Плантационный и крахмалистый бананы обычно триплоиды, состоящие из зародышевой плазмы Musa acuminata Colla и Musa balbisiana Colla, относятся к семейству Банановые (Musaceae).
Англ. названия: Plantain, Starchy Banana соответственно.
Использование
Плантационные и крахмалистые бананы являются важным продуктом питания для более чем 50 миллионов человек во многих тропических странах. Они являются одним из самых недорогих источников калорийной пищи и доступны в течение всего года. Совместимость плантационного банана с промежуточными культурами является решающим преимуществом для его широкого использования в натуральном хозяйстве.
Различие между плантационным и десертным бананом достаточно четкое, но между плантационными и крахмалистыми бананами оно менее определенное, и названия часто меняются местами. Наиболее известное различие заключается в том, что плантационные и крахмалистые бананы едят приготовленными, даже когда они спелые, и поэтому их обычно рассматривают вместе как «кулинарные бананы».
Плоды плантационных и крахмалистых бананов невкусны, если их не приготовить; при употреблении в сыром виде они обладают сильным и продолжительным вяжущим вкусом. Даже после приготовления мякоть фрукта обычно остается относительно твердой. Спелые десертные плоды банана сахаристые и обычно употребляются без варки. Основное различие в составе плантационных и крахмалистых бананов по сравнению с десертными бананами заключается в количестве и скорости превращения накопленного крахмала в сахара по мере созревания плодов. Плантационные и крахмалистые бананы употребляются в пищу, когда в мякоти преобразовано очень мало крахмала, в то время как десертные бананы употребляются, когда преобразование уже идет полным ходом. Для сравнения, общее содержание твердых веществ в спелых бананах составляет около 80% сахара и менее 5% крахмала, в то время как зрелые бананы содержат около 66% сахара и 17% крахмала. Десертные бананы в незрелом виде содержат крахмал и могут использоваться в качестве отварного овоща, как и плантационные и крахмалистые бананы, но им обычно дают дозреть, что позволяет превратить крахмал в сахар.
Как основная и натуральная культура, индивидуальное потребление одного или двух плодов плантационного банана за один прием пищи является обычным делом. Будучи недорогим источником калорий, он, к сожалению, стал продуктом питания с низким статусом во многих странах. Помимо очень хорошего источника легкоусвояемых углеводов (около 30% съедобной части), плантационный банан обладает высокой вкусовой привлекательностью и насыщаемостью, обеспечивает хороший уровень провитамина А, около 20 мг/100 г свежего веса витамина С и достаточное количество витаминов группы В. Плантационный банан является высоким источником калия и калия. Они являются высоким источником калия, хотя содержат мало железа и натрия. Содержание белка и жира составляет около 1% и 0,3% от съедобной части, соответственно. Сравнение питательной ценности плантационного банана с другими важными крахмалистыми овощами свидетельствует в пользу первого.
Вяжущий вкус мякоти плода обусловлен наличием таниновых соединений, которые удаляются при варке. Кожура, которая не употребляется, составляет около 40% свежего веса. Плантационный банан готовят различными способами: поджаривают, варят, запекают или жарят как овощ, используют в супах и кашах. Его также перерабатывают в чипсы, хлопья и муку. В Руанде, Бурунди и некоторых частях Уганды и Заира большая часть крахмалистых бананов используется для производства вина и пива.
Крупные конечные мужские цветочные почки также используются в овощеводстве, хотя для их приготовления требуется несколько раз менять кипящую воду, чтобы убрать терпкость. В Новой Каледонии и других регионах мясистые корневища употребляют в пищу в качестве крахмалистого продукта; некоторые клоны выращивают специально для этой цели. В Индии внутренние оболочки псевдостебля также используются в качестве овоща. Кроме того, псевдостебли часто используются для корма скота и в качестве мульчи на плантациях. Листва также используется для мульчирования и находит широкое применение в качестве оберточного и набивочного материала.
Происхождение и одомашнивание
Индокитай и Юго-Восточная Азия являются предполагаемыми центрами разнообразия и одомашнивания диких видов Musa, хотя дикие виды распространены от Индии до Таиланда, а также встречаются в Новой Гвинее и Австралии. Большинство ботаников считают Малайзию местом происхождения M. acuminata; периферийные районы Индии и Филиппин считаются местом происхождения M. balbisiana. Географ Карл Сауэр предположил, что некоторые виды Musa, вероятно, были одними из первых одомашненных растений. Различные виды бананов выращивались в Юго-Восточной Азии на протяжении тысяч лет. Сообщалось, что бананы выращивали в Индии около 500 г. до н.э. и в Западной Африке около ад. 500. Виды Musa были замечены европейскими исследователями побережья Западной Африки в конце 15 века. Слово «банан», возможно, произошло из местных языков Сьерра-Леоне или Нигерии.
Европейские торговцы, посещавшие эти места, возможно, переняли слово «банан» от похожего по звучанию «бана». Движение на восток из Юго-Восточной Азии принесло бананы на островные территории Тихого океана. Считается, что бананы в Америке были завезены европейскими торговцами из западной Африки.
Вероятно, корневище и внутренние ткани стебля диких растений впервые были использованы в пищу, поскольку чрезвычайно семенные плоды были практически несъедобны из-за большого количества каменно-твердых семян и относительно небольшого количества мякоти. Эти дикие формы эволюционировали в сторону большей съедобности, предположительно в результате человеческого отбора растений, дающих партенокарпические плоды.
Производство
Хотя статистика Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) показывает, что объем зарегистрированного производства бананов был намного больше (около 52 миллионов тонн против 28 миллионов тонн), чем плантационных бананов, принято считать, что, возможно, до половины общего объема производства бананов используется как приготовленный овощ. Очевидно, что плантационные и крахмалистые бананы являются культурой, выращиваемой почти исключительно в развивающихся странах. Объем приусадебного или дворового производства бананов огромен, особенно во многих африканских странах, и этот объем плохо отражен в статистике производства. Кроме того, плантационный банан часто выращивают в промежуточных посевах, и такое совместное землепользование затрудняет получение и интерпретацию точной статистики производства. По оценкам, 85% всех плантационных и крахмалистых бананов выращиваются крестьянами-фермерами и в небольших хозяйствах для местного потребления и торговли. Экспорт вырос почти с нуля до примерно 12 миллионов тонн в год. Африка производит более 70% всего мирового объема плантационных и крахмалистых бананов, причем только Уганда производит около 30%.
Широко признанным основным видом использования бананов является потребление в свежем виде без приготовления, и большие объемы фруктов экспортируются по всему миру. С другой стороны, основная часть производства плантационных и крахмалистых бананов направлена на местное или региональное потребление. В отличие от десертных бананов, лишь немногие плантационные и крахмалистые бананы перевозятся на большие расстояния не столько из-за проблем с послеуборочной обработкой, сколько из-за ограниченного спроса в регионах за пределами тропических областей. Однако изменение демографической ситуации привело к тому, что в международной торговле стало появляться все больше бананов. С 1960-х годов экспорт заметно увеличился в ответ на спрос со стороны этнических мигрантов в странах-импортерах.
Таксономия
Семейство Банановые (Musaceae) состоит из двух родов, энсета (Ensete) и банан (Musa). Из-за продолжающегося использования ранее неправильно применявшейся номенклатуры существует некоторая путаница в их таксономии.
Род Энсета (Ensete), насчитывающий шесть-семь видов, происходит из Азии, но в диком состоянии существует в Африке на протяжении веков. Ensete ventricosum (синонимы E. edule и Musa edule) широко известен как абиссинский банан и в ограниченной степени культивируется в Эфиопии. Хотя все части растения употребляются в пищу, крахмальный корень и внутренняя ткань стебля являются основными частями растения, используемыми в пищу.
Род Банан (Musa) насчитывает около 40 видов, наиболее важными из которых являются M. acuminata и M. balbisiana. Все съедобные бананы происходят от двух диких видов — диплоидных M. acuminata и M. balbisiana с хромосомным составом 2n = 22. Хотя все дикие виды Musa являются диплоидами, не все они имеют одинаковое число хромосом, некоторые из них имеют 2n = 14, 2n = 18 или 2n = 20. Почти все культивируемые бананы являются полиплоидами, большинство из них — триплоиды, полученные путем гибридизации внутри и между M. acuminata и M. balbisiana. Генетики идентифицируют основной геном M. acuminata как AA, от которого произошли триплоиды (AAA) путем естественной полиплоидизации. Группа ААА имеет важное значение для садоводства, поскольку два основных десертных банановых клона, Gros Michel и Cavendish, являются производными этой группы. Клоны Кавендиша до сих пор широко выращиваются в качестве экспортной культуры.
Геном M. balbisiana идентифицирован как BB. Ни одна диплоидная форма M. balbisiana не имеет съедобных или партенокарпических плодов, а триплоиды ВВВ не известны. M. balbisiana встречается в районах Индийского субконтинента, где существуют отдельные влажные и сухие сезоны, и обычно считается более выносливым и засухоустойчивым видом. Дикая M. balbisiana не была обнаружена во влажных тропиках.
Предполагается, что в результате переноса человеком диплоидных и триплоидных клонов M. acuminata в другие районы произошла естественная гибридизация с диплоидами M. balbisiana. В результате были получены гибриды с геномным составом AB, AAB и ABB. Гибридизация между M. acuminata и M. balbisiana легко осуществляется в природе, и гибриды с различными характеристиками, вероятно, возникли бы в разное время и в разных местах. Партенокарпия и лучшая съедобность M. acuminata в сочетании с выносливостью M. balbisiana позволили выращивать бананы во многих менее влажных тропических районах. В дополнение к выносливости, M. balbisiana также способствовала большей устойчивости к болезням, крахмалистости плодов и кислотности.
Подгруппа плантационного банана, полученная в результате скрещивания M. acuminata x M. balbisiana, имеет геномную идентичность AAB и ABB. Группа плантационного банана AAB широко распространена в Западной Африке, где наблюдается значительное разнообразие. Она также распространена в некоторых частях тропической Америки, но редко встречается в Юго-Восточной Азии. С другой стороны, клоны ABB многочисленны в Индии и некоторых частях Юго-Восточной Азии, и практически все они являются крахмалистыми бананами, хотя иногда их неправильно называют плантационным бананом. Крахмалистые бананы часто предпочитают плантационным, поскольку они лучше растут и обладают лучшими кулинарными характеристиками.
Партенокарпические триплоидные клоны более продуктивны, чем диплоидные, что, возможно, объясняется отсутствием семян. Эти клоны обладают большей жизнеспособностью и более крупными плодами, поэтому их выращивают предпочтительнее, чем тетра-плоиды и диплоидные клоны. Диплоиды, часто имеющие семена, выращиваются реже всего и не имеют большого экономического значения. Тем не менее, некоторые диплоидные клоны M. acuminata, дающие семена, все еще выращиваются в Юго-Восточной Азии. Тетра-плоиды, такие как AAAB, AABB и ABBB также встречаются, но лишь немногие клоны ABBB имеют какое-либо местное значение. Растения АААА не встречаются в природе, но были выведены селекционерами.
Ботаническое описание
Плантационные и крахмалистые бананы — крупные многолетние травянистые однодольные растения, выращиваемые в основном ради их крахмалистых партенокарпических плодов. Первоначальные корни лопухов недолговечны и быстро заменяются множеством придаточных корней, которые образуются из нижней части и боковых сторон подземных тканей стебля (корневища). По мере роста корневища образуются дополнительные придаточные корни и боковые корневые отростки, поэтому наличие нескольких сотен придаточных корней не является чем-то необычным. Большинство корней расположено в верхних 30 см почвы. Они относительно небольшие и тонкие, хотя некоторые из них имеют боковое матовое распространение в несколько метров, что улучшает поглощение питательных веществ и закрепление. Корни постоянно образуются, заменяя отмершие, а также увеличиваясь в общем количестве. Срок жизни отдельных корней составляет от 4 до 6 месяцев.
Корневище представляет собой сжатый подземный стебель с множеством близко расположенных междоузлий. Верхушечная часть корневища содержит меристематические ткани, из которых развиваются листья, корни и присоски. В процессе роста корневище также увеличивается и заканчивает свой рост, образуя воздушный стебель и соцветие. Ширина корневища зрелого растения может составлять от 15 до более чем 30 см. Аксиллярные почки в верхней части или по бокам прорастают и развиваются в виде сосунков, которые могут быть использованы для размножения. Апикальное доминирование ограничивает количество почек, прорастающих в виде присосок, хотя практика обрезки также влияет на количество закладываемых присосок.
Листья закладываются по спирали внутрь от внешней части уплощенной верхушечной меристемы, в результате чего образуется псевдостебель, похожая на ствол структура, состоящая из плотно свернутых листовых влагалищ, которую часто принимают за стебель. Длина псевдостебля является характеристикой сорта, но на нее также влияет окружающая среда.
Каждый лист состоит из влагалища, черешка, серединки и листовой пластинки. Первые листья почти безлопастные, но размер листовой пластинки увеличивается в ширину и длину с последующими листьями до начала цветения; в дальнейшем образование листьев прекращается. Последующие появляющиеся листья меньше. Большая часть развития листьев происходит внутри псевдостебля. Там он формируется в виде свернутого вдвое цилиндра. Правая половина листовой пластинки закручивается на себя, а левая часть закручивается на правую половину и серединку. Именно в такой конфигурации лист движется за счет удлинения влагалища и черешка вверх и выходит вертикально на вершине псевдостебля. После появления на свет свернутый лист разворачивается в течение недели, продолжая оставшуюся часть своего расширения. Положение листьев меняется с возрастом, и из почти вертикального положения лист постепенно изгибается до горизонтального и далее, а в старческом возрасте поникает.
Жилки внутри листовых пластинок неразветвленные и параллельны друг другу, но перпендикулярны среднему ребру. Листовые пластинки мало устойчивы к поперечным разрывам, часто вызываемым сильным ветром; такое расположение позволяет сосудистым связям жилок со срединным ребром оставаться неповрежденными, и функции листа существенно не нарушаются. Таким образом, порванная и потрепанная листва может быть не настолько повреждена, как это видно по ее внешнему виду.
Соцветие появляется, когда апикальная меристема удлиняется и пробивается вверх через псевдостебель. В зависимости от сорта, соцветие обычно формируется после образования 30 или более листьев. Обычно цветочному стеблю требуется около месяца от момента инициации до появления из верхушки псевдостебля, а его длина составляет от нескольких до более чем 7 м.
Соцветие несет как женские, так и мужские цветки на воздушном стебле, проходящем через псевдостебель и в значительной степени поддерживаемом им. Первоначально прямостоячее соцветие обычно становится маятниковым из-за собственного растущего веса. Считается, что на положение соцветия влияют геотропизм, наличие или отсутствие мужской цветочной почки, поэтому некоторые сорта не являются полностью маятниковыми.
Цветки образуются в виде узловых скоплений; первые базальные узлы дают женские цветки. Скопление женских цветков называется «рукой», а отдельные цветки — «пальцами». Все соцветие, часто называемое «гроздью», имеет от нескольких до 10 или более спирально расположенных кистей, каждая из которых содержит от 5 до 20 пальцев. Размер грозди, количество кистей и пальцев, их размер и форма являются характеристиками сорта, и различия между сортами значительны.
Женские и мужские цветки вначале выглядят одинаково, но с дальнейшим ростом изменяются. Женские цветки имеют удлиненную завязь, состоящую из трех сросшихся кистевидных цветков. Из-за обычной стерильности мужских и женских цветков завязи не развиваются, и плод представляет собой неоплодотворенную ягоду. Цветки выделяют нектар и могут привлекать насекомых, птиц и летучих мышей, которые являются опылителями диких видов Musa.
После образования нескольких базальных скоплений (кистей) женских цветков, в промежуточных узлах соцветия образуются скопления гермафродитных цветков, а мужские цветки образуются в дистальных узлах. Обе последние формы цветков обычно вырождаются. В конце соцветия находится мужская верхушечная почка, которая у многих сортов может продолжать производить мужские цветки до самого сбора грозди.
Плоды плантационного банана группы AAB длинные и изогнутые, тогда как плоды крахмалистого банана группы ABB короткие, угловатые, толстые и почти прямые. Сначала плоды могут быть зелеными или с различными оттенками красного, но по мере созревания цвет меняется, становясь желтым, коричневым и/или черным; внутренняя мякоть белая или желтая.
Экологические требования
Лучший рост плантационного банана наблюдается во влажных тропических низменностях, но культивируется во многих безморозных районах, в пределах 30° от экватора, как во влажном, так и в сухом климате. Оптимальный рост происходит при температуре 2728°C. Температуры значительно ниже 20°C или выше 38°C ограничивают рост, хотя растения способны переносить более широкий диапазон температур. В зависимости от продолжительности воздействия, температура 10°C может вызвать охлаждение растений, а температура выше 45°C также наносит вред. На склонах земли посадки делают так, чтобы использовать максимальную солнечную экспозицию. Хотя растения не реагируют на фотопериод, для максимального роста им требуется высокая интенсивность света, хотя хороший рост наблюдается даже при частичном затенении. Накопление сухого вещества наиболее благоприятно при температуре 24-28°C, в то время как температура 32-34°C увеличивает скорость появления новых листьев.
Лучшими почвами для производства являются глубокие, хорошо дренированные суглинки с высокой плодородностью, содержанием органического вещества и водоудерживающей способностью. Тип почвы часто имеет большее значение при выборе участка, чем климат, хотя в некоторых субтропических регионах климат может быть главным фактором. Для обеспечения хорошего дренажа часто выбирают земли с пологим склоном или холмы. Во многих тропических районах выпадает большое количество осадков, и поскольку банан чувствителен к заболачиванию, хороший дренаж очень важен; иногда устанавливают полевые дренажи. Для оптимального развития корней предпочтительны почвы с легкой текстурой и высоким содержанием органического вещества. Поскольку большинство придаточных волокнистых корней располагается в верхних 50 см почвы, можно и часто используют неглубокие почвы. Имея слабую корневую систему, плантационный банан легко сдувается сильным ветром; поэтому часто выращивают карликовые клоны, так как они более устойчивы к повреждению ветром. В некоторых ситуациях для уменьшения силы ветра используются ветрозащитные полосы, но их недостатком является то, что ветрозащитные полосы создают тень и занимают пространство поля. Плантационный банан чувствителен к засолению. Предпочтительный pH почвы находится в диапазоне от 5,0 до 7,5; pH менее 5,0 ограничивает продуктивность. Для устранения повышенной кислотности следует вносить известь.
Во многих тропических районах, особенно для фермеров, ведущих натуральное хозяйство, питательные вещества для культуры в значительной степени зависят от имеющегося органического вещества почвы. Поскольку банану требуются относительно хорошие почвы с достаточным количеством органического вещества, часто используются недавно расчищенные лесные земли. Поскольку питание наиболее важно в начале роста растений, дополнительные органические и/или синтетические удобрения обычно вносятся при посадке. На почвах, бедных питательными веществами, удобрения должны быть на высоком уровне и часто вноситься. Большая часть удобрений для цикла выращивания культуры обычно вносится при посадке, поскольку последующие удобрения трудно внести, не повредив мелкую корневую систему. Обычно азотные удобрения вносятся несколько раз в течение производственного цикла. Дополнительный азот может быть эффективно обеспечен за счет орошения. Наибольшая потребность в калии возникает во время цветения.
Известно, что мульчирование значительно повышает урожайность, поэтому его применяют как можно чаще. Мульчирование полезно, поскольку оно ограничивает рост сорняков и сток почвы и питательных веществ, стабилизирует температуру почвы и уменьшает потери от испарения с поверхности почвы.
Доступ к равномерному снабжению влагой очень важен; в среднем 150-200 мм осадков в месяц обычно достаточно для цикла выращивания культуры; 25 мм в неделю считается минимальным. В большинстве регионов производства банана годовое количество осадков колеблется от 1000 до 2000 мм. Засушливые периоды, особенно во время цветения, снижают продуктивность; в таких ситуациях желательно дополнительное орошение. Важными условиями являются хороший дренаж и хорошо аэрируемые почвы, поскольку плантацонный банан легко повреждается при затоплении. Широко используется полив затоплением, но из-за вымывания питательных веществ эта практика заменяется верхним или низкоуровневым дождеванием; также быстро растет использование капельного орошения.
В натуральном хозяйстве чаще всего посадки имеют короткую продуктивную жизнь, в основном из-за минимальной культуры или пренебрежения. Довольно большое разнообразие клонов плантационных и крахмалистых бананов, существующих в натуральном хозяйстве, часто требует иной культурной практики, чем для более однородных клонов, используемых в интенсивной монокультуре. В некоторых районах используется система «куст-заросли», когда плантационный банан выращивается в течение нескольких лет, а затем земля перепахивается под другие культуры. Рекомендуется чередование, особенно с культурами, улучшающими почву и питательные вещества. В коммерческих посадках экономический срок продуктивной жизни составляет от четырех до восьми циклов выращивания, каждый из которых варьируется от 12 до 18 месяцев. На приусадебных участках банан часто выращивают бесконечно долго, особенно там, где можно часто использовать органические отходы для пополнения питательных веществ в почве. Межвидовые посевы широко практикуются натуральными и коммерческими производителями, особенно в Африке. Кассава, ямс, кукуруза, бамия, ароидные, фасоль и арахис являются культурами, которые обычно выращивают в промежуточных посевах.
Борьба с сорняками осуществляется в основном путем ручной обработки почвы, особенно в традиционной культуре. Борьба наиболее важна на ранних стадиях роста, когда растения наименее конкурентоспособны. Когда достигается полный полог, сорняки достаточно хорошо подавляются. Мульчирование листьями или другими органическими веществами является эффективной и широко используемой практикой для борьбы с сорняками. В плантационном производстве чаще используются химические гербициды.
Удаление сосальщиков является распространенной культурной практикой для снижения конкуренции с материнским растением и поддержания желаемой плотности растений, а также для обеспечения источника материала для размножения. Обрезка листьев проводится для удаления больной и стареющей листвы или для того, чтобы листва не повредила развивающиеся плоды. Мужская цветочная почка может быть удалена для уменьшения веса развивающейся грозди и/или собрана для использования в овощеводстве.
Размножение
Плантационный банан размножается исключительно вегетативно. В качестве материала используются мечевидные, девичьи, глазковые и водяные сосальщики, которые образуются в виде побегов из почек на корневище. Мечевидные сосальщики, наиболее предпочтительные для размножения, представляют собой крупные побеги длиной от полуметра до метра, образующиеся из нижних пазушных почек корневища. Они имеют узкие листья и обычно высаживаются неповрежденными с большой частью материнского корневища и корнями, иногда листву обрезают. Корни мечевидных и других видов лопухов обычно слегка обрезают перед посадкой. Девичьи сосальщики крупнее, а более взрослые ростки (5-8 месяцев) имеют высокие и широкие листья; из них обычно уже развивается довольно крупный корневище. Перед посадкой листву обрезают, чтобы удалить больные, поврежденные или пораженные насекомыми листовые влагалища. Для борьбы с нематодой соплодия и клубнелуковицы можно дезинфицировать горячей водой (53-55°C). Период погружения обычно составляет около 20 минут, но может варьироваться в зависимости от размера и объема обрабатываемых растений. Пиперы — это недавно появившиеся побеги с небольшим количеством листьев; из-за маленького размера и отсутствия запасов пищи их обычно отбраковывают для размножения. Водяные сосальщики имеют узкий псевдостебель, широкие листья и небольшое прикрепление к материнскому корню. Их также избегают, поскольку они дают слабые растения и низкую урожайность.
Помимо получения материала для размножения, обрезка проводится для выборочного удаления нежелательных присосок, которые будут конкурировать с основным растением. Обычно обрезку плантационного банана не проводят до 2-3 месяцев после сбора плодов, поскольку, в отличие от десертных бананов, образование присосок сдерживается до сбора плодов. Материал для размножения также получают из питомников, где производится большое количество мечевидных и девичьих присосок. Практика уничтожения апикальной меристемы материнского растения позволяет прорасти пазушным почкам. Обычно с каждого растения питомника можно собрать около 5 пригодных для использования сосунков, но при интенсивном управлении можно получить до 8-10. Сосуны, взятые с существующих растений, наносят некоторый вред корневищу и корням материнского растения, поэтому предпочтительнее получать сосальщиков из питомников. Сосуны следует высаживать вскоре после сбора урожая, поскольку они имеют короткий послеуборочный период и плохо хранятся.
Для размножения также используются корневища или части корневища, называемые «кусочками». Те из них, которые содержат несколько жизнеспособных пазушных почек, перед посадкой обрезают от воздушной поросли. Крупные черви можно разделить на две или три части, в зависимости от первоначального размера и количества и расположения пазушных почек.
Культура ткани меристемы верхушки побега является полезной и расширяющейся альтернативой для быстрого получения большого количества размножаемых растений. Ее использование более дорогостоящее, чем традиционное размножение, и в настоящее время возможно только на интенсивно возделываемых плантациях. Преимуществом культуры тканей является получение материала, свободного от болезней, а общая однородность размножаемых растений позволяет лучше планировать посадки, чем при использовании материала из питомников. Тем не менее, размножение культурой ткани показало увеличение сомоклональной изменчивости примерно на 5%. Использование настоящих семян в основном ограничено селекционной деятельностью.
Рассаду черенков и косточек высаживают в глубокие лунки диаметром и глубиной около 40-60 см. В отверстие обычно сначала помещают кучу рыхлой плодородной почвы, смешанной с небольшим количеством удобрения перед посадкой. Затем саженец или черенок помещают на насыпь и засыпают почвой так, чтобы шейка саженца находилась на поверхности или чуть ниже. В случае с корневищами верхний слой почвы должен составлять около 15 см. Достаточная глубина посадки очень важна, поскольку при мелкой посадке и без того неглубокая корневая система становится уязвимой для ветров. При плохом дренаже может потребоваться посадка на приподнятые насыпи или грядки.
Расстояние между растениями варьируется в зависимости от клонов. Раннеспелые мелкие плантационные бананы типа «Ложный рог» обычно располагают на расстоянии 2 x 2 м друг от друга, крупные «Средние французские» — 2,5 x 2 м, а крупные «Гигантские французские» — 3 x 2 м. При таком расстоянии между растениями получается примерно 2500, 2000 и 1500 растений на гектар соответственно. Для обеспечения соответствующей популяции на коммерческих плантациях используются различные конфигурации, позволяющие перемещать оборудование. Плотность посадки растений регулируется соответствующим образом, если практикуется промежуточное выращивание. В домашних садах расстояния между отдельными растениями часто более широкие, до 3-6 м.
Использование карликовых сортов, вероятно, будет продолжать увеличиваться по сравнению с крупноплодными сортами из-за простоты выращивания и отсутствия отрицательного влияния на размер плодов. Хотя при высокой плотности посадки образуется большее количество гроздей, развитие плодов задерживается, и получаются более мелкие грозди и плоды. Однако урожайность сравнима с посадками низкой плотности. Минимальный размер плодов для большинства коммерческих производств составляет около 270 г. Плантации с высокой плотностью больше соответствуют интенсивному производству, требуют большего ухода и обычно имеют более короткий срок продуктивной жизни.
Во влажных тропиках посадки можно начинать практически в любое время, но в тропических районах с сезонными осадками посадки планируются непосредственно перед началом сезона дождей. При составлении графика учитывают, чтобы избежать засухи во время цветения. Возможность полива является важным фактором, влияющим на график посадки. На время посадки также влияют возможности рынка и климат, и иногда эти факторы несовместимы. Используя разные возрасты и размеры размножаемого материала, можно планировать сбор урожая для непрерывного производства. Графики производства также можно корректировать, используя различные клоны. Например, плантационный банан сорта «Ложный рог» зацветает примерно через 10 месяцев, а урожай собирают примерно через 2 месяца. Сорт «Средний французский» зацветает через 12 месяцев и собирается через 15 месяцев, а сорт «Гигантский французский» зацветает через 15 месяцев и собирается через 18 месяцев.
После первого производственного цикла последующее выращивание может быть продолжено с помощью раценоводства, когда от материнских растений предыдущего урожая появляются отростки. Однако в последующие годы после первоначальной посадки цветение становится менее синхронным, поэтому может потребоваться повторная посадка, особенно при наличии сорняков, болезней и других факторов, способствующих снижению урожая.
Рост и развитие
Скорость появления листьев и их размер зависят от конкретных клонов и условий выращивания. Количество развивающихся и сохраняющихся листьев, а также размер их поверхности являются важными компонентами цикла выращивания. У зрелых растений максимальное количество распустившихся листьев в любой момент времени варьируется от 10 до 15, с рядом развивающихся нераспустившихся листьев. Рост листьев происходит быстро, и удлинение примерно на 10 см в день не является чем-то необычным. Новый лист образуется примерно каждые 7-10 дней, и за это время самый старый лист обычно стареет. Индекс площади листьев (LAI) достигает максимального значения примерно в период начала цветения, а затем медленно снижается. Плантационные бананы, как правило, более мелкие растения и имеют меньшую листовую поверхность, чем десертные бананы. Хотя их листовой полог впечатляет своей общей площадью листовой поверхности, превышающей 10 м2, он гораздо меньше, чем у многих сортов десертных бананов.
Соцветие обычно появляется после образования 30-40 листьев и довольно хорошо развито до выхода из псевдостебля; у некоторых сортов образуется до 50 листьев. При зарождении соцветия дальнейшее производство листьев прекращается, а размер недавно сформированных листьев уменьшается. С появлением соцветия дальнейшее появление листьев прекращается. Размер соцветия в значительной степени определяется размером апикальной меристемы в момент инициации. Во время цветения и развития плодов обычно требуется подпорка или подвязывание для поддержки соцветия.
Периоды цветения и развития плодов варьируются у разных клонов; для созревания плодов требуется от 2 до 4 месяцев после цветения. На одном цветоносе развивается только одно соцветие (гроздь), после чего наступает старение стебля; хотя после сбора урожая соцветия продолжают развиваться и расти, если их не удалить. Общий срок жизни псевдостебля может составлять как 12, так и 24 месяца, на продолжительность этого периода влияют характеристики клона, температура и условия выращивания.
Уборка и постобработка
Визуальный осмотр полноты плода и угловатость формы поперечного сечения плода являются общепринятыми критериями для определения времени сбора урожая. Кожура незрелых плодов имеет некоторую угловатость, которая по мере созревания становится круглой. При сборе плантационного банана работники, использующие мачете, сначала перерезают часть псевдостебля, чтобы вес грозди согнул перерезанный псевдостебель вниз, делая гроздь более доступной и легкой для отрезания от цветочного стебля. Как правило, эта процедура не требуется для карликовых сортов. Поскольку рост псевдостебля уже прекращается с развитием соцветия, срезка не является вредной практикой, а очистка «отработанных» псевдостеблей необходима для подготовки к последующему циклу урожая.
В коммерческом производстве собранные грозди разрезают на кисти и упаковывают в поле. «Дехандинг», практика разделения грозди на кисти, помогает уменьшить физические повреждения и повторные манипуляции. Чтобы еще больше минимизировать физические повреждения, кисти могут быть обернуты или упакованы в полиэтиленовую пленку и помещены в мягкие коробки. Чтобы латекс с поверхности срезов не окрашивал плоды, их можно мыть; иногда плоды обрабатывают защитным фунгицидом. Прежняя практика обработки гроздей во время транспортировки и распределения, будь то на перевалочных базах или непосредственно у потребителей, в основном прекратилась для коммерческих производителей. Однако мелкие и натуральные фермеры все еще перевозят собранные целые грозди с полей на приусадебные участки и местные рынки.
В целом, вариабельность урожайности плантационного банана огромна: от менее 5 т/га у фермеров, ведущих натуральное хозяйство, до 50 т/га при интенсивном выращивании. Его урожайность намного ниже, чем у бананов. Культивары сортов Ложный Рог и Французский в Западной Африке дают от 10 до 30 т/га при натуральном и интенсивном производстве, соответственно. Урожайность плантационного банана варьируется между клоновыми типами, хотя она может быть вполне сопоставимой, если рассчитывается как урожайность с гектара в год.
Неравномерность развития плодов и возможность точного прогнозирования зрелости урожая являются важными переменными урожая. Плоды собирают на предклимактерической стадии, а дальнейшее созревание продолжается на послеуборочной стадии. На предклимактерической стадии почти все углеводы находятся в форме крахмала. Во время последующего созревания углеводы постепенно превращаются в восстанавливающие и невосстанавливающие сахара. Вначале доминирующим сахаром является сахароза, но позже преобладают глюкоза и фруктоза. У плантационного банана расщепление углеводов происходит не полностью, в то время как в десертных бананах расщепление крахмала обычно завершается во время созревания. Плантационные бананы не требуют и не получают этиленовую обработку для созревания. Напротив, десертные бананы, особенно предназначенные для экспорта, обычно обрабатывают этиленом или ацетиленом (100 ppm в течение 12-24 ч) для стимулирования раннего и равномерного созревания.
Основные проблемы с урожаем и послеуборочной обработкой в основном связаны с восприимчивостью плодов к физическим повреждениям и гниению от патогенных грибов. К сожалению, плантационные бананы не получают того уровня внимания и ухода после сбора урожая, которые предоставляются десертным бананам.
Свежесобранный бананы можно хранить в холодильнике при температуре 13°C, чтобы задержать естественное созревание. Срок хранения увеличивается, если они упакованы в герметичный полиэтилен, предпочтительно с материалом, поглощающим этилен. Очень важно избегать низкой относительной влажности, поскольку это сокращает предклимактерический период и увеличивает потерю влаги. Различные материалы для покрытия эффективно замедляют созревание плодов и потерю влаги, но не находят широкого применения из-за низкой экономической ценности плантационного банана.
Поскольку плоды чувствительны к охлаждению, их не следует хранить при температуре ниже 12°C. Поскольку в странах, производящих плантационные бананы, редко встречаются холодильные установки, повреждения от охлаждения наблюдаются нечасто. При хранении в кондиционированной атмосфере (O2 1-3% и CO2 5-10%) допустимы более низкие температуры. Гипобарическое хранение при давлении в половину атмосферы также может продлить срок хранения. При температуре выше 25-30°C доля крахмала, переходящего в сахара, увеличивается; это количество варьируется у разных клонов.
Болезни и вредители
Десертные бананы, по-видимому, гораздо больше и шире подвержены заболеваниям, чем плантационные бананы. Тем не менее, они имеют ряд заболеваний, которые серьезно влияют на производство; некоторые важные полевые и послеуборочные болезни следующие:
- Colletotrichum musae (англ. Anthracnose crown rot);
- Mycosphaerella fijiensis var. diformis (англ. Black sigatoka, black leaf streak);
- Chloridium musae (Cladosporium musae) (англ. Chloridium leaf speck);
- Trachysphaera fructigena, Verticillium dahliae (англ. Cigar end rot);
- Cordana musae (англ. Cordana leaf spot);
- Deightoniella torulosa (англ. Deightoniella leaf spot);
- Xanthomonas campestris pv. musacearum (англ. Enset bacterial wilt);
- Fusarium oxysorum f. sp. cubense (англ. Fusarium wilt, Panama disease);
- Erwinia chyrsanthemi pv. paradisica (англ. Head rot);
- Pseudomonas solanacearum (англ. Moko);
- Pyricularia grisea (англ. Pitting disease);
- Sclerotinia sclerotiorum, Verticellium spp. (англ. Stalk rot);
- Ceratocystis paradoxa (англ. Stem end rot);
- Mycosphaerella musicola (англ. Yellow sigatoka).
Различные штаммы P. solanacearum, помимо того, что вызывают болезнь моко, считаются ответственными за болезни, известные как болезнь крови и болезнь багток (тапурог). Вирус гроздевой верхушки и штамм вируса огуречной мозаики, каждый из которых переносится тлей, являются серьезными заболеваниями, поражающими плантационный банан. Важным физиологическим заболеванием, вызванным стрессом, является нарушение разворачивания сердцевидных листьев и увядание листьев. Это состояние, проявляющееся в укороченных междоузлиях, препятствует развитию гроздей.
Определенный контроль над болезнями достигается путем использования свободного от болезней материала для размножения и других методов управления культурой, которые позволяют избежать и/или ограничить заболеваемость, а также с помощью химических пестицидов. Пестициды довольно широко используются в интенсивном коммерческом производстве и, в некоторой степени, в натуральном хозяйстве. Изменчивая эффективность и более частое появление устойчивости к пестицидам делают очевидным, что поиск генетической устойчивости должен быть расширен.
Банановый долгоносик, Cosmopolites sordidus, считается главным насекомым-вредителем. Виды Temnoschoita и других долгоносиков также вызывают повреждение или разрушение тканей псевдостебля, аналогичное тому, что делает банановый долгоносик. Саранча, Zonocerns variegatus, а также различные тли, трипсы и паутинные клещи являются другими важными вредителями. Банановая тля, Pentalonia nigronervosa, отвечает за передачу вируса. Гусеницы CfiPlusia chalcites и Sibine apicalis вызывают серьезные потери урожая. Дополнительными насекомыми-долгоносиками являются Caligo eurilochus, Ceramidia viridis и Opsiphanes tamarindi.
Часто более серьезным, чем насекомые или болезни, является разрушительный ущерб, наносимый корневыми нематодами. Поражающая корневая нематода Radopholus similis является основным вредителем, вызывающим серьезные потери урожая из-за полегания или разрушения псевдостеблей. Другие нематоды, повреждающие корни и ткани клубней, — Pratylenchus coffeae, Helicotylenchus multicinctus и виды Meloidogyne, часто объединяемые в группы как поражающие, спиральные и корневые узловые нематоды соответственно. Борьба с нематодами несколько ограничена, поскольку полупостоянный характер культуры ограничивает обработку нематицидами. Нематициды обычно используются при интенсивном выращивании, но севооборот, пар и затопление являются другими методами культурного контроля.
В недавно расчищенных лесах во влажных зонах Африки урожайность плантационных бананов обычно снижается во втором или третьем цикле выращивания. Это частое явление, вызванное рядом факторов, которые могут включать (1) быстрое уменьшение органического вещества, (2) быстрое ухудшение плодородия почвы из-за истощения или эрозии, (3) увеличение популяции нематод, (4) заражение банановым долгоносиком, (5) высокий рост подстилки и (6) сорняки. Высокий рост подстилки приводит к тому, что крона клубнелуковицы поднимается над уровнем почвы, и корни не могут адекватно проникнуть в почву и использовать ее. Сорняки конкурируют с культурой за питательные вещества и влагу и могут значительно снизить урожайность. Эти факторы ограничивают способность поддерживать производство в течение большого количества циклов возделывания. Снижение урожайности при выращивании крахмалистых бананов встречается несколько реже, чем при выращивании плантационных бананов.
Улучшение культуры
Из-за важного пищевого статуса плантационных и крахмалистых бананов их производство, вероятно, будет продолжаться. Исследовательские агентства ведут активную селекционную работу по повышению продуктивности, устойчивости к болезням, насекомым и нематодам, а также по расширению приспособляемости к местности. В международных исследовательских центрах, таких как Международный институт тропического сельского хозяйства (UTA) и Международная сеть по улучшению банана (INIBAP), существует хорошая возможность для успешной гибридизации внутри бананов и между бананами и другими бананами. Эти и другие учреждения делают упор на устойчивое производство плантационных и крахмалистых бананов для фермеров, ведущих натуральное хозяйство в тропиках, поскольку это считается приоритетным продуктом питания и важным источником дохода. Значительные ресурсы зародышевой плазмы были собраны и поддерживаются учреждениями в Гондурасе, Бразилии, Бурунди, Филиппинах, Индии и Малайзии.
Достигается прогресс в устойчивости к болезням, насекомым-вредителям и нематодам, а также в управлении культурой, что может повысить продуктивность. Увеличение интенсивного производства может сделать плантационный банан доступным не только на местных рынках. Хотя этот товар не получил широкого признания за пределами тропиков, послеуборочная практика уже адекватна для дистанционного сбыта и экспортного производства. Это важно для экономики развивающихся стран.
Литература
World vegetables: principles, production, and nutritive values / Vincent E. Rubatzky and Mas Yamaguchi. — 2nd ed. 1997.
