Урожай с одного кофейного дерева

Как выращивают кофейные деревья

Методы посадки, ухода, состав почвы, цикл жизни

9 мин. на чтение

25148 просмотров

Кофе — это, в первую очередь, растение, которое имеет свои особенности выращивания. Как размножаются кофейные деревья, почему в Бразилии деревья растут под открытым солнцем, а в Эфиопии в тени, какие элементы берут из почвы, сколько растут и с какой периодичностью плодоносят — рассказываем в этой статье.

Распространение кофейных деревьев

Кофейные деревья размножают несколькими способами. Самые популярные из них — с помощью семян и черенкованием.

С помощью семян

Спелые ягоды собирают, снимают с них кожуру и мякоть. Зерно отмывают от клейковины, сушат до 16–18% и высаживают в обеззараженную, почти стерильную почву с микроэлементами. Примерно через 40 дней зерно прорастает.

Ростки кофейного дерева выглядят необычно © pxhere.com

После этого пророщенное зерно перемещают в кофейные ясли. В тканевые мешки насыпают землю, в которую добавили навоз или кофейную кожуру для ее обогащения. Затем в эти мешки высаживают зерна.

Мешки с пророщенными зернами рядами выставляют на участке. Для них делают навес, чтобы закрыть молодые ростки от дождя и прямых солнечных лучей. Здесь саженцы проведут 8–10 месяцев, пока не превратятся в кофейные деревца высотой 50–60 см и их не перенесут на постоянное место.

Так выглядят кофейные ясли в Бразилии

Однако такой способ размножения не всегда со стопроцентной точностью воспроизводит материнское дерево. Проблема может возникнуть из-за перекрестного опыления. Хоть в 93–95% случаев опыление происходит в закрытом цветке, все-таки есть вероятность, что цветок откроется. В итоге одни кофейные деревья скрещиваются с другими и из них вырастают новые гибриды.

Черенками

Черенок нужно выбрать из средней части кроны. Причем срезать побег с ветки, на которой растут листья и ягоды. Если выбрать ветку, на которой растут только листья, — из такого побега не вырастет дерево.

Срезают побег так, чтобы на нем было не меньше двух пар листьев. Срез делают наискось, на расстоянии 3 см от нижних листьев.

Зеленые черенки выдерживают в растворе стимулятора корнеобразования. Затем их сажают в ящик с питательным грунтом — примерно на 1,5-2 см в глубину. Ящик накрывают пленкой, держат в светлом, но укрытом от прямых солнечных лучей месте.

Раз в неделю черенки нужно проверять и следить за влажностью грунта. Поливать посадки лучше из пульверизатора. Загнившие листья убирать как можно быстрее. Примерно через месяц у черенков появятся первые корни. А примерно через год их высаживают в открытую землю.

Этот способ на 100% воспроизводит генотип материнского дерева.

Схема черенкования кофейного дерева

Графтингом

Графтинг придумал русский биолог и селекционер Иван Владимирович Мичурин.

Это один из способов вегетативного размножения, который еще называют «прививкой». Например, прививают стволы деревьев арабики к корешкам робусты. Это защищает корни деревьев от круглых червей (нематод) или позволяет высаживать арабику на почве с недостаточным количеством влаги.

Привой — арабика — не образует собственных корней, получает воду и неорганические соли из корней робусты. А подвой — робуста — получает из привоя органические вещества.

Затем привитое дерево высаживают в землю. Примерно через 10–15 дней проверяют, прижился ли привой.

Так проводят графтинг кофейных деревьев

При помощи соматического эмбриогенеза (репликации)

Таким способом размножают деревья только в 5 лабораториях в мире.

Берется срез листа, который очищают от бактерий и кладут в чашку Петри в питательную среду — агар-агар.
Срезы листьев на питательной среде. © Д.Бородай

В ней вырастают кристаллы, которые потом счищают, кладут в питательный раствор и в стерильных условиях выращивают эмбрионы.

Кристаллы, выросшие из срезов листьев. © Д.Бородай

Этот процесс занимает порядка 2 лет. И получается, что с одного листа можно реплицировать до 10 000 деревьев, одинаковых по генотипу. Они будут на 100% повторять геном материнского дерева.

Эмбрионы, растущие в стерильном питательном растворе. © Д.Бородай

Методы посадки кофейных деревьев

На всех кофейных фермах используют один из двух методов посадки деревьев.

1. Под прямым солнечным светом

В Бразилии, Коста-Рике, Колумбии вырубают леса для создания кофейных плантаций. Кофейные деревья, выращенные на залитых солнцем полях, быстрее созревают и дают больший урожай. Но срок их плодоношения сокращается, деревья потребляют много питательных веществ, и почва не успевает восстанавливаться.

Кофейные деревья в Бразилии растут под прямым солнечным светом

2. В тени деревьев

В Эфиопии, Индонезии, Гватемале кофейные деревья высаживают в естественных для них условиях — тропических лесах или в тени других деревьев.

Для создания тени используют цитрусовые, банановые деревья, кедр, эритрину. Листья этих деревьев опадают и образуют перегной, который служит барьером от сорняков. А если они все же образуются, из-за тени не успевают развиваться.

Плотность кофейных посадок зависит от типа и плодородия почвы. Но главную роль играют типы деревьев. Небольшие разновидности, как катурра, высаживают по 3–10 тысяч деревьев на 1 га земли. Высокие, как типика или бурбон, высаживают по 1,3–2,5 тысяч деревьев на 1 га. Робусту высаживают по 1,5 тысячи деревьев на 1 га.

В Эфиопии кофе растет в тропических лесах, в тени других деревьев

Состав почвы и ее влияние на вкус кофе

Корни кофейных деревьев берут из почвы воду и важные питательные элементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний. При этом состав почвы напрямую влияет на вкус кофе.

Почва не должна быть слишком сухой или чрезмерно влажной. Если почва пересыхает — ягоды не получают питания. Если почва слишком влажная — в корнях появляется плесень, а в ягодах — дефекты. Чтобы необходимая часть воды в земле задерживалась, а лишняя после дождя уходила — почве необходим дренаж.

Вулканическая почва Латинской Америки придает кофе характерную яркую сладость

Состав почвы напрямую влияет на вкус кофе. Например, благодаря вулканической почве в Латинской Америке кофе имеет яркую сладость, во вкусе — шоколад, орехи, карамель. А в кенийской почве содержится много ортофосфорной кислоты. Эта кислота неорганическая, поэтому ее присутствие в почве сильно влияет на вкус кофе — во рту появляются пощипывающие, а на зубах поскрипывающие ощущения, как от кока-колы.

Если в почве недостаточно веществ для питания деревьев, ее нужно удобрять: азотом, фосфором, кальцием, магнием. Удобрения рассыпают по кругу возле дерева, чтобы корни впитывали их равномерно.

Жизненный цикл кофейных деревьев

Кофейные деревья имеют свой жизненный цикл. Примерно через два года после того, как дерево высадили на плантацию, оно цветет, опыляется перекрестным способом или клейстогамией, а затем дает первый урожай.

На 3–4 года дерево хорошо плодоносит и дает максимальный урожай. Но после 4-го года урожайность падает.

Урожайность выходит на пиковые показатели на 3–4 год жизни дерева

По завершении жизненного цикла — примерно через 7 лет — дерево подрезают. Это называется «прунинг». Дерево подрезают под углом, чтобы на срезе не скапливалась вода и не началось гниение. Оставляют пенек высотой 50 см. Затем из него вырастает новый ствол, и начинается новый цикл. С каждым подрезанием урожайность дерева снижается, потому прунинг не повторяют больше 5–6 раз.

Жизненный цикл дерева в Бразилии короче, и прунинг производят чаще — примерно раз в 5 лет. Это связано с тем, что деревья растут под открытым солнцем, а урожай собирают механическим способом, что подвергает деревья дополнительному стрессу.

В Кении, например, прунинг производят так, чтобы у дерева образовалось 2 ствола, которые потом срезают по очереди раз в 5–7 лет и таким образом поддерживают постоянное плодоношение дерева.

Также существует практика, когда ствол дерева подрезают под корень, оставляя только корневую систему. Затем дерево может вырасти еще 5–8 раз. Корням может быть 35–65 лет, а дереву — только 5–7 лет.

Подведем итоги

1. Кофейные деревья чаще всего размножают с помощью семян в кофейных яслях и черенками, реже — графтингом или при помощи соматического эмбриогенеза. Также многие фермеры покупают уже готовые саженцы из кофейных яслей, чтобы высадить у себя на ферме.
2. Деревья высаживают в тени других деревьев или под прямым солнечным светом.
3. Плотность кофейных посадок зависит от типа почвы, а также от вида деревьев.
4. Состав почвы напрямую влияет на вкус кофе.
5. Чтобы деревья были плодородными, в почве должно быть достаточно влаги и важных питательных элементов.
6. Жизненный цикл дерева занимает примерно 7–10 лет. Затем его подрезают и начинается новый цикл.
7. Кофейное дерево может жить 35–65 лет.

Благодарим Дмитрия Бородая за помощь в подготовке статьи и фото.

Вам может быть интересно:

Пакамара: неординарный вкус и два больших «но»

23 сен 2021 · 5 мин. на чтение

25148 просмотров

Источник

Созревание кофейной ягоды: почему так важно собирать ягоды в нужный момент

Рассказываем, как созревают кофейные ягоды

8 мин. на чтение

8022 просмотра

Качество кофе на 35 % зависит от спелости ягод во время сбора. Зеленые ягоды станут причиной вяжущего вкуса, перезрелые — уксусного и неприятного. Напиток, для которого использовали зерна только спелых ягод, будет слаще. Поэтому так важно собирать кофе в нужной степени зрелости.

В этой статье рассказываем, какие процессы происходят во время созревания кофейной ягоды и как это отражается на вкусе.

Как проходит созревание ягоды

При созревании кофейная ягода становится мягче, меняет цвет и химический состав. Это происходит за счет следующих преобразований.

Распадается хлорофилл. Ягода постепенно становится менее зеленой.

Синтезируются пигменты — каротиноиды, антоцианы и другие. В зависимости от разновидности кофейного дерева ягода окрашивается в красный, желтый, оранжевый или розовый цвета.

Снижается содержание фенольных соединений. За счет этого в ягоде исчезает вяжущий вкус.

Увеличивается содержание летучих соединений, таких как сложные эфиры, альдегиды, кетоны, спирты и другие. Ягода приобретает аромат спелого плода. Эти летучие соединения также проникают в зерно.

Важно собрать ягоды спелыми — только в этом случае аромат кофе после обжарки раскрывается полностью.

Важно отправлять на обработку только спелые ягоды

Однако при этом нельзя медлить с обработкой. Сразу после сбора запускаются процессы ферментации. Есть исследование, которое показало, что между сбором и началом обработки должно пройти не более 20 часов.

Этапы созревания ягоды

Созревания ягоды условно можно разделить на три этапа.

Первый этап — смягчение ягоды

Как и большинство плодов, кофейная ягода становится мягче по мере созревания. Размягчение тканей связывают с протопектином: он распадается под действием ферментов, и его растворимость растет.

При созревании ягоды протопектин во внутреннем и наружном слоях мезокарпия (мякоти) расщепляется на пектин. Когда плоды перезревают или ферментируются, пектин трансформируется в пектиновую кислоту. Это происходит под действием ферментов пектиназы и пектазы, которые естественным образом содержатся в кофейной ягоде.

Протопектин в недозрелых плодах и пектин в перезрелых нерастворимы в воде. Только чистый пектин, который содержится в спелых плодах, достаточно растворим. Именно он отвечает за желирующий эффект.

Ягода на этом этапе начинает делиться на слои. Если вы сожмете спелую ягоду между пальцами, экзокарпий (кожица) и внешний слой мезокарпия (мякоть) довольно легко соскользнут с внутреннего слоя. Внутренний слой, обычно называемый мюселяжем (клейковина), остается прочно прилегающим к внутренней части ягоды.

Экзокарпий и мезокарпий обычно компостируют или используют для производства каскары. Некоторые фермеры также используют его в качестве ингредиента для кормления скота. Мюселяж содержит более 30% чистого пектина — примерно столько же содержится в лимонах. Кофе является крупнейшим в мире потенциальным источником пектина. Возможно, в будущем он станет дополнительным источником дохода для фермеров.

Второй этап — изменение цвета

Цвет незрелых ягод варьируется между разными оттенками зеленого, перезрелых — от серовато-красного или желтого до полностью черного.

За изменение цвета при созревании ягоды отвечают пигменты — антоцианы

Ягода меняет цвет за счет химических веществ — пигментов. По мере созревания плодов пигменты претерпевают множество изменений:

снижается количество хлорофилла, который отвечает за зеленый цвет,

синтезируются каротиноиды, благодаря которым плод желтеет или становится оранжевым,

увеличивается количество антоцианов, которые дают красный, синий и фиолетовый цвета.

Экзокарпий (кожица) остается зеленым в течение большей части периода развития кофейной ягоды. Однако ближе к концу созревания хлорофилл исчезает, и ягоды приобретают жёлтый цвет.

Затем клетки, входящие в состав экзокарпия, начинают накапливать антоцианы — большую группу флавоноидов, отвечающих за красный цвет. Кофе созревает до различных оттенков красного, розового и желтого. Это зависит от терруара, в котором он растет, и от разновидности. Желтые разновидности собирать спелыми чуть сложнее, так как разница между желтым неспелым с оттенком зеленого и желтым спелым с оттенком оранжевого не такая заметная, как у разновидностей с красными ягодами.

Далее перезрелые плоды начинают коричневеть — за это тоже отвечают антоцианы: пигмент может варьироваться от розового до бордового цвета. В ягоде начинается брожение. Кофе, полученный из таких ягод, может иметь ноты уксуса и перезрелых фруктов.

В конце концов ягода высыхает и приобретает почти черный цвет.

Третий этап — повышение содержания сахарозы (брикс)

Когда кофе полностью созревает, в нем содержится максимальное количество сахара и сухих веществ. Поэтому степень зрелости ягоды фермеры определяют по содержанию сахара. Этот показатель называется брикс. Один градус Брикс (°bx) — это 1 грамм сахарозы в 100 граммах водного раствора.

Чаще всего брикс измеряют с помощью ручного рефрактометра. Фермеры используют этот прибор для определения содержания сахарозы в соке кофейной ягоды до сбора урожая.

Так выглядит рефрактометр для измерения брикс. © aliradar.com

Чтобы получить общую картину уровня спелости, фермер берет несколько ягод из разных участков территории. Сок, извлеченный из ягод, распределяется по линзе рефрактометра (эта линза — одна из сторон кристалла). Пользователь просто смотрит через рефрактометр, словно через телескоп, и видит изменение угла преломления в виде линии на шкале внутри устройства. Показатели для кофе обычно колеблются между 15° и 25° Брикс.

Замеряют брикс только в тех странах, где благодаря особенностям терруара ягоды созревают почти одновременно. Например, в Бразилии. В Колумбии измерять брикс смысла нет, потому что ягоды созревают в разное время: на одном дереве могут быть зеленые, спелые, переспелые ягоды и даже цветы.

Брикс измеряют фермеры, которые применяют стриппинг или механизированный сбор: для них важно получить общее представление о том, какое количество ягод уже созрело. Обычно фермеры собирают урожай, когда 95 % ягод достигло целевого уровня спелости. Если они станут ждать, пока созреют 100 % ягод, бóльшая часть ягод перезреет или упадет на землю.

В этом случае большая часть урожая будет состоять из спелых ягод, но некоторую часть все же составят зеленые и черные. Чтобы они не повлияли на вкус напитка, на крупных фермах (например, в Бразилии) применяют колорсортеры — оборудование для сортировки ягод перед обработкой.

При ручном сборе ягод пикеры подходят по 5–10 раз к одному дереву в течение 1–2 месяцев после начала сбора урожая.

Спелая ягода — важное условие для вкусного кофе

Фермерам важно собрать ягоды, когда они спелые. Только такие ягоды дают зерна, из которых получается вкусный кофе.

Зрелость ягод фермеры определяют визуально — плоды меняют цвет с зеленого на желтый, оранжевый или красный. Кроме того, они становятся мягче.

Чтобы определить процент зрелых ягод на плантации, фермеры используют рефрактометр. Этот прибор показывает содержание сахаров в ягоде. Когда 95 % кофейных ягод созрело, урожай можно собирать.

Вам может быть интересно:

Плодородных почв может не остаться: как удобрения для кофе влияют на почву и экологию

23 мар 2020 · 5 мин. на чтение

8022 просмотра

Источник