Кивано

Определение

Кивано (Cucumis metuliferus) — тыквенная культура.

Видовые названия: рогатая дыня, африканский огурец, африканская рогатая дыня, рогатый огурец, кивано. Concombre cornu, metulon, kiwano (Fr). Maxije (Po).

Этот вид также известен как африканский рогатый огурец, поскольку он родом из Африки, а его листья напоминают листья огурца. Однако он вовсе не является близким родственником огурца, а в филогенезе ближе к дыне и другим видам подрода Melo.

Англ. — African horned cucumber, horned melon, spiked melon, jelly melon, или kiwano.

Экономическое значение

Производство

Химический состав

Содержание питательных веществ в свежих плодах кивано (на 100 г съедобной части) составляет (Wehmeyer 1986):

• вода — 91,0 г;
• белок — 1,1 г;
• жир — 0,7 г;
• углеводы — 5,2 г;
• сырая клетчатка — 1,1 г;
• витамины:
** тиамин — 0,04 мг; ** рибофлавин — 0,02 мг; ** ниацин 0,55 мг; ** аскорбиновая кислота — 19 мг;
• минералы:
** кальций — 11,9 мг; ** магний — 22,3 мг; ** фосфор — P 25,5 мг; ** железо — 0,53 мг;
• питательная ценность 134 кДж (32 ккал).

Химический состав может меняться в зависимости от зрелости плодов, поскольку плоды употребляются в пищу как в незрелом, так и в зрелом состоянии.

Состав листьев примерно такой же, как и у других тёмно-зелёных листовых овощей.

Cucumis metuliferus содержит кукурбитацин B, тритерпен, известный своей цитотоксической, противоопухолевой и противовоспалительной активностью (Lim 2012).

Таксономия

Cucumis metuliferus с его «рогатыми плодами» и волосатыми семенами генетически более близок к дыне (Cucumis melo L.), чем к огурцу, но оказался несовместим с другими видами. На основании исследований мейоза и скрещивания, флавоноидной структуры, данных хлоропластной ДНК и изозимного анализа Cucumis metuliferus выделен из других видов рода. Образцы с негорькими плодами, полностью лишёнными колючих выступов, наблюдались как в дикой природе, так и в полукультурных условиях вблизи Булавайо (Зимбабве) (Kirkbride 1993).

Ботаническое описание

Кивано, но чаще африканская рогатая дыня, (Cucumis metuliferus E.Mey. ex Naudin) — энергичная однолетняя трава с лазящими или распростёртыми стеблями, с одиночными простыми усиками 4-10,5 см длиной; корневая система сильная, волокнистая; стебли достигают нескольких метров в длину, бороздчатые, с длинными жёсткими раскидистыми волосками.

Листья очередные, простые; чашелистики отсутствуют; черешок 3-12 см длиной, шиповатый; лопасть яйцевидная или пятиугольная, 3,5-14 см x 3,5-13,5 см, неглубоко пальчато-трех-пятилопастная, шиповато-шиповатая, особенно на жилках снизу, становится шероховато-пунктированной.

Цветки однополые, правильные, пятичленные; чашелистики нитевидные, 2-4 мм длиной; лепестки сросшиеся при основании, 0,5-1,5 см длиной, жёлтые; мужские цветки в 1-10-цветковых пучках, с цветоножкой 2-18 мм длиной, тычинок три; женские цветки одиночные, с цветоножкой 5-35 мм длиной, завязь нижняя, эллипсоидная, 1-2,5 см длиной, покрыта крупными мягкими шипами, рыльце трёхлопастное.

Плод — продолговато-цилиндрическая ягода 6-16 см x 3-9 см, на плодоножке 2-7 см длиной, закруглённая с обоих концов, с сильными, широкоовальными, колючими выступами 1-1,5 см длиной, тёмно-пестрая, зелёная, созревающая от жёлтой до ярко-оранжевой, многосемянная. Семена узкояйцевидные, 5-8 мм длиной, сжатые с закруглёнными краями, пильчато-волосистые.

Кивано встречается в естественных условиях в тропических и субтропических регионах Африки к югу от Сахары, от Сенегала до Сомали и Южной Африки. Он также был зарегистрирован в Йемене. В Кении, Новой Зеландии, Франции и Израиле плоды улучшенных сортов коммерчески выращиваются на экспорт. Cucumis metuliferus натурализовался в Австралии, а в Хорватии, по имеющимся данным, является адвентивным видом.

Плоды в недозрелой стадии по внешнему виду и вкусу напоминают огурец. Зрелые плоды могут иметь сладкий десертно-фруктовый вкус. Считается, что вкус плодов кивано сочетает в себе вкус бананов, лимонов и маракуйи, но другие считают это преувеличением, и для них эти фрукты имеют вялый или вяжущий вкус.

В дикой природе встречаются растения кивано с горькими и не горькими плодами, и эти два типа морфологически неразличимы. Значительная часть дикорастущих растений кивано, встречающихся в южной Африке, имеют горькие плоды и вызывают отравления. Горькие зрелые плоды могут оставаться на растениях совершенно неповрежденными, поскольку ни бабуины, ни другие дикие животные их не едят. Количество горечи в незрелых и зрелых плодах одного и того же растения различно, причём молодые плоды имеют менее горький вкус. Горечь обусловлена главным образом наличием кукурбитацинов.

Экологические требования

Естественная среда обитания рогатой дыни варьируется от низкогорных речных полувечнозелёных лесов до полузасушливых высокогорий и песков Калахари. Рогатая дыня растёт в тёплый сезон в тропических и субтропических регионах и не переносит холодных условий. Она встречается на высотах от почти уровня моря до 1800 м. В южной Африке семена прорастают во время летних дождей, когда ночные температуры выше 12 °C. Полузасушливый климат с тёплым сезоном осадков, по-видимому, улучшает стадию созревания плодов, позволяя им полностью раскрыть свой вкус. Растения переносят широкий спектр типов почв на всей территории своего естественного распространения (Robinson and Decker-Walters 1997).

Физиология

При оптимальной температуре 20-35 °C прорастание семян происходит за 3-8 дней. При температуре ниже 8 °C прорастание семян полностью подавляется.

Вегетативный рост стеблей, лазающий или разрастающийся, демонстрирует типичное для огурцов изобилие, и растения способны заглушить рост близлежащих растений. Цветение начинается примерно через 8 недель после посева, причём сначала появляются мужские цветки, а через несколько дней — женские. Опыление осуществляется насекомыми.

Примерно через месяц пребывания на лозе зелёные пёстрые плоды достигают максимального веса, затем ещё 2 недели уходят на созревание, становясь в процессе более сладкими и оранжевыми. Они довольно красочные, с ярко-оранжевой кожицей, тёмно-зелёной мякотью и причудливыми шипами. В экспериментах в Израиле максимальный вес плодов (в среднем 200 г) был достигнут через 30-40 дней после опыления, а основной период созревания плодов на растении с точки зрения изменения состава и цвета плодов (от зелёного до жёлтого) наступил через 37-51 день после опыления. В полевых условиях время от посева до сбора урожая составило 3,5 месяца.

В Зимбабве растения, дающие сладкие плоды, размножаются сами по себе при минимальном управлении и защите. Плоды остаются сладкими, за исключением случаев опыления горьких плодов дикими растениями. Плоды рогатой дыни в южной Африке продолжают созревать после окончания сезона дождей, долгое время после отмирания стеблей.

В африканской рогатой дыне содержание сахара увеличивается во время хранения плодов, но ещё больше возрастает, если плодам дают созреть на лозе, достигая пика через 50 дней после опыления (Benzioni et al., 1993).

Выращивание

Кивано можно выращивать в полевых условиях. В Испании растения, выращенные в полевых условиях с использованием опор, не дали таких же удовлетворительных плодов, как те, которые выращивались без них, и это, как полагают, было вызвано климатическими факторами, главным образом, ветром. Посадка в теплице является одним из вариантов, в этом случае опылители должны быть введены во время цветения. В соответствии с местными почвенными условиями и рекомендациями по тестированию почвы, можно вносить компост, навоз или неорганические удобрения (Benzioni et al. 1993).

Cucumis metuliferus размножается семенами. Вес 1000 семян составляет около 14 г. Семена можно высевать непосредственно или пересаживать рассаду, когда у нее появятся два настоящих листа. Оптимальное время посадки — когда температура почвы и воздуха выше 14 °C. Плотность посадки 10 000 растений/га дала хорошие урожаи в Израиле. В Испании прямая посадка семян замедлила производство; рекомендуется использовать пересадки с хорошо развитой корневой системой.

Уборка и хранение

Стебли кивано отмирают в конце вегетационного периода, а плоды остаются прикрепленными и продолжают созревать, приобретая ярко-оранжевый цвет. Их можно собирать в течение нескольких месяцев. Незрелые плоды можно собирать в любое время в течение вегетационного периода. При сборе необходимо соблюдать осторожность, поскольку жёсткие острые волоски на стеблях и колючие «рожки» на плодах могут легко проколоть кожу; при сборе рекомендуется надевать перчатки. Для домашнего потребления листья собирают с посадок или собирают с диких растений.

Данные об урожайности в Африке отсутствуют. В Новой Зеландии садоводы собирают до 20 т/га плодов рогатой дыни, в Калифорнии — около 8 т/га. В Израиле садоводы собирают около 230 000 плодов/га, плоды весят в среднем 200 г, что составляет 46 т/га. Результаты экспериментов, проведённых в Испании, показали, что каждое растение дало в среднем 66 плодов весом 15 кг.

Плоды не следует складывать в стопки без защитного покрытия; острые шипы легко прокалывают кожуру других плодов, вызывая тёмно-оранжевые или красноватые выделения из ранок. Шипы можно сделать менее опасными с помощью наждачной бумаги или напильника. Плоды исключительно долго хранятся при комнатной температуре и могут храниться в течение многих месяцев, не теряя своей декоративной привлекательности. Плоды, собранные в начале созревания и хранившиеся при температуре 24 °C, не пострадали после трёх месяцев хранения, хотя и не приобрели желаемого оранжевого цвета. Обработка этиленом привела к изменению цвета плодов с зелёного на жёлтый за три дня, но не повлияла на общее содержание растворимых сухих веществ. В процессе хранения наблюдался рост содержания редуцирующих сахаров, не связанный с обработкой этиленом. Плоды, созревшие на плодоножке, показали более высокие значения общего количества растворимых сухих веществ и редуцирующих сахаров. При температуре 20 °C 30% порчи хранившихся плодов произошло к 37-му дню, а при температуре хранения ниже 12 °C все спелые плоды испортились в течение 55 дней. Симптомы охлаждения в виде непрозрачных пятен на кожуре появлялись на поверхности плодов при хранении при 4 °C; поэтому холодное хранение не рекомендуется (Robinson and Decker-Walters 1997).

При хранении кивано при температуре 4 °C на кожуре появляются непрозрачные пятна. Хотя плоды этого вида сохраняются в течение 3 месяцев при 24 °C, в экспериментах при более низких температурах срок хранения сокращался. При температуре 20 °C к 37 дню портилось 30% хранившихся плодов; при температуре хранения ниже 12 °C все спелые плоды портились в течение 55 дней (Benzioni et al., 1993).

Болезни и вредители

В южной части Африки в естественной среде обитания рогатая дыня редко поражается болезнями или вредителями. Cucumis metuliferus восприимчив к вирусу огуречной мозаики, вирусу кольцевой пятнистости табака, вирусу кольцевой пятнистости томата, вирусу арбузной мозаики 2 и тяжёлому штамму вируса жёлтой мозаики бобов. Некоторые сорта восприимчивы к фузариозному увяданию (Fusarium oxysporum). Посадки в Израиле были поражены мучнистой росой (Sphaerotheca fuliginea) и вирусом мозаики сквоша. Тепличные посадки в Испании при высоких температурах и влажности были поражены мучнистой росой (Erysiphe cichoracearum) и тепличной белой мухой (Trialeurodes vaporariorum), но полевые посадки не пострадали. Кивано устойчива к вирусу жёлтой мускусной дыни. Некоторые сорта обладают высокой устойчивостью к вирусу арбузной мозаики 1 благодаря единственному полностью доминантному гену и гиперчувствительностью к вирусу мозаики сквоша.

Оранжево-чёрный огуречный жук (Sonchia pectoralis), был замечен повреждающим листья молодых растений, но не в такой степени, чтобы нанести вред общему росту. Вездесущая тыквенная муха, которая опустошает другие огуречные культуры в южной Африке, не нападает на рогатую дыню.

Рогатая дыня обладает высокой устойчивостью к галловым нематодам (Meloidogyne spp.). Устойчивость к мучнистой росе, дынной тле (Aphis gossypii), оранжерейной белой мухе и фузариозному увяданию была зарегистрирована у нескольких сортов (Marsh 1993; Walters et al. 1993).

Генетические ресурсы и селекция

Зародышевая плазма кивано хранится в Национальном центре генетических ресурсов растений в Виндхуке, Намибия, и в США (Министерство сельского хозяйства, Станция интродукции растений Северной Каролины). В дикой природе Cucumis metuliferus широко распространён и встречается в различных местах обитания, поэтому нет оснований считать его подверженным генетической эрозии.

Качество плодов кивано оценивается по цвету, размеру, вкусу, кислотности и аромату. Исходные протестированные культигены были признаны несколько неполноценными по вкусовым качествам; однако эти линии тестировались на жизнеспособность растений и устойчивость к вредителям и болезням. Существует потребность в определении сортов со сладким вкусом. Более поздние исследования с использованием зародышевой плазмы из Ботсваны и Зимбабве показали многообещающие результаты по увеличению размера и улучшению вкуса. Среди гермплазмы, выращиваемой в Зимбабве и Южной Африке, встречаются сорта с крупными (до 18 см) плодами; они оранжевые в спелом состоянии и имеют приятную на вкус мякоть, используемую в качестве привлекательного ингредиента во фруктовых салатах. Cucumis metuliferus обладает важными генами устойчивости к болезням и вредителям, которые могли бы быть полезны для генофонда других коммерчески важных видов Cucumis, то есть мускусной дыни и огурца, если бы они могли быть переданы. Однако многочисленные попытки различных исследовательских групп внедрить эти гены с помощью традиционных методов половой гибридизации не увенчались успехом из-за сильных барьеров несовместимости. Ни культура эмбрионов, ни соматическая гибридизация путём слияния протопластов до сих пор не дали успешных результатов (Fassuliotis and Nelson 1988; Kirkbride 1993; Schippers 2000; Roy et al. 2012).

Перспективы кивано в качестве натурального листового овоща довольно плохие, но в качестве культивируемого овоща, похожего на огурец, или десертного фрукта, у нее большое будущее. Незрелые зелёные плоды высоко ценятся в Зимбабве. Из-за несколько невкусного вкуса выращиваемых сортов, он не прижился в качестве десертного фрукта или заменителя огурца в США и Европе в той степени, в которой надеялись маркетологи. Пока вкус не будет улучшен до удовлетворения потребителя, в настоящее время рогатая дыня используется в качестве декоративного фрукта. Учитывая её уникальную форму и внешний вид, а также привлекательный оранжево-спелый цвет и длительный срок хранения, Cucumis metuliferus по праву заслуживает внимания в центре фруктовой чаши. Предпочтительная климатическая модель с тёплым сезоном дождей и сухим прохладным сезоном может стать важным фактором для успешного коммерческого выращивания в будущем (Schippers 2000; Offiah et al. 2011; Quiroz and van Andel 2015).

Литература

• Pessarakli, Mohammad. Handbook of Cucurbits. Growth, Cultural Practices, and Physiology. / The University of Arizona. School of Plant Sciences. Tucson, Arizona, USA. 2016
• Wehner, Todd C., Naegele, Rachel P., Myers, James R., Dhillon, Narinder P.S., Crosby, Kevin. Cucurbits. / 2nd Edition. USA. 2020