Ваниль

Для достижения оптимальных условий роста и продуктивности, при выращивании ванили требуется соблюдение следующих агроэкологических параметров.

Климат

V. planifolia хорошо растет в жарком и влажном тропическом климате.

Температура

V. planifolia лучше всего растет при температуре от 20°C до 30°C (Childers and Cibes, 1948; Ranadive, 2005) и может переносить высокую температуру до 32°C (Purseglove et al., 1981; Anandaraj et al., 2005). Температура ниже 20°C подавляет рост и интенсивность цветения растений (Ranadive, 2005); температура выше 32°C вызывает пожелтение вегетативных частей и преждевременное опадение плодов (Anandaraj et al., 2005; Hernández Hernández, 2007b).

Осадки

V. planifolia требует среднегодового количества осадков от 2000 до 3000 мм (Sasikumar et al., 1992; Soto Arenas, 2003), хорошо распределенных в течение года, за исключением периода цветения/опыления. Поскольку сильные дожди могут снизить эффективность опыления и завязывания плодов, лучше всего во время цветения поливать растения у основания. V. planifolia требуется 2–3 относительно засушливых месяца, чтобы стимулировать цветение. В районах, где среднегодовое количество осадков превышает 3000 мм, растения более подвержены поражению грибками (например, Fusarium sp.). С другой стороны, когда количество осадков составляет менее 2000 мм и нет системы орошения, нехватка воды значительно снижает способность растения выполнять основные физиологические функции.

Высота

Наилучшие высоты для выращивания V. planifolia находятся между уровнем моря и 600 м (Childers et al., 1959), хотя в Мексике системы выращивания встречаются и на высоте 1100 м над уровнем моря (Soto, 2003). Сообщается, что в Индии V. planifolia выращивают на высоте до 1500 м (Anandaraj et al., 2005; John, 2005), а в Уганде её успешно выращивают на высотах от 800 до 1200 м над уровнем моря.

Свет/тень

V. planifolia демонстрирует наиболее интенсивный рост в 50% тени. В засушливые периоды с интенсивным солнечным светом предпочтительно использовать 50–70% тень (Hernández Medina, 1943; Ranadive, 2005) для лучшего сохранения влажности почвы и воздуха. В дождливые периоды количество тени следует уменьшить до 30–50%, чтобы не создавать благоприятных условий для роста болезнетворных микроорганизмов.

Избыточная тень вызывает слабый рост и плохое цветение, а избыток солнечного света приводит к ожогам листьев и стеблей, а также к раннему опадению плодов. Растения, которые страдают от слишком большого количества солнечного света или тени, являются наиболее подверженными заболеваниям.

Выбор места

Первым шагом в создании успешной системы выращивания ванили является выбор места для посадки.

Земля, предназначенная для выращивания ванили (вайниллал), должна иметь отличный дренаж, богатое содержание гумуса и pH от 6 до 7 (Childers et al., 1959; Soto, 2003; Ranadive, 2005). Земля должна получать утренний солнечный свет, а не интенсивные лучи днем, которые могут привести к солнечным ожогам на листьях (Sánchez Morales, 1993; Curti, 1995; Soto, 2003). Известняковые почвы на пологих склонах являются наиболее подходящими субстратами для выращивания ванили, поскольку они, как правило, менее кислые и хорошо дренированные (Childers et al., 1948; Bouriquet, 1954; Dequaire, 1980; Ranadive, 2005). Кислые почвы рекомендуются меньше всего, поскольку они способствуют распространению грибковых патогенов (Soto, 2003).

Районы, где в недавнем прошлом практиковалось выращивание ванили, менее желательны, потому что они, вероятно, содержат остатки популяции Fusarium oxysporum.

Подготовка земли

Самая распространенная форма выращивания ванили в Мексике – это вайниллал: вторичный лесной подрост, в котором выращивается ваниль. Первым шагом в его подготовке является прореживание леса для увеличения освещенности и пространства. Оставляют только те деревья или кусты, которые будут служить опорами. Сорные травы скашивают и, вместо сжигания, оставляют для компоста на месте. На ровной поверхности, там где почва может переувлажняться, прокладывают дренаж для удаления излишков воды. Для борьбы с эрозией, уменьшения стока органических веществ и сохранения влажности почвы, на крутых склонах выполняется террасирование,.

Деревья поддержки

Основная функция дерева поддержки, обеспечение надлежащей основы и микросреды для роста и управления карабкающимся растением ванили. Опорные деревья не только обеспечивают физическую помощь, но и дают тень, а у листопадных или полулистопадных пород перераспределяют органический материал. Выбор опорного дерева должен быть из видов, которые наиболее приспособлены к данной области и имеют следующие характеристики: (1) поддерживают полог в течение года, (2) легко размножаются и легко восстанавливаются, (3) положительно реагируют на периодическую обрезку для управления формой/тенью, (4) не имеют колючек и листьев у основания, (5) достаточно сильны, чтобы выдерживать вес ванили и сильные ветра, (6) с корой, которая не осыпается, (7) достаточно устойчивые к вредителям/болезням и (8) имеют глубокую корневую систему, которая не конкурирует в мелких слоях почвы за питательные вещества и воду с растениями ванили.

В мексиканских вайниллалах с низкой интенсивностью выращивания, и при выращивании совместно с другими сельскохозяйственными культурами, имеющими важное экономическое значение, в качестве опор выбираются кустарники и деревья, растущие на этой территории. Также используются плодовые деревья: апельсин (Citrus sinensis), грейпфрукт (Citrus grandis) и мандарин (Citrus reticulata). В интенсивно управляемой монокультуре ванили (рис. 6.1) сначала высаживают опорные деревья. Ниже приведены виды деревьев, наиболее часто применяемые для этой цели:

Erythrina sp. (Мексика, Коста-Рика, Индия и Индонезия)

Gliricidia sepium (син. G. maculata) (Мадагаскар, Тонга, Индия, Индонезия, остров Реюньон и Французская Полинезия)

Leucaena leucocephala (Тонга и Индонезия)

Casuarina equisetifolia (Мадагаскар, Тонга, остров Реюньон и Индия)

Jatropha curcas (Мадагаскар, Уганда, Тонга, остров Реюньон и Французская Полинезия)

Plumeria alba (Индия)

РИСУНОК 6.1. Интенсивное выращивание ванили на живых опорах (Erythrina sp.).

В новейшей системе выращивания ванили используются искусственные или «мертвые» опоры (рис. 6.2). В этом случае функция опоры чисто физическая, а 50% тень обеспечивается затеняющей тканью (зеленой, красной или черной), которая натягивается над всеми растениями на высоте ок. 3–5 м с четырех сторон засаженного участка. Эти системы называются «теневыми домами». По размеру они обычно составляют порядка 25 м × 40 м (1000 м²), а некоторые – до 1 га (Hernández Hernández 2007a).

РИСУНОК 6.2. Ваниль на бетонных опорах, интенсивно выращиваемая в теневом доме.

Установка живых деревьев поддержки

Такие опекуны, как Erythrina sp. и Gliricidia sp. размножаются в основном черенками, хотя некоторые виды, к примеру, L. leucocephala, – семенами.

В Мексике посадку и создание опор можно производить в любое время года, но наиболее успешным является проведение её в начале сезона дождей. Черенки обычно имеют длину 1,5–2 м и диаметр не менее 5 см. Их высаживают на глубину 30–40 см на время от шести месяцев до одного года до появления черенков ванили.

Наиболее распространенные расстояния посадки между опорами: 1,2 × 1,50 м, 1,5 × 2,5 м, 2,0 × 2,5 м, 1,8 × 2,5 м и 2,0 × 3,0 м, или плотность примерно 1600–5000 опор/га (Childers et al.., 1948; Dequaire, 1980; Tiollier, 1980; Sasikumar et al., 1992; Soto, 2003; Anandaraj et al., 2005; Ranadive, 2005). Небольшие расстояния в посадках создают проблемы из-за недостаточной циркуляции воздуха, что приводит к заболеваниям (Childers et al., 1948; Soto, 2003; Ranadive, 2005). На каждую опору высаживают 1-2 черенка ванили.

Расстояние посадки между опорами из плодовых деревьев варьирует в зависимости от вида. Для апельсина расстояния посадки обычно составляет 4 × 4 м, 5 × 5 м, 6 × 6 м и 7 × 7 м (примерно соответствует 204–625 опор/га). На каждое апельсиновое дерево высаживают 3–6 черенков ванили, что дает примерно 1224–1875 растений ванили/га.

В системах поликультур, содержащих ваниль, обычно связанных с выращиванием кофе, бананов и кокосовых пальм, обычно используют Erythrina sp. или Gliricidia sp. в качестве опор ванили, высаживая их на расстоянии 1,5 × 2 м. Это меньшие плотности, чем в системах монокультуры, но их преимущество состоит в том, что они позволяют использовать по крайней мере два продукта.

При использовании местных видов деревьев, они высаживаются на разных расстояниях, в зависимости от распределения выбранных насаждений, и могут составлять 500–1500 опор/га. В теневых домах опоры располагаются на расстоянии 1–1,5 м между каждым репетиром и 2–2,5 м между каждым рядом. На 1 га устанавливают 4000–5000 опор, с учетом 1–2 растения ванили на опору. Ваниль обычно растет в теневом доме. Однако, на репродуктивно зрелой стадии уход за растениями становится трудным и утомительным, циркуляция воздуха снижается, а распространение патогенов может быть очень быстрым и разрушительным (Ranadive, 2005).

Ваниль практически всегда размножают черенкованием. Черенки закупаются у другого производителя или у государственного сельскохозяйственного предприятия. Черенки получают от высокопродуктивных и сильнорослых растений, которые перед сбором урожая отбирают и маркируют. Сам черенок не должен быть цветущим побегом и должен иметь как минимум три узла с жизнеспособными пазушными почками для образования новых побегов, из которых вырастет растение. На черенках не должно быть повреждений или симптомов вредителей/болезней, чтобы избежать распространения болезни в будущем.

Черенки обычно имеют длину 6–8 узлов (80–120 см в длину, 1 см в диаметре). Более длинные или толстые черенки быстрее образуют новые вегетативные и репродуктивные побеги (Ranadive, 2005), но с ними труднее справиться во время посадки, а также они более дороги. Черенки длиной менее 60 см лучше всего подращивать как саженцы, прежде чем пересаживать их на постоянное место (Anandaraj et al., 2005; Ranadive, 2005).

Растения in vitro

Другой источник получения посадочного материала ванили – размножение in vitro. Такие растения привыкли получать питание из культуральной среды, поэтому перед посадкой непосредственно на площадь культивации их сначала необходимо поместить в теплицы с контролируемым климатом, где они смогут адаптироваться, обеспечивая себе пищу посредством фотосинтеза. Эти саженцы пересаживают, как только они достигают высоты около 30 см.

Размножение in vitro

Вегетативный рост после укоренения происходит медленно, обычно требуется не менее одного года, прежде чем растения достигнут стадии цветения/плодоношения. Растения, полученные из побегов in vitro, фенотипически более однородны и здоровее, и, следовательно, их урожайность выше, чем у вегетативных черенков. Стоимость и уход за размноженными in vitro растениями непомерно дороги для многих фермеров, выращивающих ваниль.

Подготовка и дезинфекция черенков

Перед посадкой черенки подготавливают. Три прикорневых листа удаляют вручную, скручивая черешок и стараясь не повредить стебель, где открытые раны могут способствовать распространению болезнетворных микроорганизмов.

Чтобы предотвратить гниение стеблей, вызываемое в первую очередь F. oxysporum, перед посадкой стеблевые черенки дезинфицируют. Нижнюю часть черенка погружают на 2–5 мин в фунгицидный раствор. Раствор может состоять из карбендазима (2 г/л) или бордоской смеси (1 кг извести + 1 кг сульфата меди на 100 л воды). Последний менее эффективен, но разрешен для выращивания органических культур. Работать с фунгицидными растворами следует в резиновых перчатках, чтобы избежать вредного воздействия на организм человека.

После дезинфекции черенки подвешивают отдельно на конструкции высотой 1–1,5 м в затененном и хорошо проветриваемом помещении на 7–15 дней. Черенки слегка обезвоживаются, что позволяет получить более гибкий материал для посадки. На участках черенков, поврежденных при удалении листьев образуются каллусы.

Посадка черенков – выбор времени

Черенки высаживают тогда, когда на опорных деревьях образуется достаточно листвы, чтобы защитить молодые растения ванили от солнечных ожогов. При затенении тканью черенки высаживают сразу после установки опор.

Высаживать черенки можно практически в любое время года при наличии достаточного количества воды. Зимой новые вегетативные побеги развиваются медленнее и могут «сгореть» из-за низких температур, что замедляет общее развитие растения. В сезон дождей, из-за чрезмерной влажности, до 50% черенков в той или иной степени подвержены гниению.

Наилучшие условия для посадки черенков – влажный субстрат в теплые и засушливые месяцы, предшествующие началу сезона дождей (Ranadive, 2005). Это время способствует высокому проценту (> 90%) успешного укоренения черенков, поскольку высокие температуры способствуют появлению новых побегов и корней.

Посадка черенков на плантацию

Высаживают черенки следующим образом: рядом с опорой выкапывается неглубокая канавка глубиной 5–10 см, в которую горизонтально укладывают черенок (но только ту часть, с которой удалены листья). Затем черенок засыпают 3–5 см органического материала и/или плодородной почвы или листьев, которые служат мульчей и источником питательных веществ. Нижний конец черенка (2–3 см) оставляют открытым, чтобы предотвратить гниение (Lepierre, 1988; Wong et al., 2003; Ranadive, 2005), особенно когда субстрат влажный. Некоторые черенки просто кладут на влажный субстрат без канав и присыпают.

После посадки оставшаяся часть черенка (с листьями, примерно 4–5 узлов) помещается вертикально на опору и закрепляется биоразлагаемым материалом, таким как листья банана, кора деревьев или волокна агавы.

При оптимальных условиях влажности и температуры у сильных и здоровых черенков первые корни начинают отрастать в первую неделю после посадки, а первые побеги – примерно через месяц. Такое относительно легкое укоренение исключает необходимость покупать гормоны или продукты для укоренения.

После успешной посадки черенков необходимо выполнить некоторые действия и практики, чтобы обеспечить развитие и оптимальное производство ванили.

Орошение

Вода – основной фактор роста и развития ванили. Достаточное количество воды наиболее важно во время цветения/опыления. Орошение имеет три преимущества: (1) стимулирует рост и развитие растений, (2) увеличивает урожайность и качество плодов и (3) продлевает продуктивную жизнь растения.

Наиболее частой формой полива в Мексике является использование микроэмиттеров для увлажнения мульчирующего слоя вайниллала.

Одним из критериев полива является постоянное поддержание влажного слоя мульчи без достижения уровня насыщения. Таким образом, частота и количество поливов зависят от типа мульчи, фенологической стадии растений ванили во время полива и преобладающих климатических условий, таких как дождь и солнечная радиация, а также от количества тени, покрывающей вайниллал. Обычно в засушливый сезон полив проводят от одного до двух раз в неделю.

Питание

Основным источником питания ванили при выращивании является органический материал (гумус), который возникает в результате естественного разложения растительных/животных остатков (мульча), компостирования (с помощью микроорганизмов) или вермикультуры (разрушение органического материала при помощи червей).

Помимо распределения питательных веществ, мульча имеет следующие преимущества: (1) она помогает поддерживать влажность почвы, (2) служит пористым субстратом, способствуя аэрации почвы и позволяя безудержно развиваться корням, (3) поддерживает адекватную температуру и (4) снижает зарастание сорняками.

Мульчирование повышает биологическую активность микроорганизмов и способствует развитию микоризных ассоциаций (Porras Afaro and Bayman, 2007). Например, известно, что гриб Rhizoctonia sp. устанавливает микоризный симбиоз с корнями ванили, благодаря чему ваниль лучше усваивает питательные вещества и воду, в то время как гриб получает углеводы, производимые растением (Wong et al., 2003). Другие виды грибов, принадлежащие к родам Ceratobasidium, Thanatephorus и Tulasnella, также положительно влияют на прорастание семян и рост растений (Porras-Alfaro and Bayman, 2007).

Самая распространенная мульча для ванили – это гниющая смесь опада из листьев, материалов обрезки деревьев и травянистых растений в вайниллале. Разложившуюся и гниющую кору деревьев также используют в виде опилок.

Если в вайниллале недостаточно органического растительного материала, мульчу можно приготовить из стеблей кудзу (Pueraria phaseolides), слоновой (Pennisetum sp.) или гвинейской травы (Panicum maximum) (Bouriquet, 1954; Ranadive, 2005).

Кокосовое волокно также является популярной мульчей, поскольку оно пористое, легкое и обладает отличной способностью удерживать влажность и сохранять соответствующий микроклимат для стимулирования роста корней.

В свежих опилках могут содержаться токсичные для растений вещества, такие как фенолы, смолы, терпены и дубильные вещества. Свежий навоз или навоз, который плохо разложился, также может сжечь корни или вызвать корневую гниль и гибель. Важно, чтобы эти материалы компостировались перед внесением к растениям ванили.

Мульча должна быть 10–20 см в глубину и примерно 50–100 см в ширину, в зависимости от степени роста корней. В районах с высокой влажностью и недостаточным дренажем глубина меньше, чтобы уменьшить развитие грибковых патогенов, которые могут способствовать корневой гнили.

Мульча укладывается по обе стороны от опоры, где будут расти корни ванили. Чтобы предотвратить потерю мульчи из-за стока в проливне дожди, который чаще всего встречается на склонах, строятся бордюры из стволов дерева, бамбука, камней или других материалов.

Добавление мульчи производится, когда наблюдается рост корней из-под поверхности мульчи, как правило, 2–3 раза в год, и в основном в жаркие/засушливые месяцы, когда мульча помогает предотвратить потерю влаги.

Наиболее важными питательными веществами для ванили являются кальций, калий, азот, фосфор, железо и медь (Cibes et al., 1947; Childers et al., 1959; Domínguez, 2005; Ranadive, 2005). Нормальные или оптимальные уровни питания, необходимые для ванили, подробно не изучены, и на практике потребности ванили в питательных веществах принимаются по выращиванию других видов представителей Orchidaceae (A.S. Anderson, личное сообщение).

Обычно ваниль не удобряют, кроме добавления мульчи. В Индии производителям рекомендуется вносить 40–60 г азота, 20–30 г фосфора (P₂O₅) и 60–100 г калия (K₂O) на одно растение в год. Также рекомендуется проводить опрыскивание листьев, например, 1% удобрением Triple 17 (17:17:17) один раз в месяц, чтобы стимулировать рост и цветение (Anandaraj et al., 2005).

Деятельность по уходу

Прополка производится вручную. Между рядами используются такие инструменты, как мотыга или мачете, но у основания самих растений сорняки осторожно вырываются вручную, чтобы не нарушить неглубокую структуру корней растений ванили. После прополки, сорняки, которые являются однолетними травами, можно добавить в мульчу или сначала компостировать, а затем добавить. Многолетние сорняки, такие как Commelina diffusa и Syngonium podophyllum, удаляются из вайниллала, поскольку они плохо разлагаются. С сорняками следует бороться всякий раз, когда они препятствуют доступу к растениям ванили и/или когда опорные деревья опадают в непропорционально большом количестве. Как правило, прополка проводится 3–4 раза в год.

В вайниллалах с живыми опорными деревьями, такими как Erythrina sp. или Gliricidia sp., затенение регулируют периодической обрезкой, обычно два или три раза в год.

Обрезку следует проводить в сезон дождей, чтобы избежать развития болезней ванили из-за недостаточного количества солнечного света. Уровни затенения составляют от 30% до 50% в сезон дождей. В засушливое и жаркое время года, которое совпадает с цветением/опылением и развитием стручков, опорные деревья должны создавать более плотный полог, чтобы обеспечивать тень на 70–80%, которая сохраняет влажность, предотвращает ожоги от интенсивного солнечного света и снижает опадение завязавшихся стручков.

Обрезка выполняется путем удаления более толстых центральных ветвей и оставления с боковых сторон, чтобы получить крону в форме зонтика, которая к тому же максимизирует равномерное распределение побегов ванили. Ветви обрезают пилой или мачете примерно на 40 см от ствола. Самые тонкие из срезанных веток рубят на куски и кладут у основания опоры в качестве дополнительного источника органического материала. Более толстые ветви удаляются из вайниллала. Чрезмерная обрезка приводит к солнечным ожогам растений ванили, и её следует избегать.

В системах выращивания с искусственными или «мертвыми» опорами 50% тени круглогодично обеспечивается затеняющей сеткой. Эта система обеспечивает однородное затенение и сводит на нет затраты на периодическую обрезку, но в жаркие месяцы 50%-ное затенение оказывается недостаточным.

Наиболее распространенная практика управления растущим побегом «петлеобразование», то есть, перенаправление побега к земле, когда он достигает высоты первых ветвей дерева поддержки. Такая практика сохраняет высоту ванили примерно на уровне 2 м, что облегчает ручное опыление и сбор урожая. Еще одно последствие образования петель – гормональная индукция, способствующая цветению и образованию новых побегов (обычно чуть ниже высоты развилки на дереве, где побег изгибается). Побеги стараются равномерно распределить среди ветвей дерева поддержки так, чтобы один не затенял другого.

Как только петля побега достигает уровня земли, его часть, обычно длиной 2–3 междоузлия, закапывают, оставляя непокрытой растущую верхушку. Эта практика способствует формированию корней в заглубленных узлах. Апекс побега крепится обратно к опорному дереву, чтобы продолжить рост. Укоренение побегов выполняется каждый раз, когда новый побег достигает уровня земли, что помогает поддерживать энергичный рост растения, которое получает больше питательных веществ и более устойчиво к F. oxysporum. Таким образом, укоренение помогает противодействовать гибели растений из-за патогенов (Hernández Hernández 2005). В качестве альтернативы, для растений, которым не менее трех лет и которые находятся вблизи или на уровне земли, производитель может выбрать обрезку верхушечного кончика (около 20 см), чтобы вызвать цветение вместо укоренения (Anonymous, 1998, 2004).

Другой способ управления побегом – позволить побегу достичь высоты 1,5–2 м, после чего его прикладывают к горизонтальным опорам, таким как стволы бамбука, шланги или пластиковые трубы из ПВХ.

Защита растений ванили от вредителей/болезней требует частого контроля и заключается в удалении любых частей стебля, листьев или корней, которые проявляют заболевание. Иногда требуется удаление растений целиком, чтобы остановить распространение болезни от растения к растению. Больной материал сжигают или закапывают за пределами вайниллала, чтобы устранить источники инокулята. Также удаляются листья, пораженные вредителями.

Цветение и опыление

Как правило, первое цветение происходит через три года после посадки. Когда в качестве опор используются Citrus spp. или при выращивании ванили в теневых домах, цветение начинается на второй год, даже если используются мелкие черенки (80–100 см в длину), поскольку растения имеют тенденцию к энергичному росту в результате постоянного затенения и лучшего ухода. Ваниль обычно цветет один раз в год.

Физиологическим сигналом к ​​цветению способствует климатический или механический стресс. Вот несколько примеров:

а. Засуха: водный стресс вызывает цветение у репродуктивно зрелых особей ванили и многих других растений. В Уганде ваниль цветет два раза в год, что является следствием двух различных засушливых сезонов (Anonymous, 2000, 2005).

б. Понижение температуры. Основным стрессом, вызывающим цветение, в Мексике являются низкие температуры осени и зимы, когда прохладные воздушные массы, известные как «норты», более или менее беспрепятственно дуют от Северного полярного круга, снижая температуру менее 10°C. Чем ниже температура, тем больше ожиданий хорошего цветения. Низкие температуры «сжигают» верхушечный кончик, убивая его, и нарушают верхушечное доминирование растения, одновременно стимулируя развитие боковых цветочных почек.

c. Уход за растениями: В Индии за два месяца до цветения производителям рекомендуется выполнить ряд задач: (1) обрезку верхушечного кончика, по крайней мере, на 10-15 см, (2) временное прекращение полива, (3) обильное орошение после распускания 10% цветков, (4) обрезку кроны опорного дерева до 75% освещенности (Ranadive, 2005), но только тогда, когда интенсивность солнечного света не слишком высока, чтобы вызвать ожоги (свет является важным фактором активации цветочных бутонов; Hernández Apolinar, 1997) и (5) позволяя побегам достигать высоты 1,5 м и размещая их на горизонтальной опоре, чтобы увеличить количество цветов и воздушных корней.

Соцветие ванили представляет собой кисть, то есть отдельные цветки расположены на стеблях вокруг центральной оси. Отдельное растение обычно дает 8-15 кистей или более (Anonymous, 1998, 2004; Ranadive, 2005), в зависимости от возраста, количества цветущих и укореняющихся побегов и преобладающих условий окружающей среды. От начального формирования соцветия до момента раскрытия первого цветка проходит 45–60 дней.

Каждая кисть развивает 10–20 цветочных почек, которые открываются последовательно, начиная с основания кисти. Обычно в день открывается только один цветок на кисть. Иногда два цветка раскрываются одновременно, а иногда во время дождя или при низких температурах не раскрываются вообще. Полное раскрытие происходит рано утром и сохраняется в течении 6–8 часов до закрытия в жаркий полдень.

В странах-производителях ванили в северном полушарии (например, в Мексике, Индии) цветение наблюдается в марте-мае, с пиком в апреле. В странах южного полушария (например, Мадагаскар, Индонезия) – сезон цветения с сентября по декабрь.

Мексика – одна из немногих стран, где можно получить стручки ванили путем естественного опыления, хотя это случается редко, составляя лишь около 1% всех плодов. Идентификация естественного опылителя(ей) ванили неясна, и долгое время считалось, что ваниль опыляют пчелы (Melipona beechii), колибри (Cynniris sp.) и летучие мыши. Преобладающая часть данных свидетельствует в пользу гипотезы о том, что наиболее распространенным опылителем является блестящая зеленая орхидная пчела Euglossa viridissima (Soto, 1999a, 2003; Lubinsky et al., 2006). Было зарегистрировано, что эти пчелы посещают цветы ванили, но их посещения нерегулярны, а их потенциал для опыления еще меньше, возможно, всего 1 плод на 100 или 1000 цветов (Soto, 1999a, 1999b; Hagsater et al., 2005).

При естественном опылении, как правило, бывает только один плод на кисть. Иногда наблюдается до четырех, и все они обычно крупнее и тяжелее, чем ванильные стручки, полученные путем ручного опыления, поскольку на их развитие выделяется больше ресурсов.

Другие орхидные пчелы, а именно особи Eulaema sp. (жикоте) часто посещают цветы Vanilla pompona (рис. 6.3) в северном Веракрусе, Мексика. В редких случаях они также способствуют опылению цветов (5%), ища нектар внутри и у основания лабеллума.

РИСУНОК 6.3. Пчела Eulaema sp. (жикоте), возможный естественный опылитель V. pompona.

Внутри лабеллума, лепестка прикрепляющегося к колонке и оборачивающегося вокруг неё, цветка ванили находится мембрана, называемая ростеллум, который откидывается от колонки. Ростеллум находится точно между рыльцем (женским органом) и пыльником (мужским органом) и считается продуктом эволюции, выбранным для предотвращения самооплодотворения. При ручном опылении пыльца вручную перемещается от пыльника к рыльцу, минуя ростеллум.

Соответствующие части и репродуктивные органы цветка ванили показаны на рисунке 6.4.

РИСУНОК 6.4. Структуры цветка V. planifolia. (а) Целый цветок, (б) колонка (вид сбоку), (в) колонка (вид спереди) и (г) поднятый ростеллум и пыльник, обнажая рыльце.

Ручное опыление выполняется небольшой тонкой палочкой размером и формой примерно с зубочистку, которая может быть сделана из бамбука, кости, шипов или других материалов.

Ручное опыление было открыто Чарльзом Морреном в 1836 году, а первым, кто применил опыление на острове Реюньон, был Эдмон Альбиус в 1841 году (Lecomte, 1901; Childers and Cibes, 1948). Этот метод ручного опыления аналогичен используемому сегодня (рис. 6.5) и состоит из следующих этапов:

1. Использовать зубочистку или аналогичный инструмент для продольного разреза в лабеллуме на стороне, противоположной колонке, чтобы обнажить репродуктивные структуры.

2. Этим же концом зубочистки приподнять ростеллум вертикально так, чтобы пыльник мог беспрепятственно свисать над лепестком рыльца.

3. Осторожно прижать пыльник к рыльцу, пока они не слипнутся, и вынуть зубочистку.

РИСУНОК 6.5. Метод ручного опыления V. planifolia.

Было установлено, что пыльца V. planifolia жизнеспособна в течение периода, который начинается за 23 часа до цветения и заканчивается через 16 часов после закрытия цветка. Точно так же рыльце является восприимчивым за 41 час до раскрытия цветка и остается таковым в течении 17 часов после закрытия цветка (Shadakshari et al., 2003). Из практических соображений ручное опыление проводится с 7 часов утра до полудня или немного позже, если пасмурно, но никогда, когда цветы уже закрылись или засохли.

Ручное опыление должны проводить способные и опытные люди. Женщины чаще участвуют в выполнении этой задачи. Опытный человек опыляет 1000–1500 цветков за 5–7 часов (около 4 цветков в минуту) – подразумевается, что растения находятся более или менее на одной и той же территории. Первые опыленные цветки в кисти дают более длинные и прямые плоды, в то время как последние распустившиеся цветки – обычно мелкие и изогнутые, имеющие меньшую ценность.

Ручное опыление – это ежедневная задача в течение трех месяцев. Для опыления на гектар требуется 300–600 дней работы, в зависимости от обилия цветов, их расположения, эффективности опылителя и расстояния между растениями.

Оплодотворенные/опыленные цветки не отделяются и не опадают со своей цветоножки (в случае ванили цветоножка также является нижней завязью). Иногда колонка может отделяться от оплодотворенной завязи, но в идеале колонка и лепестки остаются прикрепленными к развивающемуся плоду, поскольку они снижают потерю влаги плодом и препятствуют внедрению вредителей или грибковых заболеваний.

Цветы, которые не были опылены, неправильно опылены, повреждены дождем или высокими температурами, опадают сразу или через 2–3 дня после опыления. В дождливые дни до 50% случаев опыления кончается неудачно, поскольку пыльца увлажняется, теряет свои липкие свойства и не держится на рыльце.

Обычно опыляют 6–8 цветков на кисть, чтобы обеспечить минимальный урожай в 4–5 плодов на кисть приемлемого качества. Для получения 100–120 плодов с одного растения требуется 8–15 цветков на кисть для опыления (Anonymous, 1998). Эти приближения являются грубыми, поскольку многое зависит от условий окружающей среды, положения и силы роста растений, а также от биологических характеристик клона или сорта. Производители ванили определяют количество опыляемых цветов с учетом цен. Чрезмерное опыление приводит к появлению множества мелких стручков меньшей ценности, увеличивает стоимость опыления и требует больших затрат от растения. Чрезмерное опыление также связано с большими колебаниями объемов производства из года в год.

Сразу после ручного опыления пыльцевые трубки начинают прорастать, расти и в конечном итоге оплодотворять семяпочки. Завязь начинает быстро увеличиваться в размерах и приобретает яркий темно-зеленый оттенок, свешиваясь вниз. Максимальная длина и диаметр плода достигается через 45 дней после ручного опыления (рис. 6.6). После этого рост прекращается, и плод вступает в период созревания, который длится примерно 7-8 месяцев.

РИСУНОК 6.6. Данные временного ряда о развитии плода V. planifolia «манса» (длина и диаметр), наблюдавшаяся на экспериментальной станции Икстакуако (INIFAP, Мексика).

Сбор урожая

Ваниль собирают по достижении товарной зрелости, когда дистальный конец плода меняет цвет с зеленого на желтый (рис. 6.7), как правило, через 8–9 месяцев после опыления.

РИСУНОК 6.7. Товарная зрелость зеленых стручков (8–9 месяцев после опыления).

Рано собранные стручки меньше весят, более восприимчивы к поражению грибками и дают меньшее количество ванилина после обработки (Tiollier, 1983). Плоды, собранные в течение последнего девятого месяца, начинают раскрываться и меняют цвет с зеленого на желтый, затем на темно-коричневый или черный. Эти плоды называются «расколотыми» и имеют меньшую ценность.

В странах Северного полушария сезон сбора урожая с декабря по февраль, а в странах Южного полушария – с июня по сентябрь. Большинство производителей ванили собирают урожай за один раз и сразу все плоды, то есть зрелые и развивающиеся. Некоторые производители, например, в Уганде и Французской Полинезии, собирают урожай только тогда, когда плоды созреют, обычно один раз в неделю, продлевая сбор урожая до 2–3 месяцев.

В Мексике собирают весь пучок или кисть плодов вместе с центральным стеблем или рахисом. Самый лучший способ – собирать каждый зрелый стручок индивидуально. Собранные стручки помещают в корзины или пластиковые ящики, чтобы предотвратить механическое повреждение, которое может привести к заражению болезнетворными микроорганизмами. Плоды хранятся в затененных и хорошо проветриваемых местах.

После сбора урожая принято обрезать уже отцветшие побеги. Эти побеги не будут плодоносить снова (или также же), если на них нет бутонов. Обрезка выполняется ножом или лезвием, которые перед использованием дезинфицируют в растворе из 1 части отбеливателя на 6 частей воды.

Удаление этих «отработанных» побегов служит для устранения непродуктивных частей растения, занимающих пространство и забирающих у растения энергоресурсы. Их удаление способствует поддержанию надлежащих условий вентиляции и освещения для растения. Некоторые из этих отработанных побегов могут служить черенками для создания новых растений, если у них сохранилась меристематическая ткань.

Урожайность вайниллалов чрезвычайно различается и зависит от возраста растений, плотности посадки, метода выращивания («традиционный» или современный), источника воды (неорошаемый или орошаемый), почвы и климатических условий каждого участка и так далее.

Во всем мире средняя урожайность зеленой ванили составляет менее 500 кг/га, поскольку большинство производителей используют довольно мало технологий. Те, кто пользуется орошением и удобрением или же использует теневые дома, могут получить 3–4 тонны зеленой ванили/га или примерно 500–800 кг готовой ванили/га (Ranadive, 2005).

Средний вес плодов на одно растение составляет 1-2 кг и до 5,5 кг для растений, выращенных на опорах из апельсиновых деревьях (Lopez Méndez and Mata García, 2006).

При любой системе выращивания ванили максимальные урожаи приходятся на четвертый или пятый год после посадки (второй или третий урожай). По истечении этого времени объем производства может быть ниже или выше, но после девяти лет урожайность будет неуклонно снижаться, пока продуктивность не прекратится почти полностью к двенадцатому году.

Опыт показал, что густо посаженные вайниллалы могут давать высокие урожаи, но, как правило, только один раз. Позже урожайность резко снижается и прекращается, как правило, через шесть лет после посадки из-за серьезных проблем с болезнями. Ожидается, что у ваниллалов с менее густой посадкой продуктивная продолжительность жизни составит 12 лет, поскольку существуют адекватные условия вентиляции и предотвращения болезней/вредителей. Лучшая модель для этого – ваниль, выращенная на апельсиновых деревьях поддержки.

Трудозатраты

Ваниль – трудоемкая культура, требующая 172–575 рабочих дней/га в год в зависимости от системы производства и стадии развития растений (т.е. вегетативный рост по сравнению с продуктивным). Четвертый и пятый годы обычно являются самыми сложными, поскольку в этот период производительность наиболее высока. В Мексике при полуинтенсивной системе с использованием Erythrina sp. в качестве дерева поддержки, производителям требовалось максимум 575 рабочих дней в течение года (в среднем она составляет 316,2 рабочих дней).

Большая часть рабочих дней, более 50%, приходится на ручное опыление, за которым следует обработка побегов (петлеобразование и укоренение, 10,4%), обрезка (7%) и борьба с сорняками, размещение органических материалов/компоста и фитосанитарное обслуживание (7%) (таблица 6.1).

Требования к рабочей силе аналогичны другим системам выращивания ванили. Одна семья может выращивать максимум 1 га ванили, но ей необходим наемный труд, чтобы помочь с опылением на большей площади.

Перспективы улучшения урожая

Грибок F. oxysporum является основной причиной экономического ущерба при выращивании ванили во всем мире. Методы возделывания и химический контроль пока не доказали свою эффективность в борьбе со вспышками фузариоза. Следует разработать стратегии для определения генетической основы устойчивости путем отбора и селекции. В этом отношении могут помочь геномные/генетические технологии, такие как селекция с помощью маркеров и генные чипы.

Знания о потребностях питания ванили все еще несовершенны. Количество и типы питательных веществ, необходимых ванили на каждой фенологической стадии, следует изучить более подробно. Такую информацию можно использовать для создания мульчи и смесей удобрений, специфичных для ванили. Это, в свою очередь, положительно скажется на урожайности. Точно так же вода является незаменимым элементом при выращивании ванили, но точные потребности ванили в воде – сколько и с какими интервалами – еще предстоит изучить.

С вредителями ванили легко бороться с помощью химикатов, если такие вещества используются эффективно и без промедления. Помимо получения дополнительной информации о влиянии конкретных методов возделывания, выращивание ванили стоит улучшить на основе идей о том, как можно вызвать цветение с помощью химических или гормональных средств.