Zmienność składu chemicznego nasion roślin strączkowych i ich odporności na obciążenia mechaniczne

Przeprowadzone badania miały na celu ocenę wewnątrzgatunkowej zmienności odmian i rodów roślin strączkowych pod względem odporności nasion na obciążenia mechaniczne i ich składu chemicznego. Materiał do badań stanowiły nasiona odmian i rodów reprezentujących cztery gatunki łubinu oraz groch i lędźwian siewny. Do analiz wybierano powietrznie suche nasiona pochodzące z Hodowli Roślin Przebędowo i tego samego roku zbioru. Wzrost i rozwój roślin w tej samej lokalizacji i w podobnych warunkach glebowo-klimatycznych umożliwiał porównanie uzyskanych wyników między odmianami. Oceniano właściwości fizyczne nasion w celu określenia ich reakcji na obciążenia mechaniczne. Na pierwszym etapie określano grubość nasion, a następnie pojedyncze nasiona podawano obciążeniom mechanicznym wyrażając uzyskane wyniki wartościami siły maksymalnej (N), maksymalnego odkształcenia (mm), modułu elastyczności (MPa) i energii (J). Ponadto nasiona z każdej odmiany i rodu posłużyły do oceny zawartości białka, tłuszczu i profilu kwasów tłuszczowych. Wyniki opracowano za pomocą wielocechowej analizy statystycznej. Wiedza o fizycznych parametrach nasion wyrażona stopniem ich odporności na uszkodzenia mechaniczne ma istotne znaczenie dla optymalizacji technologii zbioru, suszenia i przechowywania przyczyniając się do zminimalizowania strat ilościowych i jakościowych oraz uszkodzeń mechanicznych zebranych nasion. Wykazano, że analizowane nasiona odmian i rodów charakteryzowały się zróżnicowaną grubością nasion i szerokim zakresem ich zmienności w reakcji na zastosowane obciążenia mechaniczne. Pozwoliło to na wyodrębnienie gatunków, ale przede wszystkim odmian i rodów o zwiększonej odporności nasion na obciążenia mechaniczne wyrażone między innymi wartością siły maksymalnej, której użycie powoduje zniszczenie ich struktury. Analizowane rody i odmiany charakteryzowały się ponadto szerokim zakresem zmienności składu chemicznego nasion. Pod względem zawartości białka dominowały nasiona łubinu andyjskiego tradycyjnego (44,2%) i epigonalnego (41,3%), a wartościami powyżej 40% charakteryzowały się ponadto nasiona łubinu żółtego reprezentowane przez odmianę Lord oraz rody: R 1017/03 i R 851/03. Najwyższą zawartością tłuszczu wyróżniały się formy łubinu andyjskiego z dominującą pozycją nasion formy samokończącej na poziomie 15,5%, a najniższą nasiona grochu, przy znacznych różnicach odmianowych i gatunkowych w profilu kwasów tłuszczowych.

The attempt was made at estimation of intra-species variation of cultivars of legumes for resistance of seeds to mechanical damage taking into account their chemical composition. The research material comprised Polish cultivars and lines representing four lupine species as well as pea and grasspea. The air-dry seeds of cultivars and breeding lines were harvested from the experimental field in breeding station Przebędowo in the same year. Growing of plants in the same locality and similar soil-conditions allowed comparison of the results obtained from cultivars and breeding lines. The collected seeds were analyzed for their physical properties. The first stage included determination of seed thickness and the next resistance of individual seeds to static loading expressed as the value of maximum force (N), maximum deformation (mm), the modulus of elasticity (MPa) and energy (J). Additionally, protein and fat contents as well as the composition of fatty acids were estimated in the harvested seeds. Obtained results were analyzed with use of multivariate statistic method. Knowledge of physical parameter of seeds is particularly important for optimization of technologies of harvesting, drying and storage, which is related to minimization of quantitative and qualitative losses and mechanical damage. Obtained results showed, that analyzed seeds of cultivars and lines differed greatly in spectrum of seed thickness and reaction to the mechanical loads. It allowed to distinguish cultivars and lines with increased resistance of seeds to mechanical loads expressed among others by maximum force that caused seed structure destruction. Additionally, analyzed seeds of cultivars and lines showed a broad range of variation in chemical composition. The highest protein content was established in seeds representing traditional and epigonal forms of Andean lupine (44.2 and 41.3% respectively). The protein level above 40% were also established in seeds of yellow lupine represented by cv. Lord and two lines: R 1017/03 and R 851/03. The seeds of all forms of Andean lupine were the richest in fat content with highest value in seeds of determinate form (15.5%). Lowest content was established in seeds of pea and grasspea. Specific fatty acids composition in seeds of cultivars depended on the species.