Кудзу ( / ˈ k uː d z u , ˈ k ʊ d -, ˈ k ʌ d -/ ), также называемый японской марантой или китайской марантой , [1] [2] представляет собой группу вьющихся, извивающихся и висячих листопадных многолетних растений. Лозы произрастают в большей части Восточной Азии , Юго-Восточной Азии и на некоторых островах Тихого океана, [2] но инвазионны во многих частях мира, в первую очередь в Северной Америке .
Лоза плотно забирается на другие растения и деревья и растет так быстро, что душит и убивает их, блокируя большую часть солнечного света и занимая пространство для корней. [3] Растения относятся к роду Pueraria , семейству гороха Fabaceae , подсемейству Faboideae . Название происходит от японского названия растения восточноазиатской маранты ( Pueraria montana var. lobata ), кузу (クズ/葛) . [4] [примечание 1] Там, где эти растения натурализованы , они могут быть инвазивными и считаются вредными сорняками . Растение съедобно, но его часто опрыскивают гербицидами. [3]
Название «кудзу» описывает один или несколько видов рода Pueraria , которые тесно связаны, и некоторые из них считаются разновидностями , а не полноценными видами. Морфологические различия между подвидами P. montana незначительны; они могут размножаться друг с другом, и завезенные в Соединенные Штаты популяции кудзу , по-видимому, имеют происхождение более чем от одного подвида. [9] [10] Это:
Различные другие виды Pueraria sensu stricto также известны как «кудзу» с прилагательным, но они не так широко культивируются и интродуцируются.
Кудзу называют «квазидиким» из-за его долгой истории выращивания, селекции различных сортов и последующего возвращения в дикие условия. Некоторые исследователи предполагают, что люди являются главным хищником кудзу в его естественном ареале и что использование и выращивание кудзу человеком способствует его успеху как инвазивного вида и является формой биологического контроля кудзу. [12]
Кудзу распространяется путем вегетативного размножения через столоны (побеги), которые укореняются в узлах и образуют новые растения, а также корневищами . [13] Кудзу также распространяется семенами , которые содержатся в стручках и созревают осенью, хотя это бывает редко. [14] На гроздь стручков образуется одно или два жизнеспособных семени. Семена с твердой оболочкой могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких лет и успешно прорастать только тогда, когда почва постоянно сырая в течение 5–7 дней и при температуре выше 20 ° C (68 ° F).
После прорастания саженцы необходимо хранить в хорошо дренированной среде, сохраняющей высокую влажность. На этом этапе роста кудзу должен получать как можно больше солнечного света . Саженцы кудзу чувствительны к механическим воздействиям и повреждаются химическими удобрениями. Они не переносят длительных периодов тени или высокого уровня грунтовых вод.
Кудзу использовался как средство борьбы с эрозией и для улучшения почвы. Как бобовое растение , он увеличивает содержание азота в почве за счет симбиоза с азотфиксирующими бактериями . [15] Его глубокие стержневые корни также переносят ценные минералы из недр в верхний слой почвы, тем самым улучшая верхний слой почвы. В обезлесенной части центрального бассейна Амазонки в Бразилии его использовали для улучшения пористости почвы в глинистых латозолях , тем самым высвобождая даже больше воды для растений, чем в почве до вырубки лесов. [16]
Кудзу можно использовать при выпасе животных, так как он имеет высокое качество корма и вкусен для скота . Его можно выпасать до заморозков и даже немного позже. Кудзу использовали на юге США специально для кормления коз на землях с ограниченными ресурсами. Сено кудзу обычно содержит 22–23% сырого протеина и более 60% общей перевариваемой питательной ценности. Качество листьев снижается по мере увеличения содержания виноградной лозы по сравнению с содержанием листьев . Кудзу также имеет низкую урожайность корма, несмотря на скорость его роста : ежегодно он дает от двух до четырех тонн сухого вещества с акра. Его также трудно тюковать из-за роста виноградных лоз и медленного отвода воды. Это приводит к необходимости размещать сено кудзу под навесом после прессования. Свежий кудзу охотно поедается всеми видами пасущихся животных, но частый выпас в течение трех-четырех лет может привести к гибели даже устоявшихся насаждений. Таким образом, кудзу хорошо служит пастбищной культурой только на временной основе. [3]
Волокно кудзу издавна использовалось для художественного творчества и плетения плетений. Длинные побеги, которыми размножаются поля кудзу, и более крупные лозы, покрывающие деревья, служат отличным материалом для плетения. Некоторые производители корзин используют зеленый материал. Другие используют его, разделив пополам, давая высохнуть, а затем увлажняя горячей водой. Кудзу используют как традиционные, так и современные мастера плетения корзин. [17]
Кудзу содержит изофлавоны , в том числе пуэрарин (около 60% от общего количества изофлавонов), даидзеин , дайдзин (структурно родственный генистеину ), мирифицин и сальвианоловую кислоту , среди множества других выявленных. [18] В традиционной китайской медицине , где оно известно как гэ гэн (гэгэн), кудзу считается одной из 50 основных трав, которые, как считается, обладают терапевтическим эффектом, хотя не существует высококачественных клинических исследований , указывающих на то, что оно обладает какой-либо активностью или Терапевтическое применение у человека. [19] [20] [примечание 2] Соединения икариина , астрагала и пуэрарина уменьшают перегрузку железом в коре головного мозга мышей с болезнью Альцгеймера. [21] Побочные эффекты могут возникнуть, если кудзу принимают люди с гормоночувствительным раком или те, кто принимает тамоксифен , противодиабетические препараты или метотрексат . [20]
Корни содержат крахмал , который традиционно использовался в качестве пищевого ингредиента в Восточной и Юго-Восточной Азии. Во Вьетнаме крахмал, называемый бут сан дай , приправляют маслом помело , а затем летом используют в качестве напитка. В Корее из корня растения готовят чикчу (칡차; «чай из аранты»), который используется в традиционной медицине, а обработанный крахмал используется в кулинарных целях, например, в качестве основного ингредиента нэнмён ( 칡냉면). В Японии растение известно как кузу , а крахмал — кузуко . Кузуко используется в таких блюдах, как кузумоти , мидзу мандзю и кудзую . Он также служит загустителем для соусов и может заменить кукурузный крахмал. [22]
Из цветков делают желе , по вкусу похожее на виноградное желе. [23] [24] Корни, цветы и листья кудзу проявляют антиоксидантную активность, что позволяет использовать его в пищу. [23] Соседние пчелиные семьи могут питаться нектаром кудзу во время засухи в качестве крайней меры, производя маловязкий красный или фиолетовый мед со вкусом виноградного желе или жевательной резинки . [24]
Кудзу также веками использовался в Восточной Азии в народной медицине с использованием травяных чаев и настоек . [25] Порошок кудзу используется в Японии для приготовления травяного чая под названием кудзую . Какконто ( китайский и японский : 葛根湯; пиньинь : gégēntāng ; ромадзи : какконто ; «суп из корня кудзу») — травяной напиток, возникший в традиционной китайской медицине , предназначенный для людей, страдающих различными легкими заболеваниями, такими как головная боль . [25]
Волокно кудзу, известное как ко-конопля, [26] традиционно используется для изготовления одежды и бумаги, [27] , а также исследовалось для использования в промышленных масштабах. [28] [29] Волокно кудзу представляет собой лубяное волокно , похожее на коноплю или лен, которое использовалось для изготовления одежды в Китае не менее 6000 лет и в Японии не менее 1500 лет. В древнем Китае кудзу был одним из трех основных материалов для одежды и текстиля, двумя другими были шелк и рами. [12]
Он может стать ценным активом для производства целлюлозного этанола . [30] На юге США кудзу используется для изготовления мыла , лосьонов и компоста . [31]
Экологический и экологический ущерб Кудзу является результатом того, что он вытесняет другие виды за ресурс. Кудзу конкурирует с местной флорой за свет и блокирует им доступ к этому жизненно важному ресурсу, зарастая над ними и затеняя их своими листьями. В результате местные растения могут погибнуть. [32]
Когда кудзу вторгается в экосистему, он делает опад из листьев более лабильным , тем самым уменьшая способность почвы связывать углерод . Это способствует изменению климата. [33]
Кудзу — печально известный сорняк в США, [34] где его можно встретить в 32 штатах. [35] Это распространено вдоль обочин дорог и других нарушенных территорий на большей части юго-востока, [36] на севере до сельских районов округа Пуласки, штат Иллинойс . Виноградная лоза стала больным вопросом в культуре Юга США . Оценки скорости его распространения сильно различаются; Было описано, что он распространяется со скоростью 150 000 акров (610 км 2 ) в год [37] , хотя в 2015 году Лесная служба США оценила эту скорость всего в 2500 акров (10 км 2 ) в год. [34]
Небольшой участок кудзу был обнаружен в 2009 году в Лимингтоне, Онтарио , втором по теплоте растущем регионе Канады после южного побережья Британской Колумбии. [38] [39]
Кудзу был завезен из Японии в Соединенные Штаты в японском павильоне на Столетней выставке 1876 года в Филадельфии. [25] Он также был показан на Всемирной выставке в Чикаго . [35] Он оставался садовым растением до эпохи «Пыльного котла» (1930–1940-е годы), когда виноградная лоза стала продаваться как способ остановить эрозию почвы для фермеров . Новая Служба охраны почв вырастила семьдесят миллионов саженцев кудзу и заплатила 8 долларов за акр (что эквивалентно 167 долларам в 2022 году) каждому, кто посеет виноградную лозу. Строители дорог и железных дорог сажали кудзу для стабилизации крутых склонов. Фермер и журналист Ченнинг Коуп, которого в журнале Time за 1949 год прозвали «кудзу-ребёнком» , популяризировал его на Юге как средство для устранения эрозии почв. Он основал Американский клуб Кудзу, который к 1943 году насчитывал 20 000 членов. Клуб намеревался засеять 8 миллионов акров (32 000 км 2 ) на юге. [34] К 1945 году культивирование достигло пика в более чем один миллион акров (4000 км 2 ) . [40] Как только платежи Soil Service закончились, большая часть кудзу была уничтожена, поскольку фермеры передали землю для более прибыльного использования. К 1950-м годам Служба охраны почв вообще прекратила пропаганду кудзу. [34]
Продолжающиеся мифы о Кудзу как о захватчике со скоростью мили в минуту, вероятно, связаны с тем, что его видимость покрывает деревья на лесистых обочинах дорог и процветает на солнце на опушке леса. Несмотря на дурную славу кудзу, азиатская бирючина и инвазивные розы представляют большую угрозу в Соединенных Штатах. [34]
В Европе кудзу с 2016 года включен в список инвазивных чужеродных видов Союза (Список Союза). [41] Это означает, что этот вид нельзя импортировать, выращивать, транспортировать, коммерциализировать, высаживать или намеренно выбрасывать в окружающую среду где-либо на территории Европейского Союза. [42]
В некоторых регионах Италии и Швейцарии есть лишь отдельные популяции кудзу. В Швейцарии он встречается почти исключительно в Тичино , где его обнаруживают в дикой природе по крайней мере с 1956 года. [43] Большинство вспышек концентрируются вокруг озер Лугано и Маджоре , где климат (жаркое лето и мягкая зима) способствует его росту. Однако вспышки в периферийных районах, таких как долина Онсерноне и Нижняя Левентина, вероятно, связаны с незаконной утилизацией растительных отходов. Благодаря эффективным и действенным методам борьбы с кудзу в Тичино все же можно искоренить, если немедленно приложить все усилия, чтобы предотвратить дальнейшее распространение этого растения. [44]
Во время Второй мировой войны кудзу был завезен в Вануату и Фиджи вооруженными силами США в качестве камуфляжа для техники и стал основным сорняком. [45]
Кудзу также становится проблемой на северо-востоке Австралии , его видели в Швейцарии и в изолированных местах Северной Италии ( озеро Маджоре ). [46]
В Новой Зеландии кудзу был объявлен «нежелательным организмом» и в 2002 году был внесен в реестр биобезопасности Новой Зеландии. [47]
Разрушение всей подземной системы, которая может быть чрезвычайно большой и глубокой, не является необходимым для успешного долгосрочного контроля над кудзу. Достаточно уничтожить или удалить корневую коронку кудзу [48] и все укореняющиеся побеги. Корневая коронка представляет собой волокнистый узелок ткани, расположенный над корнями. Кроны формируются из нескольких узлов виноградной лозы, которые уходят корнями в землю, и имеют размер от горошины до баскетбольного мяча. [48] Эти кроны и прикрепленные к ним клубневые корни могут весить 400 или 500 фунтов (от 180 до 225 килограммов) и уходить в землю на глубину до двадцати футов (шести метров). [49] Возраст крон коррелирует с тем, насколько глубоко они находятся в земле. Узлы и кроны являются источником всех лоз кудзу, а корни не могут давать лозы. Если какая-либо часть корневой кроны осталась после попытки удаления, растение кудзу все равно может вырасти снова. [ нужна цитата ]
Механические методы борьбы включают срезание кроны с корнями, обычно чуть ниже уровня земли. Это немедленно убивает растение. Срезания надземных лоз недостаточно для немедленного уничтожения. Необходимо уничтожить весь удаленный материал коронки. Погребенные коронки могут регенерировать в здоровый кудзу. Перевозка кроны в почве, удаленной от заражения кудзу, является одним из распространенных способов неожиданного распространения кудзу и его появления в новых местах. [ нужна цитата ]
Скошенное скашивание каждую неделю, регулярный интенсивный выпас в течение многих лет подряд или повторная обработка могут быть эффективными, поскольку это приводит к истощению корневых резервов. [48] Если это делается весной, обрезку лоз необходимо повторить. Повторный рост, по-видимому, истощает запасы углеводов в растении . Собранный кудзу можно скормить скоту, сжечь или компостировать. [ нужна цитата ]
В Соединенных Штатах, в городе Чаттануга, штат Теннесси, в 2010 году была проведена пробная программа с использованием коз и лам для выпаса на растении. Аналогичные усилия по сокращению широко распространенного неприятного роста кудзу также были предприняты в городах Уинстон-Сейлем, Северная Каролина [50] и Таллахасси, Флорида . [51]
Предписанное сжигание используется при старых обширных заражениях, чтобы удалить растительный покров и способствовать прорастанию семян для удаления или обработки. Хотя огонь не является эффективным способом уничтожения кудзу, [48] оборудование, такое как мини-погрузчик , может позже удалить кроны и уничтожить кудзу с минимальным нарушением или эрозией почвы. [52]
Системный гербицид , например, глифосат , [53] триклопир , [53] или пиклорам , [54] можно наносить непосредственно на срезанные стебли, что является эффективным средством транспортировки гербицида в обширную корневую систему кудзу. [55] Гербициды можно использовать после других методов борьбы, таких как скашивание, выпас скота или сжигание, что может облегчить применение химиката к ослабленным растениям. [56] При крупномасштабных заражениях лесов почвоактивные гербициды оказались весьма эффективными. [55]
После первоначальной гербицидной обработки обычно необходимы последующие обработки и мониторинг, в зависимости от того, как долго кудзу растет на определенной территории. После первоначального размещения химикатов может потребоваться до 10 лет надзора, чтобы гарантировать, что растение не вернется. [57]
С 1998 года Служба сельскохозяйственных исследований США экспериментирует с использованием гриба Myrothecium verrucaria в качестве гербицида биологического происхождения против кудзу. [37] Спрей с диацетилверрукаролом на основе M. verrucaria действует в различных условиях (в том числе при отсутствии росы ), наносит минимальный вред многим другим древесным растениям в местах обитания, зараженных кудзу, и начинает действовать достаточно быстро, чтобы обработать кудзу утром к полудню начинают проявляться признаки повреждений. [37] Первоначальные составы гербицида вызывали токсичные уровни других трихотеценов в качестве побочных продуктов, хотя ARS обнаружило, что выращивание M. verrucaria в ферментере на жидкой диете (вместо твердой пищи) ограничивало или устраняло проблему. [37]