno veći za sadržaj proteina (18 % vs. 19 %) u odnosu na urod zrna (9 % vs. 4 %). Interakcija G × L bila je signifikantna za sva svojstva, a njezin udio u ukupnoj varijabilnosti iznosio je 17 % za sadržaj proteina odnosno 26 % za urod zrna. Interakcije G × S i L× S nisu bile signifikantne niti za jedno svojstvo. Španić i sur. (2016a.) utvrdili su u trogodišnjem istraživanju na 25 sorata pšenice najveći utjecaj godine, a zatim sorte, na mnoga ispitivana svojstva. Kelmendi i sur. (2009.) utvrdili su signifikantne razlike za urod zrna i sadržaj proteina između sorata, lokacija i godina te signifikantnu interakciju sorta × lokacija × godina. Proučavajući 16 genotipova pšenice, Jukić i sur. (2020.). utvrdili su signifikantni utjecaj interakcije sorta × godina za sadržaj proteina.
Tablica 2. Udio sume kvadrata pojedinih izvora varijabilnosti u ukupnoj sumi kvadrata ispitivanih svojstava
Table 2 The contribution of a sum of squares of individual variation sources to a total sum of squares of the tested traits
SS (%) – udio pojedinačnih izvora varijabilnosti u ukupnoj sumi kvadrata; ** − F test signifikantan kod P<0.01; ns – F test nije signifikantan; SS (%) – a contribution to the individual variation sources in a total sum of squares ** F − test significant at P<0.01; ns − F test not significant
Na Grafikonu 1. prikazana je distribucija uroda zrna po godinama. Prosječne vrijednosti uroda zrna u trogodišnjem istraživanju kretale su se od 7,9 t/ha do 9,4 t/ha. Najviša prosječna vrijednost utvrđena je 2020. godine, dok je najniža prosječna vrijednost uroda zrna utvrđena 2018. godine. Utvrđeni urodi zrna 2018. i 2019. godine bili su vrlo slični, dok je značajno veći urod zrna zabilježen 2020. godine u odnosu na prethodne dvije godine testiranja. Ovakav rezultat ukazuje na nužnost provedbe višegodišnjih pokusa, pogotovo kada su u pitanju izrazito kvantitativna svojstva poput uroda zrna.
Grafikon 1. Distribucija uroda zrna po godinama
Figure 1 The distribution of grain yield by years
Na Grafikonu 2. prikazana je distribucija sadržaja proteina po godinama. Najniže vrijednosti sadržaja proteina utvrđene su 2020. godine, s prosječnom vrijednosti od 12,3 %, dok su najveće vrijednosti utvrđene 2019. godine, s prosječnom vrijednosti od 13,8 %.
Grafikon 2. Distribucija sadržaja proteina po godinama
Figure 2 The distribution of protein content by years
Uspoređujući rezultate distribucije uroda zrna (Grafikon 1.) i distribucije sadržaja proteina (Grafikon 2.) tijekom godina vidljivo je da su ova dva svojstva obrnuto proporcionalna, što se posebno ističe 2020. godine, koja je bila najbolja po urodu zrna, ali ujedno najlošija po sadržaju proteina. Više autora (Monaghan i sur. 2001.; Oury i Godin, 2007.; Fossati i sur., 2010.; Borders i sur., 2013.; Šarčević i sur., 2014.) izvješćuje o obrnuto proporcionalnome odnosu ovih dvaju svojstva.
Grafikon 3. Distribucija uroda po lokacijama
Figure 3 The distribution of yield per location
Na Grafikonu 3. prikazana je distribucija uroda zrna po lokacijama. Najniža prosječna vrijednost uroda zrna utvrđena je na lokaciji Privlaka (7,8 t/ha), dok je najveća prosječna vrijednost uroda zrna utvrđena na lokaciji Rugvica (9,1 t/ha). Minimalna vrijednost uroda zrna od 6,1 t/ha utvrđena je na lokaciji Lovas, dok je maksimalna vrijednost uroda zrna utvrđena na lokaciji Rugvica (11,3 t/ha ), što je vidljivo u Tablici 3. Koeficijent varijacije za urod zrna po lokacijama kretao se od 10,0 % na lokaciji Staro Topolje do 17,6 % na lokaciji Donja Dubrava (Tablica 3.). Također, zanimljiva je činjenica da su utvrđene niže vrijednosti uroda zrna u istočnoj Hrvatskoj na lokacijama (Klisa, Korođ, Lovas, Posavski Podgajci, Privlaka, Staro Topolje) u odnosu na zapadnu Hrvatsku (Belajske Poljice, Donja Dubrava, Rugvica, Voloder), što tijekom povijesti uzgoja pšenice u Republici Hrvatskoj nije bio slučaj. Becker (1981.) ističe da novi, uspješni genotipovi moraju imati vrhunska svojstva to jest stabilnost kako kod uroda, tako i drugih agronomskih svojstava koje trebaju postizati u većem broju različitih okolina.
Tablica 3. Deskriptivna statistika za svojstvo uroda zrna po lokacijama
Table 3 Descriptive statistics for the grain yield by locations
cv (%) – koeficijent varijacije / coefficient of variation
Grafikon 4. Distribucija sadržaja proteina po lokacijama
Figure 4 The distribution of protein content per locations
Prosječne vrijednosti sadržaja proteina po lokacijama kretale su se u rasponu od 12,3 do 13,6 %. (Grafikon 4.). Minimalna vrijednost sadržaja proteina utvrđena je na lokaciji Lovas (10,7 %), dok je maksimalna vrijednost proteina utvrđena na lokaciji Belajske Poljice (16,1 %). Prosječne vrijednosti koeficijenta varijacije za sadržaj proteina po lokacijama kretale su se u rasponu od 4,0 % na lokaciji Korođ do 10,4 % na lokaciji Posavski Podgajci. Znatno veći koeficijenti varijacije za urod zrna (Tablica 3.) nego za sadržaja proteina (Tablica 4.) pokazuju da je sadržaj proteina znatno stabilnije svojstvo od uroda zrna.
Tablica 4. Deskriptivna statistika za svojstvo sadržaja proteina po lokacijama
Table 4 Descriptive statistics for the protein content by location
Grafikon 5. Distribucija uroda zrna prema sortama
Figure 5 The distribution of grain yield by variety
Najniža prosječna vrijednost uroda zrna utvrđena je kod sorte Bc Lorena (8,0 t/ha), dok je najveća prosječna vrijednost uroda utvrđena kod sorte Bc Opsesija (8,8t/ha, Grafikon 5.). Sorta Bc Lorena ostvarila je i najlošiju pojedinačnu vrijednost za urod zrna od 6,1 t/ha, dok je sorta Bc Opsesija ostvarila najbolji urod zrna od 11,3 t/ha (Tablica 5.). Vrijednosti koeficijenta varijacije za urod zrna po sortama varirale su od 13 do 15 %, s time da su se najstabilnijima pokazale sorte Bc Opsesija, Bc Anica i Bc Lorena. Sorte Bc Mandica i Bc Darija pokazale su se najnestabilnijima kada je riječ o urodu zrna (Tablica 5.). Dobiveni rezultati ističu sortu Bc Opsesija kao najbolju ako promatramo svojstvo uroda zrna, i to stoga što je uz najbolji urod imala i najbolju stabilnost uroda zrna.
Tablica 5. Deskriptivna statistika za urod zrna prema sortama
Table 5 Descriptive statistics for the grain yield per varieties
cv (%) – koeficijent varijacije / coefficient of variation
Grafikon 6. Distribucija sadržaja proteina prema sortama
Figure 6 The distribution of protein content by variety
Tablica 6. Deskriptivna statistika za sadržaj proteina prema sortama
Table 6 Descriptive statistics for the protein content by variety
Prosječne vrijednosti sadržaja proteina varirale su od 12,3 % kod sorte Bc Mandica do 13,7 % kod sorte Bc Lorena. Najniža pojedinačna vrijednost sadržaja proteina utvrđena je kod sorte Bc Mandica (10,7 %), dok je najveća utvrđena kod Bc Lorene (16,1 %, Tablica 6.). Vrijednosti koeficijenta varijacije nisu se značajno razlikovale između sorata, ali trend je da sorte s većim sadržajem proteina imaju i veći koeficijent varijacije (Tablica 6.). Također, ako uspoređujemo rezultate uroda zrna (Grafikon 5.) i rezultate sadržaja proteina (Grafikon 6.), ponovno se potvrđuje obrnuto proporcionalan odnos između ovih dvaju svojstava. Tako je sorta Bc Lorena ostvarila najlošiji urod zrna, a prema sadržaju proteina je bila najbolja.
Sorta Bc Opsesija, koja je ostvarila najbolji rezultat uroda zrna, svrstala se sadržajem proteina u sorte sa srednjim sadržajem proteina. To je izraziro vrijedan rezultat u pogledu oplemenjivanja, jer se uz izvrstan genetski potencijal za urod zrna nije značajno smanjio potencijal za sadržaj proteina. Ovakav rezultat svrstava sortu Bc Opsesija u najkonkurentnije sorte na tržištu glede odnosa uroda zrna i sadržaja proteina, što je prepoznalo i samo tržižte sjemena sorata ozime pšenice.
ZAKLJUČAK
U provedenome istraživanju utvrđeni su signifikantni učinci godine, lokacije i sorte na urod zrna i sadržaj proteina. Godina je imala najveći utjecaj na sva testirana svojstva, dok su utjecaj lokacije i sorte bili znatno veći za sadržaj proteina u odnosu na urod zrna. Iz navedenih vrijednosti za koeficijenate varijacije po lokacijama za svojstva uroda zrna i sadržaja proteina vidljivo je da je sadržaj proteina znatno stabilnije svojstvo od uroda zrna. Bez obzira na očekivanu negativnu korelaciju između uroda zrna i sadržaja proteina, sorta Bc Opsesija ostvarila je najbolji urod s iznadprosječnim sadržajem proteina što ju svrstava u jednu od najkonkurentnijih sortata na tržištu.
THE EFFECT OF YEAR, LOCATION, AND VARIETY ON THE PROTEIN CONTENT AND GRAIN YIELD OF THE BC WINTER‐WHEAT VARIETIES
Winter wheat (Triticum aestivum L.) is the second most important arable crop in the Republic of Croatia. In addition to the grain yield, the protein content is becoming increasingly important following the introduction of the Code of Purchase of Cereals and Oilseeds. In a triennial study of six winter‐wheat varieties, conducted on ten locations throughout the Republic of Croatia, the effect of year, location, and variety on the grain yield and protein content was assessed. The analysis of variance proved a significant effect of year, location, and variety on the protein content and grain yield. The year × location interaction was significant, while the year × variety and location × variety interactions, respectively, were not significant for any of the studied traits. Based on the share of the sum of squares of individual sources of variability in the total sum of squares, the greatest influence on the protein content was exerted by year, followed by variety location. Year also had the greatest impact on the grain yield, followed by location and variety. Based on the calculated coefficient of variation over the years, locations, and varieties, protein content proved to be a more stable trait than the grain yield.
Keywords: wheat, variety, year, location, grain yield
LITERATURA-REFERENCES
Dr. sc. Marko Maričević, 20. 03. 2024
e-mail: marko.maricevic@bc-institut.hr Revidirano - Revised:
Dr. sc. Ivica Ikić, 25. 06. 2024
Dr. sc. Katarina Jukić, Prihvaćeno - Accepted:
Bruno Rajković, mag. ing. agr., 1. 07. 2024.
Domagoj Stepinac, mag. ing. agr.,
Dr. sc. Ana Lovrić,
Bc Institut za oplemenjivanje i proizvodnju bilja d. d. Rugvica,
Dugoselska 7, 10370 Dugo Selo, Hrvatska