Кивано (Cucumis metuliferus) — тыквенная культура.
Видовые названия: рогатая дыня, африканский огурец, 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.
Экономическое значение
Плоды кивано в основном употребляются в пищу, а в некоторых частях Африки листья также используются как овощ. Плоды очищают от кожуры и употребляют в пищу либо в недозрелом, либо в зрелом виде. 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.
Зрелые плоды также можно разделить на части и высушить на солнце для последующего использования.
В Ботсване народность калахари сан заготавливает плоды впрок путем обжаривания. В Зимбабве молодые листья отделяют от стеблей, моют и варят как шпинат, так же, как листья мускусной тыквы (Cucurbita moschata Duchesne), добавляя перед подачей арахисовое масло.
Плоды дикорастущих растений часто бывают горькими и несъедобными. Традиционные медики в Зимбабве считают горькие плоды дикорастущих растений ядовитыми, если принимать их через рот. Корень используется в районе Мутаре (Зимбабве) для облегчения боли после родов. В Бенине считается, что плоды обладают медико-магическими свойствами и используются для лечения приступов лихорадки в ритуалах «сакпата вуду». Декортицированные плоды, мацерированные в дистиллированном пальмовом вине или лимонном соке, используются для лечения оспы и кожных высыпаний.
В западных странах C. metuliferus в настоящее время продается в основном как украшение, поскольку его декоративные плоды имеют уникальный внешний вид и долго хранятся (Metcalf and Rhodes 1990; Offiah et al. 2011; Lim 2012).
Как и другие культивируемые виды Cucumis, африканская рогатая дыня может натурализоваться в тех областях, где она не является местной. Например, с 1930-х годов она является вредителем на полях сахарного тростника и на фермах в Квинсленде, Австралия.
Районы возделывания
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. C. metuliferus натурализовался в Австралии, а в Хорватии, по имеющимся данным, является адвентивным видом.
Новозеландские производители, воодушевленные успехом в сбыте плодов киви, стали экспортировать африканскую рогатую дыню под торговым названием «кивано». Плоды долго хранятся и хорошо транспортируются. Коммерческий потенциал этой культуры возрос, когда исследователи улучшили прорастание семян, стабилизировали характеристики плодов, такие как размер и равномерная окраска, улучшили вкус и продлили срок хранения во влажных условиях (Benzioni et al., 1993).
В южной части Африки кивано считается традиционным плодовым овощем. Выращивание осуществляется в небольших масштабах, например, в Зимбабве она выращивается в сельских и пригородных районах для продажи на традиционных рынках и уличными торговцами. Внедрение кивано в международную культуру началось в Новой Зеландии, где оно коммерчески выращивается и экспортируется с 1980-х годов. Там ему было дано название «кивано» в попытке продвинуть новую фруктовую культуру в Японии и США. С тех пор его также выращивают в ограниченных масштабах в Калифорнии для американского рынка, а также в Израиле и Кении, откуда плоды экспортируются на рынки Европы. Усилия по выращиванию этой культуры летом на юге Франции для европейского рынка увенчались успехом (Robinson and Decker-Walters 1997).
Химический состав
Содержание питательных веществ в свежих плодах C. metuliferus (на 100 г съедобной части) составляет вода 91,0 г, энергия 134 кДж (32 ккал), белок 1,1 г, жир 0,7 г, углеводы 5. 2 г, сырая клетчатка 1,1 г, Ca 11,9 мг, Mg 22,3 мг, P 25,5 мг, Fe 0,53 мг, тиамин 0,04 мг, рибофлавин 0,02 мг, ниацин 0,55 мг и аскорбиновая кислота 19 мг (Wehmeyer 1986). Некоторые значения могут изменяться 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 темно-зеленых листовых овощей.
В дикой природе C. metuliferus встречаются растения 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, причем молодые плоды имеют менее горький вкус. Горечь обусловлена главным образом наличием кукурбитацинов, горьких и токсичных соединений, встречающихся в Cucurbitaceae. Кукурбитацины могут вызывать тяжелые заболевания и смерть из-за их мощного действия в качестве чистящих и слабительных средств. C. metuliferus содержит кукурбитацин B, тритерпен, известный своей цитотоксической, противоопухолевой и противовоспалительной активностью (Lim 2012).
Таксономия
C. metuliferus с его «рогатыми плодами» и волосатыми семенами генетически более близок к дыне (C. 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 C. metuliferus выделен из других видов рода. Образцы с негорькими плодами, полностью лишенными 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 распростертыми стеблями, с одиночными простыми усиками 4-10,5 см длиной; корневая система сильная, волокнистая; стебли достигают нескольких метров в длину, бороздчатые, с длинными жесткими 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, желтые; 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 трехлопастное.
Плод — продолговато-цилиндрическая ягода 6-16 см x 3-9 см, на плодоножке 2-7 см длиной, закругленная с обоих концов, с сильными, широкоовальными, колючими выступами 1-1,5 см длиной, темно-пестрая, зеленая, созревающая от желтой до ярко-оранжевой, многосемянная. Семена узкояйцевидные, 5-8 мм длиной, сжатые с закругленными краями, пильчато-волосистые.
Экология
Естественная среда обитания рогатой дыни варьируется от низкогорных речных полувечнозеленых лесов до полузасушливых высокогорий и песков Калахари. Рогатая дыня растет в теплый 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 теплым 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, причем сначала появляются мужские цветки, а через несколько дней — женские. Опыление осуществляется насекомыми.
Примерно через месяц пребывания на лозе зеленые пестрые плоды достигают максимального веса, затем еще 2 недели уходят на созревание, становясь в процессе более сладкими и оранжевыми. Они довольно красочные, с ярко-оранжевой кожицей, темно-зеленой 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 зеленого до желтого) 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.
Выращивание
Кивано можно выращивать в полевых условиях. В Испании растения, выращенные в полевых условиях с использованием опор, не дали столь 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).
C. 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 жесткие 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, проведенных 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 темно-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 трех месяцев хранения, хотя и не приобрели желаемого оранжевого цвета. Обработка этиленом привела к изменению цвета плодов с зеленого на желтый 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. C. metuliferus восприимчив к вирусу огуречной мозаики, вирусу кольцевой пятнистости табака, вирусу кольцевой пятнистости томата, вирусу арбузной мозаики 2 и тяжелому штамму вируса желтой мозаики бобов. Некоторые сорта восприимчивы к фузариозному увяданию (F. oxysporum). Посадки в Израиле были поражены мучнистой росой (S. fuliginea) и вирусом мозаики сквоша. Тепличные посадки в Испании при высоких температурах и влажности были поражены мучнистой росой (E. cichoracearum) и тепличной белой мухой (Trialeurodes vaporariorum), но полевые посадки не пострадали. Кивано устойчива к вирусу желтой мускусной дыни. Некоторые сорта обладают высокой устойчивостью к вирусу арбузной мозаики 1 благодаря единственному полностью доминантному гену и гиперчувствительностью к вирусу мозаики сквоша.
Оранжево-черный 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 корневым нематодам (Meloidogyne spp.). Устойчивость к мучнистой росе, дынной тле (A. 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 C. metuliferus широко распространен 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. C. 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 путем 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 зеленые 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 декоративного фрукта. Учитывая ее уникальную форму и внешний вид, а также привлекательный оранжево-спелый цвет и длительный срок хранения, C. metuliferus по праву заслуживает внимания в центре фруктовой чаши. Предпочтительная климатическая модель с теплым 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
Handbook of Cucurbits. Growth,Cultural Practices, and Physiology. Mohammad Pessarakli. The University of Arizona. School of Plant Sciences. Tucson, Arizona, USA. 2016.
Cucurbits. 2nd Edition. Todd C. Wehner, Rachel P. Naegele, James R. Myers, Narinder P.S. Dhillon, Kevin Crosby. USA. 2020.
