Jęczmień – as w rękawie

Ziarno zbóż stanowi zazwyczaj 60 do 90% składu pasz dla świń. Jęczmień jest ziarnem powszechnie wykorzystywanym w ich wytwarzaniu. Wynika to z wielu cech tego zboża, wśród których za najważniejsze należy uznać korzystny wpływ na zdrowotność i jakość poubojową tusz wieprzowych. W Polsce uprawia się głównie jęczmień jary (powierzchnia zasiewów w 2018 roku to ok. 0,8 mln ha), ozimego w tym roku zasiano ponad 0,2 mln ha. Jęczmień jary uprawiany jest w zasiewie czystym oraz częściej w mieszankach zbożowych. Więcej rolników decyduje się na uprawę jęczmienia jarego, gdyż charakteryzuje się on większą powtarzalnością w plonowaniu. Jęczmień ozimy w porównaniu do innych zbóż ozimych charakteryzuje się gorszą mrozoodpornością, stąd jest uprawiany głównie w południowo-zachodniej Polsce. 

W kraju około 2/3 jęczmienia przeznacza się na paszę, a resztę zużywa przemysł spożywczy i browarny i spożywczy. Jęczmień ozimy praktycznie w całości zużywany jest na cele paszowe i w porównaniu do jarego zazwyczaj charakteryzuje się wyższą zawartością białka. Jęczmień jary zawiera najczęściej więcej skrobi i z tego względu chętniej stosowany jest w przemyśle fermentacyjnym. Do produkcji piwa używa się tylko odmian browarnych o  niskiej zawartości białka. Wspomnieć należy, że uprawiany jest także jęczmień nagi, którego ziarna charakteryzują się obniżoną zawartością włókna, a wyższą białka. W efekcie wyższa jest wartość energetyczna tego zboża i jest ono pożądane w mieszankach dla prosiąt. Ciekawą zaletą wybranych odmian jęczmienia nagiego (np. Rastik) jest zwiększona zawartość beta-glukanów, czyli jednego ze składników polisacharydów nie skrobiowych (NSP). Beta-glukany dzielą się tak samo jak NSP na rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie. Izomery rozpuszczalne w wodzie (1,3 do 1,4) wykazują silną aktywność biologiczną wpływając na gospodarkę lipidową (obniżenie zawartości niekorzystnej frakcji LDL cholesterolu w surowicy krwi) i cukrową (równoważy szczyt glukozy we krwi). Rozpuszczalne w wodzie beta-glukany mają zdolność tworzenia w środowisku przewodu pokarmowego hydrokoloidów chroniących nabłonek jelitowy, ale za najcenniejsze uważa się działanie immunomodulacyjne (wzmacnianie odporności poprzez regulację odpowiedzi odpornościowej organizmu). Mechanizm działania beta-glukanów opisany został przez J. Czop, która znalazła na powierzchni makrofagów miejsca recepturowe dla izomerów beta-glukanów 1,3. Makrofagi odgrywają ważną rolę w aktywacji odpowiedzi immunologicznej stanowiąc pierwsza linię obrony układu odpornościowego. Zalety beta-glukanów zawartych w jęczmieniu zauważyła także Europejska Agencja ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) zalecając jego spożycie przez ludzi celem zapobiegania chorobom sercowo-naczyniowym, cukrzycy, po nadciśnienie i niektóre nowotwory. 

Ziarno jęczmienia charakteryzuje się niższą koncentracją energii w porównaniu z większością zbóż uprawianych w Polsce (tab.1). Niska wartość energetyczna wynika ze stosunkowo dużej zawartości włókna surowego (ok. 5%) i małej skrobi (ok. 52%). Ziarno charakteryzuje się dobrym profilem aminokwasowym dotyczy to wysokiej zawartości lizyny – pierwszego aminokwasu limitującego w żywieniu trzody chlewnej oraz relatywnie wysokiego poziom treoniny, tryptofanu i waliny. Niestety aminokwasy zawarte w ziarnie jęczmienia charakteryzują się niższą strawnością w porównaniu z pszenicą, pszenżytem i kukurydzą (tab.2).

Jeśli chodzi o czynniki anty-żywieniowe to jęczmień zawiera głównie - tak jak wszystkie zboża - polisacharydy nie skrobiowe (NSP). Jak podaje Knudsen ziarno jęczmienia zawiera średnio 186 g NSP/kg suchej masy, podczas gdy ziarno pszenicy tylko 113 g (tab. 3). Głównym składnikiem NSP są arabinoksylany.  Uznaje się, że największy niekorzystny wpływ polisacharydów nie skrobiowych wynika z wpływu rozpuszczalnych w wodzie arabinoksylanów na zwiększanie lepkości treści pokarmowej. W efekcie dochodzi do pogorszenia wchłaniania składników pokarmowych oraz spadku strawności białka, skrobi, tłuszczów, węglowodanów, a także witamin. Ziarno pszenicy zawiera ok. 18 g/kg s.m. rozpuszczalnych w wodzie arabinoksylanów, podczas gdy ziarno jęczmienia 12 g. Natomiast w jęczmieniu większa jest zawartość arabinoksylanów nieropuszczalnych w wodzie (71 g) w stosunku do pszenicy (55 g). Z drugiej strony całkowita zawartość NSP rozpuszczalnych w wodzie i słabych roztworach zasadowych jest większa w jęczmieniu. Jęczmień charakteryzuje się najwyższą wśród zbóż zawartością beta-glukanów (41 g/kg s.m.) jednak ich oddziaływanie na funkcjonowanie przewodu pokarmowego nie jest tak jednoznaczne jak arabinoksylanów. Powszechnie przyjmuje się, że skutecznie zapobiegamy niekorzystnemu oddziaływaniu polisacharydów nieskrobiowych na funkcjonowanie przewodu pokarmowego zwierząt monogastrycznych poprzez wprowadzanie do ich przewodu pokarmowego preparatów enzymatycznych opartych o ksylanazę, która powinna być uzupełniana glukanazą w przypadku dużego udziału jęczmienia w mieszankach (powyżej 30%). Jednak część badaczy wskazuje na pozytywny wpływ beta-glukanów na aktywację układu immunologicznego i funkcjonowanie przewodu pokarmowego.   

Ziarno jęczmienia zawiera mniej w stosunku do większości zbóż skrobi i cukru (tab. 1). Strawność tych substancji pokarmowych w jelicie cienkim u świń wynosi 97-99%, sumy nieskrobiowych polisacharydów /NSP/ od 0 do 21%, beta-glukanu 17-31%. Arabinoksylany nie są trawione w jelicie cienkim, tylko w jelicie grubym w wyniku rozkładu prowadzonego przez bakterie. Powstałe w tym procesie fermentacji krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są u świń szybko wchłaniane. Zawarta w nich energia może w 10 do 20% pokryć zapotrzebowanie dorosłych świń na energię.

Coraz częściej analizuje się wpływ produkcji zwierzęcej na środowisko, a zwłaszcza ilość azotu wydalanego przez zwierzęta w odchodach. Jak wykazano mieszanki paszowe oparte o jęczmień ograniczają emisję amoniaku do środowiska o 47% w porównaniu do mieszanek opartych o pszenicę. Fakt ten najprawdopodobniej wynika z korzystnego wpływu frakcji NSP jęczmienia na wzrost populacji Bifidobacterii i Lactobacillus w jelicie grubym. Bakterie te efektywnie wykorzystują amoniak do syntezy białka mikrobiologicznego.

Wspólną cechą wszystkich zbóż jest niska zawartość wapnia i sodu oraz duża zawartość fosforu. Fosfor zawarty w ziarnie zbóż występuje jednak głównie w postaci związków fitynowych słabo przyswajalnych przez zwierzęta monogastryczne. Ziarno jęczmienia charakteryzuje się szczególnie niską dostępnością fosforu (ok. 30%). Powodem jest fakt, że ok. 41% fosforu jest związane z kwasem fitynowym oraz niska jest aktywność fitazy roślinnej (ok. 600 J/kg). Dla porównania ziarno pszenicy zawiera ok. 1200 J fitazy natywnej/kg. Stosując jęczmień w mieszankach powinniśmy zdecydowanie zadbać o dodatek enzymu fitazy mikrobiologicznej, która umożliwia podniesienie strawności fosforu do ok. 60-65%. Nie bez znaczenia jest „efekt uboczny” w postaci większej dostępności pozostałych składników mineralnych, aminokwasów i energii.

Ziarno jęczmienia powszechnie stosowane jest w tuczu świń. Wynika to zazwyczaj z niższego kosztu surowcowego mieszanki opartej o ziarno jęczmienia w stosunku do pszenicy. Bywa jednak i tak, że pomimo braku obniżenia kosztów surowcowych zalecane są dla tuczników mieszanki bogate w jęczmień. Najczęściej ma to miejsce w końcowym etapie tuczu. Jednym z powodów takich zaleceń jest wysoka zawartość włókna w jęczmieniu. W powszechnie stosowanym w Polsce żywieniu tuczników do woli z automatów paszowych mieszankami o niskiej zawartości włókna (ok. 3,0-3,5%) pobierają one o 20 do 30% więcej paszy niż wynika to z zapotrzebowania pokarmowego. W efekcie zwiększa się zużycie paszy na 1 kg przyrostu masy ciała oraz pogorszenie ulega umięśnienie tuszy. Te niekorzystne następstwa żywienia ad libitum możemy zmniejszyć poprzez podniesienie zawartości włókna surowego w mieszance typu finiszer z 3,5 do 4,5%. Jeśli źródłem włókna jest ziarno jęczmienia wówczas zawarte w nim beta-glukany wpływają dodatkowo na spowolnienie opróżniania żołądka i pasażu treści pokarmowej.   

Często jęczmień zalecany jest w mieszankach typu finiszer zawierających ziarno kukurydzy. Kukurydza charakteryzuje się stosunkowo wysoką zawartością tłuszczu bogatego w nienasycone kwasy tłuszczowe, stąd też przy wyższych udziałach kukurydzy w końcowym okresie tuczu obserwujemy pogorszenie jakości słoniny (mazista, mniej trwała) i tłuszczu międzymięśniowego w tuszach. Zawarte w kukurydzy ksantofile powodują jednocześnie żółte zabarwienie słoniny i częściowo mięsa wieprzowego, co nie jest pożądane. Jeśli z różnych powodów stosujemy wysokie ilości ziarna kukurydzy w końcowym okresie tuczu świń to wystarczy na ok. miesiąc przed ubojem zmniejszyć ich udział (do max. 20%) na korzyść ziarna jęczmienia, co zapobiegnie pogorszeniu jakości tusz wieprzowych. Dzieje się tak, gdyż tłuszcz zawarty w jęczmieniu zawiera stosunkowo dużą ilość nasyconych kwasów tłuszczowych zwłaszcza palmitynowego i stearynowego. Kwasy te wpływają korzystnie na konsystencję słoniny i mięsa wieprzowego, jego trwałość i smakowitość.

Ziarno jęczmienia może stanowić jedyne zboże w mieszance dla tuczników. Tym niemniej ze względów bezpieczeństwa sugeruję obok jęczmienia wprowadzenie 10-20% innego zboża (każda mono dieta to wzrost zagrożenia wprowadzeniem czynnika antyżywieniowego zawartego w danej partii zboża).  

Jęczmień jest zbożem często polecanym w mieszankach dla loch. Powodem jest stosunkowo wysoka zawartość włókna surowego i pokarmowego oraz rozpuszczalnych w wodzie polisacharydów nieskrobiowych. Składniki te podlegają trawieniu bakteryjnemu w środowisku jelita grubego w wyniku, czego tworzą się lotne kwasy tłuszczowe (LKT). Przy rozwiniętej mikroflorze jelitowej u loch powstające w ten sposób kwasy tłuszczowe mogą pokryć nawet 30% zapotrzebowania loch prośnych na energię. Nie bez znaczenia jest także wpływ tych kwasów na stabilizację mikroflory, a w okresie laktacji na zawartość kwasów tłuszczowych w siarze i mleku macior. W badaniach wykazano pozytywny wpływ włókna fermentującego na liczbę urodzonych prosiąt i ich przyrosty podczas karmienia przez maciory. Ziarno jęczmienia jest także pożądane w mieszankach dla loch, gdyż wpływa korzystnie na bilans anionowo-kationowy. W efekcie rzadziej odnotowujemy infekcje i wypływy ropne z pochwy. 

W mieszankach loch prośnych zalecam by zawartość jęczmienia wynosiła ok. 30 % (max. 50%), zaś dla karmiących oraz loszek 20-30% (max. 40%).

Ze względu na zawartość włókna najbardziej odpowiednim zbożem dla młodych świń jest kukurydza i pszenica. Prosięta nie mają zdolności trawienia nadmiernej ilości węglowodanów złożonych ze względu na niewykształcony system trawienny i nierozwiniętą mikroflorę w środowisku jelito zwłaszcza grubego. W efekcie przedostanie się do niego znacznych ilości nierozłożonych węglowodanów predysponuje do rozwoju bakterii patogennych i wystąpienia biegunek u prosiąt. Jednak wiele zależy od rodzaju NSP. Okazuje się, że nierozpuszczalne frakcje NSP zawarte w jęczmieniu stymulują produkcję kwasu mlekowego w żołądku i jelicie cienkim oraz kwasu masłowego w jelicie grubym, co wspomaga trawienie, stabilizuje mikroflorę i zapobiega biegunkom. Jęczmień wpływa także na spowolnienie transmisji masy pokarmowej w przewodzie pokarmowym, co dodatkowo przeciwdziała biegunkom. Z tych też względów zalecam wprowadzenie 25-30% jęczmienia do mieszanki dla prosiąt zwłaszcza w okresie odsadzeniowym. 

Warto przy tym pamiętać, że „surowe zboża” niepoddane dodatkowym procesom obróbki są słabo trawione przez prosięta. Celem poprawy tej strawności do mieszanki powinniśmy dodać enzymy rozkładające polisacharydy nie skrobiowe oraz zadbać o prawidłowe rozdrobnienie ziarna zbóż. W przypadku prosiąt odsadzanych poprzez prawidłowe rozdrobnienie ziarna zbóż możemy podnieść strawność z ok. 60 do maksymalnie 80% przy założeniu, że wielkość cząsteczek wynosi 400 do max. 600 µm. Taki poziom strawności jest zbyt niski i warto by 20 do 40% składu mieszanki stanowiły ziarna zbóż po ekstruzji, ekspandowaniu czy mikronizacji. Dotyczy to szczególnie poprawy strawności skrobi zawartej w jęczmieniu. 

Na podkreślenie zasługuje celowość stosowania w żywieniu prosiąt ziarna czystego botanicznie tj. pozbawionego zanieczyszczenia nasionami chwastów lub innych roślin. Zboże takie powinno być także czyste mikrobiologicznie – o niskiej zawartości grzybów i możliwie najniższej zawartości mikotoksyn. Dopiero takie ziarno powinno być poddane procesom ekstruzji, ekspandowania czy mikronizacji.

Wyniki analiz prawie 2 tysięcy próbek ziarna jęczmienia pochodzącego z różnych regionów Polski w latach 2014-2017 wskazują na stosunkową stabilną średnią zawartość składników pokarmowych w ziarnie jęczmienia. Nie oznacza to, że możemy bilansować mieszanki przyjmując dla ziarna jęczmienia wartości średnie. Wyniki analiz chemicznych ziarna pszenicy zgromadzone przez Korniewicza dowodzą, że tylko 30% ocenianych prób odpowiada średnim wartościom. Pozostałe 70% ma wartości wyższe lub niższe. Dla przykładu najniższa zawartość białka oznaczona w partii jęczmienia w roku 2014 wyniosła 7,7%, w 2015 8,1%, 2016 8,3 zaś w 2017 7,8%. Z kolei najwyższe oznaczone zawartości wyniosły odpowiednio 13,8; 14,4; 14,0 i 13,6%. Oznacza to, że ziarno jęczmienia pochodzące z własnego zbioru powinniśmy minimum raz do roku po żniwach, a przed zoptymalizowaniem mieszanki z ich udziałem poddać analizie na zawartość białka i podstawowych składników pokarmowych („5-palcówka”).

Wykonano także oznaczenia zawartości deoksyniwalenolu (DON) jednej z najczęściej wykrywanych toksyn w Polsce. Wśród zwierząt gospodarskich największą wrażliwością na tą mikotoksynę charakteryzuje się trzoda chlewna. Z badań wynika, że negatywny wpływ DON-u na produkcyjność świń odnotowuje się wyraźnie przy przekroczeniu zawartości 1 tys. ppb. Wykonane oznaczenia nie wykazały przekroczenia tej wartości w żadnej próbce jęczmienia. Jednocześnie w tych samych latach w ziarnie pszenicy stwierdzono zawartości przekraczające 5 tys. ppb. Generalnie można przyjąć, że zazwyczaj ziarno jęczmienia jest rzadziej porażone grzybami i wytwarzanymi przez nie mikotoksynami niż ziarna kukurydzy, owsa i pszenicy.

Za najważniejszą cechę w uprawie jęczmienia uważa się wielkość plonu i zawartość składników pokarmowych w ziarnie, co uzależnione jest od genetycznego potencjału plonowania danej odmiany, od jakości gleby, warunków klimatycznych i agrotechniki.

W krajowym rejestrze w 2017 roku znajdowało się 99 odmian jęczmienia w tym 68 jarych i 31 ozimych. Szczegółowe dane dotyczące zarejestrowanych odmian dostępne są na stronie internetowej Centralnego Ośrodka Badania Odmian Roślin Uprawnych (COBORU). Ośrodek dokonuje także porównań poszczególnych odmian w zakresie plonowania w poszczególnych latach. Badania prowadzone są w różnych regionach Polski, gdyż wielkość plonowania zależy m.in. od warunków siedliskowych. Stąd też wybierając odmianę warto przeanalizować potencjał plonowania na glebach porównywalnych z posiadanymi. 

Wielkość plonu zależy także od odporności na choroby grzybowe, które mogą zmniejszyć zbiór o 10 do 20, a czasem nawet do 40%. Odporność na choroby grzybowe zależy od zastosowanej ochrony fungicydowej, gęstości siewu, agrotechniki oraz odmiany. Z tego względu warto zwracać uwagę na odmiany o wysokiej odporności na choroby zwłaszcza na choroby kłosa jako najtrudniejsze do zwalczenia. 

Z punktu widzenia żywieniowego ważna jest dla nas zwłaszcza zawartość białka w ziarnie - jest to cecha odziedziczalna, jednak w większym stopniu uzależniona od nawożenia azotowego. Jak wykazano w badaniach nawożenie azotowe niezależnie od odmiany bardzo silnie wpływa na plon i zawartość białka w ziarnie jęczmienia (tab. 5). Oczywiście zależność taka występuje tylko do określonej granicy i jej przekroczenie powoduje niekorzystne odłożenie azotu w formie niebiałkowej.

Jak wspomniano jęczmień jary na cele paszowe najczęściej wysiewany jest jako podstawowy składnik mieszanek zbożowych. Innym spotykanym rozwiązaniem jest uprawa mieszaniny kilku odmian jęczmienia jarego. Zasiewy mieszane dzięki lepszemu dostosowaniu do zmiennych warunków siedliskowych i zróżnicowanej odporności na choroby cechują się bardziej powtarzalnym plonowaniem i jakością ziarna.

W przypadku jęczmienia ozimego prace hodowlane w ostatnich kilkudziesięciu latach skupiły się na poprawie zimotrwałości, wzmocnieniu odporności na wyleganie, choroby grzybowe oraz podniesieniu wartości pokarmowej ziarna (głównie zwiększenie zawartości białka, optymalizacja składu aminokwasowego i obniżenie zawartości włókna). Przy tak dużej ilości cech tradycyjne prace hodowlane oparte o selekcję nie przynoszą szybkiego postępu hodowlanego. By przyśpieszyć ten proces skorzystano z inżynierii genetycznej. Po ustaleniu genów odpowiedzialnych za poszczególne cechy zbóż wiemy, które z nich należy wyeliminować z genomu by zmniejszyć występowania niekorzystnych cech, a które powinny się znaleźć dla uzyskania pożądanych cech. Prace te doprowadziły do wytworzenia wyselekcjonowanych linii rodzicielskich, które po krzyżowaniu dają nasiona hybrydowe (mieszańcowe). Tak uzyskane nasiona (F1) charakteryzują się wybujałością cech tak dobrze nam znaną z hodowli trzody chlewnej. Efekt heterozji zazwyczaj objawia się w postaci zwiększenia plonowania. Dotyczy to także stabilności plonu w trudnych warunkach środowiskowych (wysokie temperatury i okresowe susze). Odmiany hybrydowe jęczmienia ozimego w porównaniu do odmian liniowych mają zdolność szybkiego rozkrzewiania się, posiadają większą ilość korzeni przybyszowych, co poprawia zdolność do pobierania wody i składników pokarmowych z gleby.

Decydując się na zakup odmian hybrydowych jęczmienia trzeba jednak pamiętać, że materiał siewny w całości powinien być corocznie kupowany. W przeciwieństwie do odmian populacyjnych pozostawienie „własnego materiału siewnego” i dalsza reprodukcja nasion mieszańcowych zazwyczaj skutkuje rozszczepieniem cech. W efekcie zamiast korzystnych pojawiają się niekorzystne następstwa najczęściej w postaci pogorszenia plonowania. Warto także pamiętać, że uzyskanie większego plonowania jęczmienia hybrydowego uzależnione jest od zastosowania właściwej technologii. Dotyczy to szczególnie siewu nasion. Nasiona roślin hybrydowych posiadają bardziej rozbudowany system korzeniowy dlatego zazwyczaj powinny być wysiewane stosunkowo płytko i w mniejszym zagęszczeniu (wysoka krzewistość tych odmian). Przy rozpoczęciu uprawy odmian hybrydowych najlogiczniejszym wydaje się korzystanie ze wskazówek lokalnego przedstawiciela firmy od której zakupiliśmy nasiona. Korzyści z uprawy jęczmienia hybrydowego zazwyczaj sprowadzają się do wyższych o 10-20% plonów oraz podniesienia wartości pokarmowej ziarna (niższa o 1-1,5% zawartość włókna surowego).  

Jęczmień w strukturze zasiewów zbóż w Polsce stanowi 12,4%, a zbiory wynoszą ok. 3 mln ton. Jęczmień jest ziarnem powszechnie stosowanym w paszach dla trzody chlewnej. Wynika to z wielu cech tego zboża wśród których za najważniejsze należy uznać korzystny wpływ na zdrowotność i jakość poubojową tusz wieprzowych. W Polsce uprawia się głównie jęczmień jary (powierzchnia zasiewów w 2018 roku to ok. 0,8 mln ha), ozimego w tym roku zasiano ponad 0,2 mln ha. Jęczmień jary uprawiany jest w zasiewie czystym oraz częściej w mieszankach zbożowych. Więcej rolników decyduje się na uprawę jęczmienia jarego, gdyż charakteryzuje się on większą powtarzalnością w plonowaniu. Jęczmień ozimy w porównaniu do innych zbóż ozimych charakteryzuje się gorszą mrozoodpornością, stąd jest uprawiany głównie w południowo-zachodniej Polsce. 

prof. dr hab. Daniel Korniewicz