Ilmar Tamm, Reine Koppel, Ilme Tupits, Pille Sooväli

Sissejuhatus
Eesti Taimekasvatuse Instituut osaleb Euroopa Liidu 7. raamprogrammi poolt finantseeritavas projektis “Integreeritud lähenemine Euroopas inimtoiduks tarvitatavate vähemlevinud teraviljade geneetilise baasi mitmekesistamiseks, stressitaluvuse suurendamiseks, agrotehnika parandamiseks ja toiteväärtuse ning töötlemiskvaliteedi tõstmiseks“, lühikese nimega „Tervislikud vähemlevinud teraviljad“.
Euroopas suureneb tarbijate nõudmine jätkusuutlikult toodetud tervisliku, toitva ja innovatiivse toidu järele. Vähem kasvatatavad teraviljad, nagu rukis, kaer, spelta ja ühe- ning kahetera nisu vastavad neile nõuetele nii toidu- kui ka söödaviljana. Nimetatud vähemlevinud nisu liikide vastu on taaselustunud huvi eeskätt seoses maheviljeluse arenguga.
Projekti koordineerib Tšehhi Põllukultuuride Uurimisinstituut. Selles osalevad Ühendkuningriigid, Šveitsi, Austria, Saksamaa, Eesti, Poola, Ungari, Kreeka ja Türgi teadusasutused. Projekt algas 2013. a ja kestab viis aastat. Selle aja jooksul viiakse läbi rida aretusalaseid ja agrotehnilisi katseid, töötlemisalaseid, kvaliteedi ja turu uuringuid. Projekti peamiseks eesmärgiks on vähemlevinud teraviljade kasvatamise ja tarbimise suurendamine Euroopas.

Vähemlevinud teraviljad
Speltanisu on tavalise pehme nisu (Triticum aestivum) sugulane ja kuulub samasse heksaploidse (42 kromosoomi) genoomiga nisude rühma. Kasvatatakse seda nii tali- kui suvivormina. Spelta on vähenõudlik toitainete suhtes ja sügava juurekava tõttu talub hästi mitmeid ebasoodsaid kasvutingimusi, nagu toitainete vaegus ja põud. Samas on speltanisu toiteväärtus kõrge, sisaldades kõiki inimtoiduks vajalikke komponente. Tal on tavanisuga võrreldes kõrgem lipiidide, küllastumata rasvhapete ja mikroelementide (Fe, Zn, Mg ja P) sisaldus.
Ühetera nisu on diploidne nisu, mida kasvatati iidses Mesopotaamias. Sellel nisu vormil on kõrgem proteiini, mikroelementide ja asendamatute aminohapete sisaldus võrreldes ükskõik millise teise nisu liigiga ja teda peetakse väga maitsvaks. Ühetera nisul on suurem lipiidide sisaldus kui tavalisel nisul, rohkem proteiini, gluteiini, E vitamiini, vähem fenoolühendeid. Kuigi ühetera nisu sisaldab gluteeni, on temast valmistatud tooted sobivad ka mõnede gluteeni talumatuse vormide puhul.
Kahetera nisu on iidne tetraploidne nisu, mida kasvatati juba 10 tuhat aastat tagasi. See on vähenõudlik kultuur agrotehnika ja kasvutingimuste suhtes. Tema terades on vähem gluteeni ja rohkem kiudu kui tavalisel nisul, sisaldab antioksüdante. Sellest nisust tehtud tooted on hea maitsega.
Rukis ja kaer on rohkem levinud kui eeltoodud nisu liigid ja neid kasutatakse nii toidu- kui ka söödaviljana. Rukkileib on parema seeduvusega kui nisust valmistatud sai. Rukki täistera jahus on rohkesti seedimist soodustavaid kiudaineid. Rukis sisaldab nisuga võrreldes rohkem mineraalaineid (tsink, raud, seleen) ja asendamatuid aminohappeid. Eestis on rukkileib traditsiooniline toit, enamikes Euroopa riikides aga tarbitakse rukist toiduviljana vähe. Kaera populaarsus toiduviljana on tõusnud eelkõige selle kultuuri tervislike omaduste tõttu. Selle põhjuseks on kaera proteiini ja rasva kõrge kvaliteet ning lahustuvate kiudainete sisaldus. Kaera kliides sisalduvad lahustuvad kiudained alandavad vere kolesteroolisisaldust, aitavad reguleerida vere suhkrusisaldust, soodustavad kehamassi ning ainevahetuse normaliseerumist.
Ülalkirjeldatud viis teraviljaliiki on valitud projekti eelkõige nende spetsiifiliste omaduste põhjal. Nad on enamlevinud teraviljadega võrreldes võimelised edukamalt konkureerima umbrohtudega, neid saab edukalt kasvatada ka vähem viljakatel maadel taimekaitsevahendeid kasutamata. Sellised omadused on olulised nii madala intensiivsusega kui ka mahetootmises. Kõrge toiteväärtuse ja vähenõudlikkuse tõttu kasvutingimuste suhtes on spelta ja ühe- ning kaheteranisu kõrgelt hinnatud nii mahetoidu tootjate kui ka tarbijate poolt, nende kultuuride vastu on suurenenud ka tavatootjate huvi.

Projekti eesmärgid ja kavandatud uuringud
Vähemlevinud teraviljade projekt hõlmab erinevate valdkondade: molekulaarbioloogia, sordiaretuse, agrotehnika, toitumise, toidutehnoloogia ja turustamise alaseid uuringuid, mis on suunatud kaera, rukki ja spelta ning vähemlevinud nisude (ühe- ja kaheteranisu) toiduviljaks kasutamise suurendamisele Euroopas. Eesmärkideks on:
1) saada suurema terasaagi, parema haiguskindluse ja toiduvilja kvaliteediga uusi kaera, rukki ja spelta sorte;
2) täiustada eeltoodud kultuuride agrotehnikat;
3) saada täiendavat teavet kaera, rukki ja spelta ning ühe- ja kahetera nisude tervislikest omadustest;
4) täiustada nimetatud kultuuride toidutootmise tehnoloogiaid, arendada uusi tooteid;
5) viia läbi vähemlevinud teraviljade turu-uuring ja töötada välja meetmed nende teraviljade turustamise laiendamiseks Euroopas.

Sordiaretus. Kaera, rukki ja spelta teraviljade aretus on olnud valdavalt kommertsiseloomuga, aretusprogrammides on vähe tähelepanu pööratud geneetilise mitmekesisuse uurimisele ja kasutamisele. Genofondi kitsenemine võib kasvatatavad kultuurid teha vastuvõtlikumaks biootilistele ja abiootilistele stressidele, mis tõenäoliselt suurenevad kliimamuutustega. Samuti on vähe uuringuid nende teraviljade agrotehnika optimeerimiseks, toidu töötlemise tehnoloogiate arendamiseks ja turustamiseks.
Tervislike vähemlevinud teraviljade projektis viiakse kaasaegseid meetodeid kasutades läbi rohkem kui 800 viie vähem kasvatatava teravilja liigi (spelta, rukis, kaer, ühe- ja kaheteranisu) genotüübi fenotüpiseerimine ja genotüpiseerimine. Projektis tegeldakse saagikuse, toiteväärtuse, põua- ja haiguskindlusega seotud omadustega. Haiguskindluse puhul pööratakse peatähelepanu pikaajalise resistentsusega genotüüpide leidmisele enamlevinud seenhaiguste suhtes. Selgitatakse välja väärtuslikud genotüübid uute teraviljasortide aretamiseks, viiakse läbi ristamisi ja valikuid. Peaeesmärgiks on saada uusi sorte, milles oleksid ühendatud projekti kaasatud teraviljade tervislikud ja agronoomilised omadused.
Agrotehnika täiustamiseks korraldatakse katsed Euroopa neljas erineva kliimaga piirkonnas, pöörates tähelepanu genotüübi ja keskkonnatingimuste vahelistele mõjudele, väetamisele ja agrotehnilistele võtetele, mis aitaksid tõsta saagikust igas riigis. Eesmärk on välja selgitada väetamise tasemed, mis võimaldaksid realiseerida uute sortide saagipotentsiaali. Mineraalväetiste kõrval hinnatakse orgaaniliste väetiste (sõnnik, läga jt) efektiivsust vähemlevinud teraviljade kasvatamisel. Selgitatakse välja toitainete, eeskätt lämmastikuga varustatuse mõju teraviljade kvaliteediomadustele ja haiguskindlusele. Kavandatud katsetes hinnatakse sortide segude kasvatamise mõju teraviljade omadustele. Näiteks nisul on sortide segude kasvatamisel vähenenud lamandumine ja nakatumine taimehaigustesse ning suurenenud saagi stabiilsus. Kuna niiskuse puudus on mitmetes piirkondades üheks peamiseks madala saagikuse põhjuseks, hinnatakse niisutamise mõju uuritavate teraviljade saagikusele ja kvaliteedile, võrreldes tulemusi hea põuakindlusega genotüüpide kasvatamisega. Kavandatud on katsed põllumajandustootjate põldudel .
Kvaliteet. Kaasaegsed sordid on aretatud valdavalt suurele saagipotentsiaalile ja nende kasulike toitainete sisaldus on väike. Vähemlevinud teraviljades on säilinud mitmete toitainete suurem sisaldus. Projektis hinnatakse toidu kvaliteediga seotud omaduste varieerumist uuritavate teraviljade erinevatel genotüüpidel ja nende omaduste mõju inimorganismile. Hinnatakse mikroelementide, fenoolühendite ja antioksüdantide varieerumist uuritavate teraviljade genotüüpides. Tervislike elementide kõrval pööratakse tähelepanud ka võimalike ebasoovitavate ainete sisaldusele. Euroopa tarbijad on muutunud üha teadlikumaks tervislikust toitumisest ja pööravad üha rohkem tähelepanu toidu kasulike ainete sisaldusele. Projekti kvaliteediuuringute tulemused annavad tarbijatele täiendavat informatsiooni rukki, kaera, spelta ja ühe- ning kaheteranisu kasulikest omadustest.
Töötlemine. Vähemlevinud teraviljadest valmistatakse peamiselt jahu, helbeid ja kruupe, mida kasutatakse leiva või putrude valmistamiseks. Nende teraviljade tarbimise suurendamiseks on toiduainete töötlemisega tegelevad partnerid kavandanud välja arendada uusi vähemkasvatatavatest teraviljadest valmistatud tooteid. Jahvatamise ja teiste toidu töötlemisega seotud protsesside optimeerimiseks uuritakse toiduvilja töötlemisega seotud parameetreid.
Turu-uuringutes selgitatakse välja nende teraviljade turu arengut mõjutavad faktorid erinevates Euroopa riikides ja töötatakse välja abinõud vähemlevinud teraviljade turupotentsiaali suurendamiseks.
Eesti Taimekasvatuse Instituut viib projekti raames läbi rida aretusalaseid ja agrotehnilisi katseid ning kvaliteediuuringuid erinevatest Euroopa riikidest pärit kaera, spelta ja talirukki ning ühe- ja kahetera nisu genotüüpidega, mis moodustavad ühe osa projektis planeeritud rahvusvahelistest katsetest. Eestis viiakse läbi talirukki genotüüpide paljundamine. Korraldatakse katsed talirukki, kaera ja spelta ning nisu fenotüpiseerimiseks, viiakse läbi ristamisi ja tehakse valikuid. Korraldatakse katsed põllul ja laboratoorsetes tingimustes rukki ja kaera haiguskindluse hindamiseks. Kaera haigustest pööratakse peatähelepanu kroonroostele (Puccinia coronata), rukkil lumiseenele (Microdochium nivale).
Agrotehnilistes katsetes hinnatakse tahke- ja vedelsõnniku ning mineraalväetiste erinevate normide mõju uuritavate kultuuride saagikusele ja kvaliteedile. Hinnatakse sortide segude omadusi erinevate väetise normidega ja mitme taimekaitse variandiga kasvatamisel.
Tulemuste hindamiseks tootmistingimustes ja nende tutvustamiseks korraldatakse katsed erinevat tüüpi farmides (mahe, intensiivne ja mõõduka intensiivsusega), kokku vähemalt üheksas tootmisüksuses. Projekti tulemusi tutvustatakse publikatsioonides, konverentsidel, põllupäevadel ja seminaridel.

Kokkuvõte
Tervislike vähemlevinud teraviljade projekt on rukki, kaera, spelta ning ühe- ja kahetera nisu hõlmav multidistsiplinaarne uurimisprojekt, mis sisaldab aretusalaseid, agrotehnilisi, kvaliteedi ja töötlemisalaseid katseid ning turu uuringuid. Projekti peamisteks eesmärkideks on nimetatud teraviljade saagikuse, kvaliteedi ja haiguskindluse parandamine, nende kultuuride parem kohastumine erinevatele keskkonnatingimustele, samuti nende toiduviljana kasutamise mitmekesistamine.