Пальчатое просо ( Eleusine coracana ) — однолетнее травянистое растение, широко выращиваемое как зерновая культура в засушливых и полузасушливых районах Африки и Азии . Это тетраплоидный и самоопыляющийся вид, вероятно, произошедший от своего дикого родственника Eleusine africana . [2]
Пальчатое просо произрастает в высокогорьях Эфиопии и Уганды . [3] Интересными характеристиками пальчатого проса являются его способность выдерживать выращивание на высоте более 2000 метров (6600 футов) над уровнем моря, его высокая засухоустойчивость и длительное время хранения зерен. [2]
Пальцевое просо родом из Восточной Африки (Эфиопское и Угандийское нагорья). Утверждалось, что оно было найдено на индийском археологическом объекте, датируемом 1800 годом до н. э. (поздний бронзовый век); [4] однако впоследствии было доказано, что это были неправильно идентифицированные очищенные зерна лущеного проса. [5] [6] Самое древнее упоминание о пальчатом просо происходит из археологического объекта в Африке, датируемого 3-м тысячелетием до н. э. [7]
К 1996 году выращивание пальчатого проса в Африке быстро сокращалось из-за большого количества требуемого труда, поскольку фермеры предпочитали выращивать менее питательные, но менее трудоемкие культуры, такие как кукуруза , сорго и маниока . [2] : 39–40 Однако в Азии такого спада не наблюдалось. [2] : 42
Пальчатое просо относится к роду Eleusine Gaertn. [8] [9]
Основные районы выращивания — части Восточной и Южной Африки, в частности Уганда , Кения , Демократическая Республика Конго , Зимбабве , Замбия , Малави и Танзания , а также части Индии и Непала . [2] : 42, 52 Он также выращивается в Южном Судане [2] : 39 и «на самом юге» Африки, в Мозамбике . [2] : 56
Пальчатое просо — короткодневное растение с оптимальным для роста 12-часовым световым днем для большинства сортов. Его основная зона выращивания находится в диапазоне от 20° с. ш. до 20° ю. ш., то есть в основном в полузасушливых и засушливых тропиках. Тем не менее, пальчатое просо выращивается на 30° с. ш. в районе Гималаев (Индия и Непал). Обычно его считают засухоустойчивой культурой, но по сравнению с другими видами проса, такими как африканское просо и сорго , оно предпочитает умеренное количество осадков (500 миллиметров (20 дюймов) в год). Большинство мировых фермеров, выращивающих пальчатое просо, выращивают его на богарных землях, хотя урожайность часто может быть значительно улучшена при применении орошения. В Индии пальчатое просо является типичной культурой раби (сухого зимнего сезона). Пальчатое просо обладает высокой жаростойкостью. Например, для угандийских сортов пальчатого просо оптимальная средняя температура роста составляет около 27 °C, в то время как минимальная температура не должна быть ниже 18 °C. По сравнению с другими видами (просо африканское и сорго) пальчатое просо имеет более высокую устойчивость к низким температурам. Его выращивают на высоте от 500 до 2400 метров (от 1600 до 7900 футов) над уровнем моря (например, в районе Гималаев). Следовательно, его можно выращивать на более высоких высотах, чем большинство тропических культур. Пальчатое просо может расти на различных почвах, включая сильно выветренные тропические латеритные почвы. Оно процветает на свободно дренируемых почвах с постоянным уровнем влажности. Кроме того, оно может переносить засоление почвы до определенной степени. Его способность переносить заболачивание ограничена, поэтому оптимальными являются хороший дренаж почвы и умеренная водоудерживающая способность. [2] Пальчатое просо может переносить умеренно кислые почвы (pH 5), а также умеренно щелочные почвы (pH 8,2). [10]
Монокультуры пальчатого проса, выращиваемые в богарных условиях, наиболее распространены в более засушливых районах Восточной Африки. Кроме того, в Восточной Африке также довольно распространены смешанные посевы с бобовыми, такими как коровий горох или голубиный горох . Тропическая Центральная Африка поддерживает разрозненные регионы смешанных посевов пальчатого проса, в основном с бобовыми , но также с маниокой , подорожником и овощами. [2]
Наиболее распространенные системы совмещения посевов пальчатого проса в Южной Индии следующие: [ необходима ссылка ]
Сорняки являются основными биотическими стрессами для выращивания пальчатого проса. Его семена очень мелкие, что приводит к относительно медленному развитию на ранних стадиях роста. Это делает пальчатое просо слабым конкурентом за свет, воду и питательные вещества по сравнению с сорняками. [11] В Восточной и Южной Африке близкородственный вид Eleusine indica (общее название индийская гусиная трава) является серьезным сорняком-конкурентом пальчатого проса. Особенно на ранних стадиях роста культуры и сорняка, а также когда применяется разбросной посев вместо рядового (как часто бывает в Восточной Африке), эти два вида очень трудно различить. [2] Помимо Eleusine indica , важными пальчатыми сорняками являются вид Xanthium strumarium , который распространяется животными, и виды Cyperus rotondus и Cynodon dactylon, обладающие столонами . [11] Меры по борьбе с сорняками включают культурные, физические и химические методы. Агротехнические методы могут включать посев рядами вместо разбросного посева, чтобы было легче различать всходы пальчатого проса и E. indica при ручной прополке. [2] ICRISAT продвигает покровные культуры и севообороты , чтобы нарушить цикл роста сорняков. Физическая борьба с сорняками в общинах с ограниченными финансовыми ресурсами, выращивающих пальчатое просо, в основном заключается в ручной прополке или прополке ручной мотыгой. [11]
Пальчатое просо обычно считается не очень подверженным болезням и вредителям. Тем не менее, пирикуляриоз пальчатого проса, вызываемый грибковым патогеном Magnaporthe grisea (анаморф Pyricularia grisea ), может локально наносить серьезный ущерб, особенно при отсутствии лечения. [2] В Уганде в плохие годы сообщалось о потерях урожая до 80%. Патоген приводит к высыханию листьев, гниению шейки и гниению початка. [11] Эти симптомы могут резко ухудшить фотосинтез , перемещение фотосинтетических ассимилятов и налив зерна, тем самым снижая урожайность и качество зерна. Пирикуляриоз пальчатого проса также может поражать сорняки пальчатого проса, такие как близкородственные E. indica , E. africana , Digitaria spp., Setaria spp. и Doctylocterium spp . [11] [12] Пирикуляриоз пальчатого проса можно контролировать с помощью агротехнических мер, химической обработки и использования устойчивых сортов. Исследователи в Кении проверили диких сородичей пальчатого проса и местные сорта на устойчивость к пирикуляриозу. [13] Культурные меры по борьбе с пирикуляриозом пальчатого проса, предложенные ICRISAT для Восточной Африки, включают севооборот с культурами, не являющимися хозяевами, такими как бобовые , глубокую вспашку соломы пальчатого проса на зараженных полях, промывку полевых инструментов после использования для предотвращения распространения патогена на незараженные поля, борьбу с сорняками для снижения заражения сорняками-хозяевами и избегание высокой плотности растений для предотвращения распространения патогена от растения к растению. [11] Химические меры могут включать прямое распыление системных фунгицидов , таких как активные ингредиенты пироквилон или протравливание семян фунгицидами, такими как трициклозол. [11] [14]
Стрига , паразитический сорняк , который встречается в природе в некоторых частях Африки, Азии и Австралии, может серьезно повлиять на урожай и потери урожая пальчатого проса и других злаковых культур от 20 до 80%. [15] Стригу можно контролировать с ограниченным успехом с помощью ручной прополки, применения гербицидов, севооборота, улучшения плодородия почвы, совмещения культур и биологического контроля. [16] Наиболее экономически целесообразной и экологически безопасной мерой контроля было бы создание и использование устойчивых к стриге сортов. [17] Гены устойчивости к стриге пока не были выявлены в культивируемом пальчатом просе, но могут быть обнаружены у диких сородичей пальчатого проса. [18] Другим патогеном при выращивании пальчатого проса является грибок Helminthosporium nodulosum , вызывающий фитофтороз листьев. [10] Вредители пальчатого проса — хищные птицы, такие как quelea в Восточной Африке. [2]
Розовый стеблевой сверлильщик ( Sesamia inferens ) и муха-вредительница пальчатого проса ( Atherigona miliaceae ) [19] считаются наиболее значимыми насекомыми-вредителями при выращивании пальчатого проса. [10] Меры борьбы с Sesamia inferens включают выкорчевывание зараженных растений, уничтожение стерни, соблюдение севооборота, химический контроль с помощью инсектицидов , биологические меры, такие как феромонные ловушки, или биологическую борьбу с вредителями с использованием антагонистических организмов (например, Sturmiopsis inferens ). [20]
Другие насекомые-вредители включают: [21]
Размножение пальчатого проса в основном осуществляется семенами. В богарных условиях используются четыре способа посева: [22]
Урожай созревает неравномерно, поэтому сбор урожая следует проводить в два этапа. Когда початок на главном побеге и 50% початков на урожае становятся коричневыми, урожай готов к первому сбору урожая. При первом сборе урожая все початки, которые стали коричневыми, следует срезать. После этого следует сушка, обмолот и очистка зерен путем провеивания. Второй сбор урожая проводится примерно через семь дней после первого. Все початки, включая зеленые, следует срезать. Затем зерна следует просушить, чтобы они достигли зрелости, сложив собранные початки в кучу в тени на один день без просушки, чтобы влажность и температура повысились, и зерна просушились. После этого просушивание, обмолот и очистка проводятся так же, как после первого сбора урожая. [2]
После сбора урожая семена хранятся очень хорошо и редко подвергаются атакам насекомых или плесени . Пальчатое просо может храниться до 10 лет, если его не обмолачивать. Некоторые источники сообщают о сроке хранения до 50 лет при хороших условиях хранения. [2] Длительная способность к хранению делает пальчатое просо важной культурой в стратегиях избежания риска как культура голода для фермерских общин. [2]
В качестве первого шага переработки пальчатое просо можно измельчить для получения муки . Однако пальчатое просо трудно измельчать из-за небольшого размера семян и потому, что отруби очень плотно связаны с эндоспермом . Кроме того, нежные семена могут быть раздавлены во время измельчения. Разработка коммерческих механических систем измельчения для пальчатого проса является сложной задачей. Поэтому основным продуктом пальчатого проса является цельнозерновая мука. Это имеет недостатки, такие как сокращение времени хранения муки из-за высокого содержания масла. Кроме того, промышленное использование цельнозерновой муки пальчатого проса ограничено. Увлажнение семян проса перед измельчением помогает удалить отруби механическим способом, не повреждая остальную часть семян. Мини-просодрожка также может использоваться для обработки других зерновых, таких как пшеница и сорго . [ требуется цитата ]
Другой метод обработки зерна пальчатого проса — проращивание семян. Этот процесс также называется соложением и очень распространен в производстве заваренных напитков, таких как пиво . Когда пальчатое просо прорастает, активизируются ферменты, которые переводят крахмалы в другие углеводы, такие как сахара . Пальчатое просо обладает хорошей солодовой активностью. Соложеное пальчатое просо может использоваться в качестве субстрата для производства, например, безглютенового пива или легкоусвояемой пищи для младенцев. [2]
Пальчиковое просо содержит 11% воды, 7% белка , 54% углеводов и 2% жира (таблица). В 100 граммах (3,5 унции) контрольного количества пальчиковое просо содержит 305 калорий и является богатым источником (20% или более от дневной нормы , DV) пищевых волокон и нескольких пищевых минералов , особенно железа в количестве 87% DV (таблица).
Международный научно-исследовательский институт сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков ( ICRISAT ), член консорциума CGIAR , сотрудничает с фермерами, правительствами, исследователями и НПО, чтобы помочь фермерам выращивать питательные культуры, включая пальчатое просо. Это помогает их сообществам иметь более сбалансированный рацион питания и стать более устойчивыми к вредителям и засухе. Например, проект Harnessing Opportunities for Productivity Enhancement of Sorghum and Millets in the Southern-Sahara Africa and South Asia (HOPE) увеличивает урожайность пальчатого проса в Танзании , поощряя фермеров выращивать улучшенные сорта. [25]
Пальцевое просо можно перемолоть в муку и приготовить из нее пироги, пудинги или кашу . Из муки делают ферментированный напиток (или пиво ) в Непале и во многих частях Африки. Солома пальчатого проса используется в качестве корма для животных.
Пальчиковое просо является основным зерном во многих частях Индии, особенно в Карнатаке , где оно известно как раги (от каннада ರಾಗಿ rāgi ). Его солодят, а зерна перемалывают в муку .
Существует множество способов приготовления пальчикового проса, включая доса , идли и ладду . В Южной Индии по рекомендации педиатров пальчиковое просо используют для приготовления детского питания из-за высокого содержания питательных веществ , особенно железа и кальция . Сатва , поул (доса), бхакри , амбил (кислая каша) и паппад — распространенные блюда, приготовленные с использованием пальчикового проса. В Карнатаке пальчиковое просо обычно употребляют в виде каши, называемой раги мудде на языке каннада. Это основной продукт питания многих жителей Южной Карнатаки. Мудде готовят, варя муку раги с водой до получения консистенции, похожей на тесто. Затем их скатывают в шарики желаемого размера и едят с самбаром (хули), саару (ಸಾರು) или карри. Раги также используется для приготовления роти , идли , досы и конджи . В регионе Малнад в Карнатаке цельное зерно раги замачивают и извлекают молоко, чтобы приготовить десерт, известный как килса . В северных районах Карнатаки готовят лепешки из муки из пальчикового проса (называемой раги ротти на языке каннада ) .
В Тамил Наду раги называют кежварагу (கேழ்வரகு), а также имеют другие названия, такие как кеппай, раги и арийам. [26] Раги сушат, измельчают в порошок и варят до образования густой массы, которой дают остыть. Это знаменитый кали или кеппай кали . Из него делают большие шарики, чтобы количественно определить потребление. Его принимают с самбаром или кужамбу . Детям раги также дают с молоком и сахаром ( солодом ). Его также готовят в виде блинов с рубленым луком и помидорами. Кежварагу используют для приготовления путту с джаггери или сахаром . Раги называют коож — основной продукт питания в фермерских общинах, который едят вместе с сырым луком и зеленым перцем чили. В Андхра-Прадеше раги санкати или раги муддха — шарики раги — едят утром с чили, луком и самбаром . В Керале путту , традиционное блюдо на завтрак, можно приготовить из муки раги и тертого кокоса, которые затем готовятся на пару в цилиндрической пароварке. В племенных и западных холмистых районах Одиши раги или мандиа являются основным продуктом питания. В регионах Гархвал и Кумаон в Уттаракханде кода или мадува делаются в виде толстых роти (подаются с топленым маслом), а также в виде бади , который похож на халву, но без сахара. В регионе Кумаон раги традиционно подают женщинам после родов. В некоторых частях региона Кумаон мука раги используется для приготовления различных закусок, таких как намкин сев , матхри и чипсы .
Для приготовления муки раги сортируют и промывают. Его оставляют сушиться естественным образом на солнце в течение 5–8 часов. Затем его измельчают в порошок. Кашу раги, раги халву, раги эла ада и раги кожукатта можно приготовить из муки раги . [27] Муку общего назначения можно заменить мукой раги во время выпечки. Можно приготовить пирог раги и печенье раги. [28] Муку употребляют с молоком , кипяченой водой или йогуртом . Из муки делают лепешки, в том числе тонкие, дрожжевые доса и более толстые, пресные роти .
В Непале густое тесто ( ḍhĩḍo ) из просяной муки ( kōdō ) готовят и едят вручную. С другой стороны, из теста можно сделать толстый хлеб ( rotee ), намазав его на плоскую посуду и подогрев его. Ферментированное просо используется для приготовления пива chhaang , а сусло перегоняется для приготовления ликера ( rakśi शी). Цельное зерно проса ферментируется для приготовления тонгба . Его использование в священных индуистских практиках запрещено, особенно высшими кастами. В Непале Национальный центр генетических ресурсов растений в Хумалтаре хранит 877 образцов (образцов) непальского пальчатого проса (kodo). [29] [30]
На Шри-Ланке пальчатое просо называется kurakkan и из него делают kurakkan roti — землисто-коричневые густые роти с кокосом и thallapa — густое тесто, приготовленное из раги путем кипячения его с водой и небольшим количеством соли до состояния шарика из теста. Затем его едят с острым мясным карри и обычно глотают маленькими шариками, а не жуют. Его также едят в виде каши (kurrakan kenda) и как сладость под названием «Halape». На северо-западе Вьетнама пальчатое просо используют в качестве лекарства для женщин при родах. Меньшинство использует муку из пальчатого проса для изготовления алкоголя.
Каша из солода Раги готовится из пальчикового проса, которое замачивают и сушат в тени, затем обжаривают и измельчают. Этот препарат кипятят в воде и используют в качестве заменителя напитков на основе сухого молока.