Natasa GLAMOCLIJA, Marija STARCEVIC, Jelena CIRIC, Dragan SEFER, Milica GLISIC, Milan Z. BALTIC, Radmila MARKOVIC, Marija SPASIC, Dorde GLAMOCLIJA
Giriş
Tahıllar için yetiştirilen bir yıllık ot familyası türleri (Poaceae familyası) ve aynı zamanda meyveleri benzer şekilde kullanılan diğer botanik ailelerden birkaç tür, bir grup tahıl olarak sınıflandırılır. Tarımsal ve ekonomik öneme sahip tahıllar, tahıl bitkilerinin en önemli grubudur. Nispeten yeni "insan yapımı" tahıl türlerinden en önemlisi, tritikale adı verilen buğday ve çavdar melezidir. Triticale, çavdarın güçlü donlardan kurtulma yeteneğini miras almıştır, ancak daha yüksek bir protein değerine (daha fazla glüten) sahiptir (Amaya ve Peña, 1991; Boros, 2002; Tikhnenko ve arkadaşları 2002; Chelkowski ve Tyrka, 2003). Buğdaydan ise daha yüksek tahıl verimi ve ergota karşı yüksek direnç miras almıştır.
TRİTİKALENİN KÖKENİ
Tritikale, iki farklı tahıl türü olan buğday (Triticum sp.) ve çavdarın (Secale cereale) melezlenmesiyle elde ilk başarılı tahıldır. Yeni doğan türün ilk profesyonel (bilimsel) adı Hexaploid triticale lat, ebeveyn bitkilerinin adından türetilmiştir. Saprai ve arkadaşlarına (1972) göre, İskoç botanikçi Alexander Stephen Wilson (1827-1893) 1875'te buğday ve çavdar arasındaki ilk melezlemeyi yaptı. Bu bitki hiçbir zaman verimli melez yavrular üretmedi çünkü ebeveyn türler aynı sayıda kromozoma sahip değildi.
Tablo 1. Tritikale tanelerinin ortalama kimyasal bileşimi (kuru madde yüzdesi)
Bu eksikliğe rağmen, ilk sonuçlar bilimsel açından ilgi çekiciydi. Bundan sonra, biyolojik bilimler alanından çok sayıda bilim adamı, en iyi melezleri elde etmek için farklı buğday ve çavdar türlerinin melezlenmesi üzerinde çalıştı. Bilim adamlarının bakış açısında göre, tritikale her iki ebeveynin de en iyi özelliklerine, yani buğday tanelerinin ekmek pişirme kalitesine ve çavdarın farklı agroekolojik ve toprak koşullarına mükemmel uyumluluğuna ve ayrıca zararlılara ve patojenlere karşı daha fazla toleransa, sahip olmalıydı. Üretim teknolojisine daha az yatırımla yeni bir tahıl türü yetiştirilmeli ve nüfus için daha fazla miktarda temel gıda sağlanabilmesi açısından gelişmekte olan ülkelerde yetişmeye uygun olmalıydı. Bununla birlikte, genetik alanındaki mütevazı bilgiler, farklı türlerin melezlenmesiyle ortaya çıkan problemi çözmek için bir cevap vermedi ve sonuç olarak steril bir F1 nesline sahip olamadı (Laibach, 1925). Bununla birlikte, küresel kamuoyunun beklentileri ve tahminleri, yeni yaratılan tahılın yüksek doğurganlık potansiyeli sayesinde hem az gelişmiş hem de gelişmiş ülkelerde gıda üretimini önemli ölçüde artıracağı yönündeydi. Ünlü İsveçli genetikçi Arne Müntzing (Müntzing, 1979), sentetik tritikale türlerinin, önemli ölçüde daha fazla sayıda insan popülasyonu ve evcil hayvanları için besin olarak eski tahıllara katılmasının beklenmesi gerektiğini yazdı. Morfolojik ve üretim özelliklerine bağlı olarak, bu tür, özellikle daha az elverişli agroekolojik koşullarda ve daha verimsiz topraklarda ana türlerden daha yüksek verime sahip olabilir.
Birinci Dünya Savaşı, Avrupa'da tritikale seçimi çalışmalarını kesintiye uğrattı, ancak Amerika kıtasındaki çalışmalar devam etti. Meksika'da Uluslararası Mısır ve Buğday Geliştirme Merkezi (Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo- CIMMYT) kuruldu. En modern genetik yöntemler kullanılarak, yeni melezin ilk düşük doğurganlık sorunu çözüldü. İkinci adım, insan tüketimi (gelişmiş ekmek pişirme özellikleri) ve evcil hayvan tüketimi (sindirilebilir protein içeriğinin artırılması) için tahıl kalitesini artırmaktı. Tritikale, yüksek verimli dallanma katsayısına sahip yüksek ve sağlam gövdeli kış çeşitlerinin elde edilmesiyle, biyokütlesi ruminantların taze olarak beslenmesinde veya saman veya silaj depolamak için kullanılan çok önemli bir yem bitkisi haline geldi. Bazı çeşitler, otlatma ve biçme şeklinde kombinasyon halinde kullanılabilir. Yem olarak tritikale en fazla Amerika kıtasında yetiştirilirken, gelişmekte olan ülkelerde ise bu tahıl insan tüketimi için üretilmektedir (Glamoclia and sar, 2017). Bu bilimsel merkez sayesinde, ıslah çalışmaları geliştirilmiş ve yeni tritikale genotiplerinin yaratılmasıyla ilgili elde edilen sonuçlar tüm ilgili seçiciler ve üreticiler için erişilebilir hâle gelmiştir. CIMMYT'deki çalışmanın başlangıcından bu yana, 200'den fazla tritikale çeşidi elde edilmiştir ve farklı şekillerde kullanılabilmektedir (Glamoclia ve arkadaşları, 2017). Bugün, bu Merkez dünya genelinde 30'dan fazla ülkede araştırma istasyonlarına sahiptir.
Tablo 2. Avrupa'daki tritikale ve diğer tahılların karşılaştırmalı kimyasal bileşimi ve enerji değeri (g/kg kuru madde)
Avrupa'da tritikale seleksiyon çalışmaları iki Dünya Savaşı arasında devam etti. Blakeslee ve Avery (1937), ana bitki olarak buğdayın ve polen donörleri olarak çavdarın melezlenmesinin çoğunlukla steril melezlerle sonuçlandığını fark etti. Bununla birlikte, kolşisin indüklü poliploidi ile tedavi edildiğinde, bu kimyasalın kromozom sayısının ikiye katlandığı ve verimli nesil ürettiği sonucuna vardı. Bu bilgiye dayanarak, 1937'de Fransız bilim adamı Pierre Civaudron, buğday ve çavdarı melezleyerek verimli nesil elde etme tekniğini kusursuz hâle getirdi. Yeni seleksiyon yöntemlerini uygulayarak, iyi üretim kalitesine sahip çok sayıda ticari tür elde etti.
Hayvan beslemesi
Sırbistan'da, ticari üretim için ilgi çekici bulunan yeni tritikale genotiplerinin üretimi onlarca yıllık bir geleneğe sahiptir. Bilim adamlarımız, bu yeni türü insan ve evcil hayvanların beslenmesinde ve ayrıca endüstriyel işlemede kullanılabilecek bir tahıl olarak tanımladılar. Ülkemizde tritikale yetiştiriciliği, yurt dışından ve kendi melezlerinden büyük gen bankaları veya tritikale hatları sağlayan enstitüler tarafından yapılmaktadır (Glamoclia ve arkadaşları, 2013).
TRİTİKALENİN EKONOMİK KARAKTERİ
Tritikale'nin kullanılma şekli, türlerin özelliklerine veya ebeveynlerinden hangisine daha çok benzediğine bağlıdır. Boros (2002), kimyasal bileşimi itibariyle buğdaya daha yakın olan iri ve aynı kalitedeki tahıl türlerinin insan ve hayvan beslenmesinde kullanıldığına işaret etmektedir. Büyük biyokütleye sahip türler, yemi depolamaya yarar. Nişasta ile karşılaştırıldığında toplam protein içeriği yüksek iri taneli türler, hem kümes hayvanları hem de geviş getirmeyenler ve geviş getiren hayvanlar için kesif hayvan yeminin hazırlanmasında kullanılır (Belaid, 1994; Myer, 2002; Đekić i sar, 2009). Tritikale'nin doğrudan insan beslenmesinde veya dolaylı açıdan yem olarak önemi büyüktür. Ancak, tritikale ve diğer tahılların küresel üretimi, dünya nüfusundaki artışla orantılı değildir. Veriler, son birkaç yılda dünyadaki toplam tahıl üretiminin ortalamanın altında olduğunu ve bunun da küresel olarak açlığa neden olabileceğini göstermektedir (Glamoclia ve sar, 2017). Avustralya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kuraklık nedeniyle 2012'de kişi başına tahıl üretimi son 30 yılın en düşük düzeyine inerek 294 kg olarak gerçekleşti. Blum (2014), tritikalenin hem marjinal arazilerde hem de küresel iklim değişikliğinin bir sonucu olarak gittikçe yaygınlaşan kurak koşullarda yetişebilmesi nedeniyle, çözümlerden birinin tritikale yetiştirilen alanı artırmak olduğunu vurgulamaktadır. Yeni nesil tritikale türleri, artan protein içeriği, özellikle lizin nedeniyle önemli ölçüde iyileştirilmiş biyolojik özelliklere ve daha yüksek kaliteli tahıllara sahiptir. Bu türler, örneğin buğday unu ile karıştırılarak ekmek üretiminde kullanılmak gibi insan beslenmesinde daha geniş kullanım imkânı sağlarken aynı zamanda besin değeri artırılmış kesif yemlerin hazırlanmasıyla evcil hayvanları beslemeyi de mümkün kılar (Baier ve Gustafson, 1996; Aguirre ve arkadaşları, 2002).
HAYVAN BESLEMESİNDE TRİTİKALENİN ÖNEMİ
Tritikale, evcil hayvanların ve çiftlik hayvanlarının beslenmesinde pek çok şekilde kullanılmaktadır. Tahıllar, yüksek toplam protein ve karbonhidrat içeriği sayesinde kesif hayvan yemi üretiminde kullanılmak için uygundur (Lorenz, 2003). Evcil hayvanların beslenmesinde yulaf, yemlik arpa ve diğer tahılların yerini alabilir. Arpa ve yulaf samanına kıyasla tahıl, daha yüksek gıda kullanım katsayısı nedeniyle kümes hayvanları ve geviş getirmeyenler için kesif yem olarak çok daha uygundur (Đekić ve diğerleri, 2009). Yerüstü biyokütlesi geviş getiren hayvanlar için hacimli gıda olarak kullanılır. Bu durumda, tritikale saf mahsul olarak yetiştirilir, ancak aynı zamanda kışlık ve ilkbahar baklagilleri ile çeşitli karışımlarda da ekilebilir (Poysa, 1985; Blade ve arkadaşları, 2002; Schwarte ve arkadaşları, 2005). Üretilen biyokütle taze olarak veya silaj veya saman depolamak için kullanılır. Saf mahsulde veya karışımlarda yetiştirilen tritikale'nin yerüstü biyokütlesi, en yaygın olarak otlakta otlatma yoluyla kullanılır (Redmon ve arkadaşları, 1995).
Tablo 4. Amerika'da tritikale, buğday ve çavdar tahıllarının karşılaştırmalı kimyasal bileşimi (yaş ve kurutulmuş tahılların kütlesine göre %)
Bu tahılın besin değeri, biraz daha fazla amino asit lizin içeren buğday gibidir. Kesif hayvan yemlerinin üretiminde kullanılan tritikale tahılları hakkındaki mevcut bilgilere dayanarak, en iyi sonuçlar kümes hayvanlarının (hindi ve tavuk) ve süt sığırlarının beslenmesinde elde edilmektedir. Bir yem bitkisi olan tritikalenin verimi diğer gerçek tahıl bitkilerinden daha yüksektir. En yüksek kalitede biyokütle, başak oluşumunun başlangıcında bitkilerin biçilmesi ile elde edilirken, en yüksek verim daha sonraki bir biçme ile elde edilir. Bitkisel biyokütlenin protein değerini artırmak için, tritikale bazı baklagillerle birlikte, örneğin yem bezelyesi ile ekilmelidir. Tritikalenin diğer gerçek tahıllara göre avantajı, daha hızlı bir ilkbahar gelişimi ve çavdar veya yulaftan daha geç biçildiği için yeşil yem için daha uzun bir biçme süresi imkânıdır. Kanada ve ABD'de, kış türlerinin bulunduğu bazı alanlar, evcil hayvanlar için otlak görevi görmektedir.
Tritikale, karbonhidrat, enerji yoğun besinlere aittir. Son zamanlarda mısırın yanı sıra Sırbistan'da evcil hayvanların ve çiftlik hayvanlarının beslenmesinde en önemli besin ve enerji kaynaklarından biridir. Tritikalenin işlemden geçirilmesiyle elde edilen yan ürünler ve tahıllar büyük miktarlarda nişasta içerdikleri ve ham lifler bakımından nispeten zayıf oldukları için evcil hayvanlar ve çiftlik hayvanları için son derece uygun, yüksek düzeyde sindirilebilir besin maddeleridir. Ruminantlar ve geviş getirmeyenler, tritikale proteinini ve diğer tahılları kolayca sindirir ve absorbe eder. Tritikale protein kullanım katsayısı diğer tahıllara göre daha yüksek olabilir. Monosgastrik hayvanların diyetinde bir enerji kaynağı olarak tritikale kullanımı, genellikle diyetlerinde ihtiyaç duyulan protein besin miktarını azaltma ihtimalini ifade etmektedir. Geviş getiren hayvanların işkembesindeki tritikaleden nişastanın mikrobiyal fermantasyonu arpa ve yulafınkine benzer, ancak tritikale enzimatik olarak geviş getirenlerin midesinde diğer tahıllardan daha iyi sindirilir (Fox i sar, 2001).
Tablo 5. Tritikale'deki esansiyel amino asitlerin, minerallerin ve vitaminlerin içeriği
Tritikale tahıllarının ortalama kimyasal bileşimi Tablo 1'de gösterilmektedir, Avrupa'daki bazı buğday tanelerinin karşılaştırmalı kimyasal bileşimi ve enerji değeri Tablo 2'de gösterilmektedir (De Boer ve Bichel, 1988). Avustralya'da buğday, tritikale ve çavdarın bileşimi ve enerji değeri Tablo 3'te gösterilirken (Edwards, 1998), Amerika'daki tritikale, buğday ve çavdar tahıllarının karşılaştırmalı kimyasal bileşimi Tablo 4'te gösterilmektedir (McGlone ve Pond, 2003 ).
Avrupa tritikale türleri, incelenen diğer tahıllara kıyasla daha yüksek toplam protein ve şeker içeriğine sahiptir (De Boer ve Bichel, 1988).
Tritikale, diğer yemlik tahıllar gibi, özellikle hayvanlar daha fazla enerjiye ihtiyaç duyduğunda, evcil hayvanlar ve çiftlik hayvanları için öğünün standart bir parçasıdır. Evcil hayvanın ve öğünün türüne bağlı olarak, tritikale önemli bir yüzde teşkil edebilir. 1980'lerin ortalarına gelindiğinde, tritikalelerin diğer besin maddelerinin yararlılığını azaltan bir dizi antinutritif bileşik içerdiği düşünülüyordu. Tritikalede; pentozanlar, pektinler, tanenler, beta glukanlar gibi bileşikler vardır ancak sindirim sisteminde bozukluklara neden olacak ölçüde mevcut değildir. Bununla birlikte, tritikale tahıllarına olan ilgi, hayvan beslenmesinde kullanılan diğer tahıllara kıyasla yüksek protein içeriği ve daha iyi amino asit bileşimi nedeniyle artmıştır (Boros, 2002).
Tritikale diğer tahıllara göre daha fazla protein içerdiğinden (Tablo 2), evcil hayvan yemlerinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Tritikale tahılları, esansiyel amino asitlerin, bazı minerallerin ve vitaminlerin varlığı açısından (Tablo 5), evcil ve çiftlik hayvanlarının ihtiyaçlarının önemli bir bölümünü karşılayabilir (Morey, 1983; Macrae ve arkadaşları, 1993; Lorenz ve arkadaşları, 1974) ; Michela ve Lorenz, 1974; Lebedzinska ve Szefer, 2006; Kowieska ve arkadaşları, 2011).
Tritikale tahılı esas olarak domuzların, kümes hayvanlarının, çeşitli kafes kuşlarının ve aynı zamanda ruminantların, atların, kemirgenlerin ve evcil hayvanların beslenmesinde kullanılır. Ayrıca, balık havuzlarında otçul balıkların beslenmesinde ve kış döneminde av alanlarında çeşitli av hayvanlarının tamamlayıcı beslenmesinde kullanılır. Tritikale'deki amino asitlerin beslenme ihtiyaçları ile ilgili bileşimi, özellikle tek mideli hayvanlar ve kümes hayvanları (kanatlılar) için uygundur. Bu hayvan türlerinde net protein kullanımı, yüksek lizin amino asit seviyeleri nedeniyle buğday ve diğer tahıllardan elde edilenden daha yüksek olabilir (Belaid, 1994; Pfeiffer, 1994; Saade, 1995; Varughese ve arkadaşları 1996b). Çeşitli yeni, gelecek vaat eden tritikale hatlarının kimyasal tahıl analizi, belirli bir hayvan türü için tercih edilen bir beslenme profiline sahip genotipleri tanımlamak için bir tarama yöntemi olarak CIMMYT'de (Uluslararası Mısır ve Buğday Geliştirme Merkezi) kullanılmaktadır. Araştırma, belirli bir hayvan türü için çeşitli tritikale genotiplerinin besin değerinin karakterizasyonu ve biyolojik değeri iyileştirilmiş (örneğin, yüksek protein içeriği ve metabolize edilebilir enerji) yeni çeşitlerin seçimi üzerine odaklanmıştır (Mergoumand Gomez-Macpherson, 2004). Günümüzün tritikale çeşitleri, buğday ile yeni oluşturulan hatların geri çaprazlanması nedeniyle çavdardan çok buğdayın biyolojik özelliklerini taşımaktadır. Tahılların morfolojik özellikleri daha çok buğdayınki gibidir ve bin tohumluk kütlede hafif bir değişiklik vardır. Ayrıca, yeni tritikale çeşitleri tahıllarda daha yüksek nişasta içeriğine sahiptir ve bu nedenle tahıl daha enerji tasarrufludur. Ancak bu, eski çeşitlere kıyasla toplam protein içeriğinde bir azalmaya yol açmıştır. Yine de, tritikale tahıllarındaki toplam protein miktarı ve kalitesi, evcil hayvanları beslemek için diğer tahıllara göre daha uygundur (Varughese ve arkadaşları, 1996a; Boros, 2002; Van Barneveld, 2002). Tritikale tanesi, sertliği neredeyse iki kat olan sert buğday türlerinin aksine görece yumuşaktır. Bu özellik yem işleme konusunda bir avantaj teşkil edebilir. Van Barneveld (2002), yumuşak tahılların genellikle depolama zararlıları tarafından saldırıya uğradığını ve bu nedenle depolama sırasında tüm dikkatin bakıma verilmesi gerektiğini vurgulamaktadır.
Gelişmekte olan birçok ülkede saman, özellikle tahıldan bile daha yüksek bir değere sahip olabileceği kurak yıllarda bazı hayvanlar için önemli bir besin kaynağı olabilir (Benbelkacem, 1991; Mergoum ve arkadaşları, 1992). Tritikale, özellikle kuru ve yarı kuru alanlarda üretilen saman miktarı bakımından genellikle buğday, arpa ve diğer tahılları aşmaktadır (Mergoum ve arkadaşları, 1992).