Grikių panaudojimo galimybės yra labai plačios. Lietuvoje pastaruosius kelerius metus buvo atliekami grikių biomasės tyrimai įvairiais aspektais. Tai suteikė naujos informacijos, kaip panaudoti grikius, norint iš jų gauti įvairios paskirties žaliavos.

Grikiai auginami nemažai pasaulio šalių, bet daugiausia – Rusijoje, Kinijoje, Ukrainoje, Indijoje, JAV, Kazachstane. Lietuvoje grikių sėjama palyginti nedaug, tačiau jų plotai kasmet vis didėja. Pernai deklaruotų grikių pasėlių plotai užėmė apie 45 tūkst. ha. Grikiai geba augti dirvožemiuose, kurie mažiau tinka kitiems žemės ūkio augalams, todėl Lietuvoje grikiai dažnai auginami mažo našumo žemėse.

Grikių populiarumas pasaulyje ir Lietuvoje didėja, nes vis daugiau dėmesio skiriama sveikai mitybai, o grikių grūdų maistinė vertė yra daug didesnė nei kitų grūdų. Grikių grūduose nėra gliuteno, kurio netoleruoja kai kurie žmonės, bet daug visaverčių baltymų (11,7–18,9 proc.), nedidelis kiekis riebalų (1,3–4,0 proc.), maistinių skaidulų (12,7–17,8 proc.) ir angliavandenių (48,7 procento).

Kadangi grikių auginimo technologija panaši į vasarinių javų auginimo technologijas, jie priskiriami prie grūdinių augalų. Tačiau augalai skiriasi nuo kitų grūdinių augalų (pavyzdžiui, miglinių šeimos), nes sėjami vėliausiai (pavasario pabaigoje ar vasaros pradžioje), nuolat auga formuodami vegetatyvinius ir generatyvinius organus ir brandindami grūdus. Šie augalai vegetacijos laikotarpiu jautresni meteorologinėms sąlygoms negu kiti žemės ūkio augalai. Grikiai yra vieni vertingesnių augalų, kurių grūdai naudojami kruopoms ir miltams gaminti. Dėl didelio fenolinių junginių kiekio grikių biomasės cheminė sudėtis yra palanki gaminti daugeliui kosmetinių ir vaistinių produktų.

Grikių biomasės derlius

Grikiai yra nuolat augantys augalai, bet intensyviau – pirmoje vegetacijos pusėje (birželis, liepa), ypač jei tam palankios hidroterminės sąlygos. Iki vidurvasario grikiai auga į aukštį ir kartu šakojasi, suformuoja daug lapų ir žiedynų, todėl per šį palyginti trumpą laikotarpį užaugina daug vegetatyvinės masės. LAMMC Vokės filiale atliktų trejų metų tyrimų duomenimis, nelygu grikių veislė, žaliosios masės vidutinis derlius buvo 23,6–26,7 t ha^-1.

Grikių biomasė yra sultinga, todėl sausosios medžiagos sudaro vidutiniškai 1/6–1/7 dalį. Ne kiekvienais metais grikiai būna vešlūs ir suformuoja didelį biomasės derlių. Tai priklauso ir nuo veislės, ir nuo meteorologinių sąlygų. Grikių vegetatyviniam augimui labai svarbus kritulių kiekis ir tolygus jų pasiskirstymas intensyvaus augimo laikotarpiu.

Grikiai prasčiau auga dėl drėgmės trūkumo. Tuomet sutrinka fiziologiniai procesai. Negaudami pakankamai vandens, bet dėl karštų ir sausų orų jo išgarindami daugiau, augalai iš perdžiūvusio dirvožemio negali pasisavinti maisto medžiagų ir sintezuoti naujų organinių junginių, dėl to sulėtėja jų augimas.

Pažymėtina, kad, esant sausrai, ne tokios veiksmingos tampa ir mineralinės trąšos. Kai kritulių nuo birželio pradžios iki liepos vidurio pakako (artimas standartinei klimato normai), grikių biomasės sausųjų medžiagų vidutinis derlius siekė 3,33 t ha^-1 (2014 m.) ir 4,49 t ha^-1 (2016 m.). Gerokai mažesnį biomasės derlių (2,89 t ha^-1 sausųjų medžiagų) grikiai suformavo 2015 m., kai per tą patį laikotarpį iškritusių kritulių kiekis buvo 60 proc. mažesnis.

Skyrėsi įvairių veislių grikių užaugintos biomasės derlius. Palankiais metais abiejų lenkiškų grikių veislių Kora ir Panda užaugintos biomasės sausųjų medžiagų vidutinis derlius buvo tik 5 proc. didesnis (2014 ir 2016 m.), bet sausą vasarą jų derlius buvo mažesnis net 18 proc., palyginti su lietuviškomis veislėmis VB Vokiai ir VB Nojai.

Kasmet skyrėsi grikių augalų morfologinių dalių (stiebų, lapų ir žiedynų) santykis. Didesnę grikių augalų dalį sudarė stiebai, kurie, priklausomai nuo veislės ir tyrimų metų, sudarė 42–59 procentus. Skirtingų grikių veislių stiebų santykinis kiekis kasmet skyrėsi nežymiai (3–5 proc.). Jis labiau kiekvienais metais kito tarp tų pačių veislių, o skirtumas sudarė nuo 10 iki 17 procentų.

Pastebėta, kad santykinis grikių augalų lapų kiekis buvo panašus kiekvienais metais ir mažiau priklausė nuo metų sąlygų, o pokytis sudarė tik 1–6 proc. 4 grikių veislių augalų žiedynų kiekis atskirais metais kito labiau: nuo 7 iki 12 proc. Duomenys rodo, kad grikių augalų morfologinių dalių santykio pokyčiui didesnės įtakos turi vegetacijos periodo meteorologinės sąlygos.

Morfologinių dalių tarpusavio santykis parodė, koks lapų ir stiebų kiekis tenka žiedynams formuoti. Lietuviškos grikių veislės VB Vokiai ir VB Nojai suformuoja daugiau žiedynų negu lenkiškos veislės Kora ir Panda, t. y. lietuviškų grikių veislių žiedynų ir lapų santykis siekia 1:1,5, o lenkiškų – 1:2. Analogiškai skyrėsi minėtų grikių veislių žiedynų ir stiebų tarpusavio santykis: lietuviškų veislių – 1:3, lenkiškų veislių – 1:3,5.

Šie tyrimų duomenys rodo, kad lietuviškų grikių veislių generatyviniai organai susiformuoja esant mažesniam lapų ir stiebų santykiniam kiekiui negu užsieninių veislių. Grikių morfologinių dalių santykis labai svarbus, kadangi tai lemia grikių grūdų formavimąsi ir grikių grūdų derlių bei biomasės cheminę sudėtį.

Kuo įdomi biocheminė sudėtis

Fenolinės rūgštys ir flavonoidai – tai biologiškai aktyvūs junginiai, kurių yra grikių biomasėje. Šie biologiškai aktyvūs polifunkcinio veikimo junginiai pasižymi antioksidacinėmis, antialerginėmis, antivirusinėmis, antikancerogeninėmis, širdies ir kraujagyslių sistemą, taip pat nuo uždegimų apsaugančiomis savybėmis. Vienas svarbiausių fenolinių junginių grikių biomasėje – rutinas, kuris lemia paties augalo atsparumą patogenams, dėl to grikius retai apninka ligos. Flavonoidas rutinas naudingas žmogaus sveikatai, nes pasižymi antioksidaciniu aktyvumu, mažina aterosklerozės riziką, sumažina kraujagyslių trapumą, apsaugo žmogaus organizmą nuo laisvųjų radikalų žalos.

Pastaruoju metu pasaulyje rutinui išgauti dažniausiai naudojama žaliava yra japoninių soforų (Sophora japonica L.) žiediniai pumpurai. Japoninė sofora – medis, augantis išskirtinai šilto klimato zonoje, daugiausia – Rytų Azijoje (Kinijoje, Japonijoje, Vietname) arba Pietų Amerikoje (Brazilija). Todėl rutino gamybos žaliava importuojama iš Brazilijos, Kinijos. Biologiškai aktyvių junginių išgavimas iš mūsų krašte augančių augalų žaliavos būtų ekologiškesnis ir ekonomiškesnis. Be to, pastaruoju metu pasaulyje vykdomi tyrimai naujiems junginiams, kurie pakeistų sintetinius antioksidantus, išskirti, nes daugėja įrodymų, kad sintetiniai antioksidantai sukelia neigiamą poveikį sveikatai. Manoma, kad šiam tikslui galima naudoti fenolinius junginius, kurie būtų išekstrahuoti iš augalinių žaliavų.

Grikius tinka auginti mūsų klimato sąlygomis, pakankamai gerai užauga nederlinguose dirvožemiuose, juos retai pažeidžia ligos ir kenkėjai, per trumpą laiką jie užaugina daug biomasės, o nupjovus biomasę per masinį žydėjimą (liepos viduryje), esant palankioms sąlygoms, per mėnesį užaugina atolą. Įdomu, kad atžėlę grikiai sugeba suformuoti net žiedynus. Tik atolo biomasės sausųjų medžiagų derlius būna 5 kartus mažesnis (0,6– 0,7 t ha^-1) negu nupjovus pirmą kartą.

LAMMC Vokės filiale tirtų grikių veislių (VB Vokiai, VB Nojai, Kora ir Panda) augalų antžeminės dalies biocheminiai tyrimai buvo atlikti Sveikatos mokslų universitete 2014–2015 m. Tyrimų duomenimis, grikių žaliavoje, nelygu veislė, fenolinių junginių kiekis buvo nuo 29,31 iki 42,80 mg kg^-1. VB Nojai ir Kora sukaupė daugiau fenolinių junginių biomasėje. Palyginti su VB Vokiais, fenolinių junginių kiekis šių abiejų veislių biomasėje buvo 25–27 proc. didesnis. Mažiau fenolinių junginių buvo Panda (29,31 mg kg^-1) augaluose. Pažymėtina, kad didžiausią dalį visų nustatytų fenolinių junginių sudarė flavonoidas rutinas, kurio kiekiai siekė 87,6–92,6 proc. viso fenolinių junginių kiekio.

Flavonoidas rutinas augale pasiskirsto netolygiai. Žiedynuose ir lapuose jo yra daugiau negu stiebuose. Todėl bendrą rutino kiekį biomasėje nulemia augalo morfologinių dalių santykiniai kiekiai. Juo augaluose daugiau lapų ir žiedynų, bet mažiau stiebų, tuo biomasėje bus daugiau rutino. Grikių vystymosi tarpsnis taip pat turi įtakos flavonoidų kiekiui biomasėje. Rusijoje atliktų tyrimų duomenimis, grikių biomasėje flavonoidų kiekis nuosekliai didėja grikiams augant. Daugiausia flavonoidų grikių biomasėje yra, kai augalai pasiekia masinio žydėjimo-brendimo pradžios tarpsnį. Šiuo tarpsniu nupjautoje grikių biomasėje būna daugiau ir rutino. Prasidėjus grikių brendimui, flavonoidų kiekis pradeda mažėti.

Grikių masinis žydėjimas-brendimo pradžia mūsų šalyje paprastai būna liepą. Iki liepos vidurio grikiai būna užauginę daug biomasės, kurios biocheminė sudėtis tuo laikotarpiu palankiausia dėl didesnio flavonoidų kiekio. Vadinasi, Lietuvos agroklimato sąlygomis per labai trumpą laiką (nuo sudygimo iki pjūties praeina 1,5 mėnesio) galima būtų užauginti kokybiškos žaliavos. Be to, yra galimybė gauti antrą biomasės derlių – atolą, kuris dėl jaunų augalo dalių ir suformuotų žiedynų taip pat yra tinkamos cheminės sudėties. Beje, grikių atolą galima panaudoti žaliajai trąšai.

Pastaruoju metu vyksta daug įvairių naujų technologijų kūrimo mokslinių tyrimų, skirtų racionaliai panaudoti augalų biomasę atsinaujinantiems šaltiniams. Atsiradusios naujos technologijos ateityje leistų labiau panaudoti grikių žaliavą ir gauti vertingų įvairios paskirties produktų. Kartu naujų grikių produktų gamyba suteiktų galimybę auginti grikius ne tik grūdams, bet ir biomasei.