Juglans nigra , восточноамериканский черный орех , — вид листопадного дерева семейства ореховых , Juglandaceae , произрастающего в Северной Америке . Растет в основном в прибрежных зонах , от южного Онтарио , на западе до юго-востока Южной Дакоты , на юге до Джорджии , северной Флориды и на юго-западе до центрального Техаса . Дикие деревья в верхней части долины Оттавы могут быть изолированной местной популяцией или могут происходить от посаженных деревьев.
Черный орех — важное дерево в коммерческом плане, так как его древесина имеет глубокий коричневый цвет и легко обрабатывается. Семена грецкого ореха ( орехи ) выращиваются из-за их отличительного и желанного вкуса. Деревья грецкого ореха выращиваются для получения пиломатериалов и продуктов питания, а переработчики нашли дополнительные рынки даже для жесткой внешней шелухи, мелко измельчая ее для использования в абразивных чистящих средствах, отшелушивающей косметике и тому подобном. [2] Было выведено много сортов для улучшения качества древесины или орехов. В 2017 году Министерство сельского хозяйства США (USDA) оценило древесину грецкого ореха в Соединенных Штатах в 530 миллиардов долларов, а Департамент охраны природы Миссури заявил, что это самая ценная древесина, выращенная в Миссури. [2]
Черный орех подвержен заболеванию раком , которое привело к гибели ореховых деревьев в некоторых регионах.
Черный орех, как известно, является аллелопатическим , что означает, что он выделяет химические вещества из своих корней и других тканей, которые могут нанести вред другим организмам и дать дереву конкурентное преимущество. Однако нет твердого научного консенсуса относительно того, что аллелопатические химические вещества в черном орехе являются основным источником его конкурентного роста в регионе. [3]
Плодоношение, как правило, происходит нерегулярно, в некоторые годы урожай больше, чем в другие (см . год ). Плодоношение может начаться, когда дереву 4–6 лет, но большой урожай требуется 20 лет. Общая продолжительность жизни J. nigra составляет около 130 лет. Как и другие деревья порядка Fagales , такие как дубы, гикори, каштаны и березы, это однодомное растение с опыляемыми ветром сережками. Мужские и женские цветки находятся в отдельных колосах , и женские цветки обычно появляются раньше мужских на одном дереве ( дихогамия ). Как следствие, самоопыление маловероятно. Однако отдельные деревья обычно самосовместимы; если они не опыляются соседними деревьями, они могут завязывать самооплодотворенные семена. [8] Для максимальной всхожести семян семена следует стратифицировать в холодно-влажной среде в течение 3–4 месяцев, хотя точное время зависит от источника семян. [8] Сеянцы появляются в апреле или мае. В то время как большинство деревьев со стержневыми корнями имеют репутацию медленно растущих, черный орех является исключением и может достигать очень быстрого роста на стадии сеянцев, как правило, 90 см (35 дюймов) в первый год и даже больше на второй год. [8] Черный орех не распустит листья, пока температура не повысится достаточно. Распускание листьев весной начинается, когда дневные максимумы достигают приблизительно 70 °F (21 °C), а опадение листьев осенью, когда дневные максимумы опускаются ниже 65 °F (18 °C). Таким образом, точное время будет различаться в разных регионах США, и в зависимости от погодных условий из года в год, распускание листьев обычно происходит в начале апреля в южной части ареала, а иногда и не раньше конца мая или начала июня в более прохладных районах. Опадание листьев осенью может начаться в конце сентября в более прохладных регионах и не раньше ноября в южных районах. [8]
У черного ореха крепкий стержневой корень , что делает саженцы устойчивыми, но их трудно пересаживать.
Черный орех более устойчив к морозу, чем английский или персидский орех , но лучше всего растет в более теплых регионах с плодородными низинными почвами с высоким уровнем грунтовых вод, хотя он также будет расти и на более сухих почвах, но гораздо медленнее. [5] Было обнаружено, что некоторые образцы выдерживают морозы до −43 °C (−45 °F). [8] Некоторые почвы, предпочитаемые черным орехом, включают в себя альфизольные и энтисольные типы почв. [8] Черный орех лучше всего растет на супесчаных, суглинистых или иловато-суглинистых почвах, но также будет хорошо расти на иловато-суглинистых почвах. Он предпочитает эти почвы, потому что они удерживают большое количество воды, которую дерево черпает в периоды без осадков. [8]
Визуально черный орех похож на орех серый ( Juglans cinerea ) по форме листьев, а диапазон также значительно перекрывается. Плоды довольно сильно отличаются, и их наличие облегчает идентификацию, так как плоды черного ореха круглые (сферические), а орех серый имеет более овально-продолговатую форму. Когда плод недоступен, два вида можно дифференцировать на основе листовых рубцов или места, где лист встречается со стеблем: орех серый имеет листовой рубец с плоским верхним краем и с бархатистым гребнем над этой плоской частью, но черный орех имеет вдавленный листовой рубец без волосистого гребня. [9]
Черный орех — это в первую очередь вид-пионера, похожий на красный и серебристый клен и черную вишню . Из-за этого черный орех — это распространенное сорное дерево, встречающееся вдоль обочин дорог, полей и опушек лесов на востоке США. Он будет расти в закрытых лесах, но классифицируется как невыносящий тени; это означает, что для оптимального роста и производства орехов ему требуется полное солнце.
Родной ареал черного ореха простирается на большую часть восточной части США. Он отсутствует на прибрежной равнине к югу от Северной Каролины , а также в долине Миссисипи и не встречается в северном ярусе восточной части США, где безморозный сезон слишком короток для развития орехов. Его западный ареал простирается вплоть до восточных Великих равнин, за пределами которых климатические условия становятся для него слишком сухими.
Черный орех — одно из самых распространенных деревьев на востоке США, особенно на северо-востоке, и его численность увеличивается из-за эпидемий, которые затронули другие виды деревьев, включая изумрудную ясеневую златку, каштановую болезнь, рак ореха, мохнатую тсугу, антракноз кизила, голландскую болезнь вяза и заражение губчатой молью. Широкомасштабная вырубка дубов из-за повреждения губчатой молью в 1970–1980-х годах особенно способствовала распространению дерева. Агрессивная конкурентная стратегия черного ореха, такая как его быстрый рост, аллеопатические химикаты и семена, распространяемые грызунами, также внесли свой вклад.
Орехи являются пищей для многих грызунов и составляют до 10% рациона восточной лисьей белки . [7] [10] Орехи также поедаются некоторыми видами птиц. Листья поедают белохвостые олени , [10] хотя они не являются предпочтительной пищей.
Там, где ареал восточного черного ореха перекрывается с ареалом техасского черного ореха ( J. microcarpa ), эти два вида иногда скрещиваются, образуя популяции с характеристиками, промежуточными между этими двумя видами. [11] J. nigra и J. cinerea часто также растут в том же ареале, но они не скрещиваются естественным образом. [8] [10]
Корни дерева часто образуют эндомикоризные отношения с грибами рода Glomus . Некоторые эндомикоризные отношения улучшают рост растения. [8]
Виды, часто ассоциируемые с J. nigra , включают желтый тополь ( Liriodendron tubulifera ), белый ясень ( Fraxinus americana ), черную вишню ( Prunus serotina ), липу ( Tilia americana ), американский бук ( Fagus grandifolia ), сахарный клен ( Acer saccharum ), дубы ( Quercus spp.) и гикори ( Carya spp.). Вблизи западного края своего ареала черный орех может быть ограничен поймами, где он растет либо с американским вязом ( Ulmus americana ), обыкновенным каркасом ( Celtis occidentalis ), зеленым ясенем ( Fraxinus pennsylvanica ) и ясенелистным кленом ( Acer negundo ), либо с липой и красным дубом ( Quercus rubra ) на нижних склонах и других благоприятных участках. [8]
Хотя его основным родным регионом является Средний Запад и восточно-центральная часть США, черный орех был завезен в Европу в 1629 году и также выращивается на Гавайях. [10] Он выращивается там и в Северной Америке как лесное дерево из-за его высококачественной древесины. Посадки черного ореха могут быть сделаны для производства древесины, орехов или и древесины, и орехов. Запатентованные деревья древесного типа были отобраны и выпущены в Университете Пердью в начале 1990-х годов. Эти деревья время от времени были доступны в питомниках . Сорта включают Purdue #1, который может использоваться как для производства древесины, так и орехов, хотя качество орехов плохое по сравнению с сортами, выбранными специально для производства орехов.
Привитые орехопроизводящие деревья доступны в нескольких питомниках, работающих в США. Среди заслуживающих внимания сортов — Thomas, Neel #1, Thomas Myers, Pounds #2, Stoker, Surprise, Emma K, Sparrow, S127 и McGinnis. Несколько старых сортов, таких как Kwik Krop, все еще выращиваются; хотя они дают приличные орехи, их не рекомендуется использовать в коммерческих целях. [13]
При посадке черного грецкого ореха следует учитывать требования к опылению. Как и многие виды Juglandaceae, деревья Juglans nigra , как правило, однодомные, т. е. сначала производят пыльцу , а затем пестичные цветки или же производят пестичные цветки, а затем пыльцу. Ранний производитель пыльцы должен быть сгруппирован с другими сортами, которые производят пестичные цветки, чтобы все сорта выиграли от перекрытия. Cranz, Thomas и Neel #1 составляют хорошее трио для опыления. Подобная группа для более северного климата будет Sparrow, S127 и Mintle.
Иногда черный орех высаживают в ходе рекультивации шахт. [10] При выращивании молодых деревьев борьба с сорняками имеет решающее значение для их здорового развития, без борьбы с сорняками темпы роста молодых деревьев значительно замедляются.
Черные грецкие орехи очищаются в коммерческих целях в Соединенных Штатах. С примерно 65% ежегодного урожая диких орехов в Соединенных Штатах, [14] американский штат Миссури является домом для крупнейшего в мире переработчика и дистрибьютора черных грецких орехов, [2] и, в 1990 году, назвал «Восточный черный орех» своим официальным орехом дерева. [15] Крупнейшим перерабатывающим заводом Миссури управляет Hammons Products в Стоктоне, штат Миссури . [16] Филиал NPR KCUR заявил в статье, что «Ральф Хэммонс основал компанию в 1946 году с орехокольной машиной, купленной в Теннесси». [17] Фестиваль черных грецких орехов в Стоктоне , который проводится ежегодно с 1961 года, «объединяет сообщество на 3-дневное мероприятие, переполненное мероприятиями, включая карнавал, тягу трактора, катание орехов и 2-часовой парад», - заявила Алекса Ходжес в статье VOX . [18]
Извлечение ядра из плода черного грецкого ореха — сложная задача. Толстая, твердая скорлупа прочно связана высокими гребнями с толстой шелухой. Распространенным методом является катание ореха ногами по твердой поверхности, например, по подъездной дорожке; коммерческие шелушители используют автомобильную шину, вращающуюся на металлической сетке. Некоторые берут толстую фанерную доску и просверливают в ней отверстие размером с орех (диаметром от одного до двух дюймов) и разбивают орех молотком. Орех проходит, а шелуха остается. [19] Американские пионеры давали орехам высохнуть на солнце, затем снимали шелуху и давали ядрам высохнуть, что делало их менее горькими. [7]
Сама скорлупа толще, чем у английского грецкого ореха, и есть дополнительные, толстые внутренние стенки, плотно окружающие ореховую мякоть. Грецкие орехи слишком твердые и слишком большие, чтобы их можно было открыть стандартным орехоколом, но простое раскалывание скорлупы камнем приводит к раздробленным и раздробленным ореховым мякотьям, смешанным со скорлупой, если только это не сделано с некоторой осторожностью и мастерством — и все равно почти невозможно извлечь целую половинку таким образом. В результате было изготовлено несколько домашних устройств для раскалывания орехов, включающих тиски, кулачки или рычаги. [20]
Хотя вкус ядер ореха Juglans nigra ценится, сложность их приготовления может объяснять более широкую популярность и доступность английского грецкого ореха.
J. nigra также выращивается как декоративное дерево в парках и больших садах, достигая высоты 30 м (100 футов) и ширины 20 м (65 футов). [21] Он получил премию Королевского садоводческого общества за заслуги в садоводстве . [22] [23]
Ядра черного грецкого ореха съедобны. [26] Орех обеспечивает крепкий, отличительный, натуральный вкус и хруст в качестве пищевого ингредиента. Обычно используется в мороженом, хлебобулочных изделиях и кондитерских изделиях. Потребители включают черные грецкие орехи в традиционные угощения, такие как торты , печенье , помадку и пироги , во время осенних праздников. Орехи универсальны для использования в других продуктах, таких как салаты , рыба , свинина , курица , овощи и блюда из пасты.
Надрезанное весной дерево дает сладкий сок, который можно пить или концентрировать в сироп или сахар, который мало чем отличается от сока сахарного клена . [27]
Ядра черного грецкого ореха содержат 5% воды, 59% жира , 24% белка и 10% углеводов (таблица). В контрольном количестве 100 г (3,5 унции) грецкие орехи содержат 619 калорий и несколько микроэлементов в «богатых» количествах (20% или более от суточной нормы , DV), включая пищевые минералы марганец (169% DV) и медь (156% DV), среди прочих, а также витамины группы B , B 6 (34% DV) и пантотеновую кислоту (33% DV) (таблица). Ядра черного грецкого ореха являются умеренным источником (10-19% DV) витамина E и рибофлавина (таблица).
Анализ содержания жира в черном орехе показал, что наиболее распространенными жирными кислотами являются линолевая кислота (33,8%), за которой следуют олеиновая кислота (15,3%), альфа-линоленовая кислота (2,7%), пальмитиновая кислота (1,9%) и стеариновая кислота (1,5%) (источник в таблице).
Костянки черного ореха содержат юглон (5-гидрокси-1,4-нафтохинон), плюмбагин (желтые хиноновые пигменты) и танин . Эти соединения приводят к тому, что грецкие орехи оставляют пятна на автомобилях, тротуарах, верандах и патио, а также на руках тех, кто пытается их очистить. [28] Коричневато-черный краситель использовался ранними американскими поселенцами для окрашивания волос. [29] [ нужен лучший источник ] Согласно Eastern Trees в серии Petersen Guide, черные орехи дают желтовато-коричневый краситель, а не коричневато-черный. Кажущаяся путаница легко объясняется тем фактом, что жидкость (краситель), полученная из внутренней шелухи, со временем становится все темнее, так как внешняя кожица темнеет от светло-зеленого до черного. Экстракты внешней, мягкой части костянки до сих пор используются в качестве натурального красителя для поделок. [30] Танины, присутствующие в грецких орехах, действуют как протрава , помогая в процессе окрашивания, [31] [32] и могут использоваться в качестве темных чернил или морилки для дерева. [33]
Скорлупа грецкого ореха часто используется в качестве абразива при пескоструйной обработке или в других случаях, когда требуется зернистость средней твердости. Твердая черная скорлупа грецкого ореха также используется в коммерческих целях при абразивной очистке, в качестве фильтрующего агента в скрубберах в дымовых трубах, для очистки реактивных двигателей, в косметике, при бурении нефтяных скважин и фильтрации воды. [10]
Черный орех высоко ценится за свою темную, прямослойную, настоящую сердцевину. Он тяжелый, прочный, ударопрочный и при этом его легко раскалывать и обрабатывать. Наряду с кедрами ( Thuja spp. ), каштанами ( Castanea spp .) и белой акацией ( Robinia pseudoacacia ) черный орех является одной из самых прочных лиственных пород в США. [10] Древесину можно сушить в печи, и она хорошо сохраняет форму после выдержки, что делает эту древесину еще более привлекательной для деревообработки. [10]
Древесина грецкого ореха исторически использовалась для изготовления прикладов ружей , мебели, напольных покрытий, весел, гробов и множества других деревянных изделий. [10] Плотность черного ореха составляет 660 кг на кубический метр (41,2 фунта/кубический фут), [34] что делает его менее плотным, чем дуб.
Личинки (личинки Rhagoletis completa и Rhagoletis suavis ) в шелухе встречаются часто, хотя это скорее неприятность, чем серьезная проблема для любителей, которые могут просто удалить пораженную шелуху, как только заметят заражение. Личинки развиваются полностью внутри шелухи, поэтому качество ореховой мякоти не страдает. [35] Однако заражение личинками нежелательно, поскольку они затрудняют удаление шелухи и выглядят неприглядно. Личинки могут быть серьезными для коммерческих производителей грецких орехов, которые, как правило, используют химическую обработку, чтобы предотвратить повреждение урожая. [36] Существуют также некоторые нехимические методы контроля, такие как удаление и утилизация зараженных орехов. [37]
Ореховый долгоносик ( Conotrachelus retentus ) вырастает до 5 миллиметров ( 3 ⁄ 16 дюйма) в длину во взрослом состоянии. Взрослая особь высасывает соки растений через рыло. Яйца откладываются в плоды весной и летом. Многие орехи теряются из-за повреждений, наносимых личинками, которые прогрызают ходы в скорлупе орехов. [38]
Черный орех поражается европейской язвой ( Neonectria galligena ). Инфекция распространяется медленно, но зараженные деревья в конечном итоге погибают. [10]
Гусеница ореховой гусеницы ( Datana integerrima ) и американская белая бабочка ( Hyphantria cunea ) являются двумя наиболее серьезными вредителями; они обычно поедают листву в середине лета и продолжают ее нашествие осенью.
Личинки яблонной плодожорки ( Cydia pomonella ) питаются ядрами грецких орехов, а также семенами яблок и груш. [39]
Важные насекомые, сосущие листья, включают виды тлей и тлей, в том числе ( Monellia spp. и Monelliopsis spp.), которые высасывают соки из листьев и часто оставляют на поверхности листьев липкое вещество, называемое «медвяной росой», которое может почернеть и помешать фотосинтезу; а также ореховая кружевница ( Corythucha juglandis ), которая наносит вред, когда взрослые особи и нимфы высасывают сок из нижних поверхностей листьев грецкого ореха. [8]
Комплекс заболеваний, известный как болезнь тысячи язв, угрожает черному ореху в нескольких западных штатах. [40] Эта болезнь была недавно обнаружена в Теннесси и может иметь разрушительные последствия для этого вида на востоке Соединенных Штатов. [41] Переносимый ореховым жуком-древоточцем ( Pityophthorus juglandis ), грибок Geosmithia morbida распространяется в древесине вокруг галерей, прорезанных маленькими жуками. Грибок вызывает язвы, которые препятствуют движению питательных веществ в черном орехе, что приводит к отмиранию кроны и ветвей и в конечном итоге к смерти. [42]
Хотя черный орех считается аллелопатическим , то есть он выделяет в окружающую среду химические вещества, которые наносят вред конкуренции, исследования 2019 года поставили под сомнение, выдерживает ли это давнее убеждение строгую научную проверку. Многие публикации, в которых неоднократно утверждалось об аллелопатии черного ореха, ссылаются на очень ограниченный набор устаревших исследовательских работ, которые не выдержали научной проверки. [3] По некоторым данным, записи о токсичности грецкого ореха для других растений были замечены еще в первом веке, когда Плиний Старший писал: «Тень ореховых деревьев — яд для всех растений в ее пределах». [43]
Как и другие грецкие орехи , корни, внутренняя кора, шелуха орехов и листья содержат нетоксичное химическое вещество, называемое гидроюглон; [43] при воздействии на воздух или почвенные соединения он окисляется в юглон , который является биологически активным и действует как ингибитор дыхания для некоторых растений. Юглон плохо растворяется в воде и не перемещается далеко в почве и будет оставаться наиболее концентрированным в почве непосредственно под деревом. [44] Даже после того, как дерево удалено, почва, где когда-то были корни, все еще будет содержать юглон в течение нескольких лет после удаления дерева, так как больше юглона будет высвобождаться по мере гниения корней. [44] Хорошо дренированные и аэрированные почвы будут содержать здоровое сообщество почвенных микробов, и эти микробы помогут разрушить юглон.
Симптомы отравления юглоном включают пожелтение и увядание листьев. [44] Ряд растений особенно чувствительны. Яблоки, помидоры, сосны и береза отравлены юглоном, и в качестве меры предосторожности их не следует сажать рядом с черным орехом. [8] [45]
Лошади подвержены ламиниту из-за воздействия древесины черного ореха в подстилке. [46]
Чемпион США по чёрному ореху находится на жилой территории на острове Сови , штат Орегон . Его диаметр на высоте груди составляет 8 футов 7 дюймов (2,62 м) , а высота — 112 футов (34 м), а ширина кроны — 144 фута (44 м). [47]
Самый высокий черный орех в Европе находится в парке Волюве в городе Синт-Питерс-Волюве, Брюссель, Бельгия. Он имеет окружность 3,50 м (11 футов 6 дюймов), высоту ровно 33,60 м (110,2 фута) (измерено лазером) и был посажен около 1850 года (± 10 лет). [48]
Самый большой черный орех в Европе находится в Замковом парке в городе Середь , Словакия. Он имеет окружность 6,30 м (20 футов 8 дюймов), высоту 25 м (82 фута) и предполагаемый возраст 300 лет. [49]
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite news}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )