Кентуккийское кофейное дерево: описание и характеристики

Введение

Виды растений

Кафеевое дерево Кентукки (Gymnocladus dioicus), также известное как американская кофейная ягода, кентуккийская махагония, никер и пнёвое дерево, – это дерево из подсемейства Caesalpinioideae семейства бобовых (Fabaceae), произрастающее в Среднем Западе, Верхнем Юге, Аппалачах и небольших районах штата Нью-Йорк в США и провинции Онтарио в Канаде. Семена можно обжаривать и использовать как замену кофейным зернам, однако необжаренные стручки и семена ядовиты. Древесина этого дерева используется краснодеревщиками и плотниками. Его также высаживают как уличное дерево. С 1976 по 1994 год кафеевое дерево Кентукки являлось государственным деревом штата Кентукки, после чего это звание вернули тюльпанному дереву.

Описание

Высота дерева варьируется от 18 до 21 метра (60–70 футов) при размахе кроны 12–15 метров (40–50 футов) и диаметре ствола до одного метра (3 фута). Дерево растет со средней скоростью, ежегодно увеличиваясь в высоту на 30–60 см (12–24 дюйма). Десятилетний саженец достигает высоты около 4 метров (13 футов). Обычно дерево разделяется на три или четыре основных ветви на высоте 3–4,5 метра (10–15 футов) от земли, которые слегка расходятся и образуют узкую пирамидальную крону; или, при тесном соседстве с другими деревьями, дает один высокий центральный безветвельный ствол высотой 15–21 метр (50–70 футов). Ветви крепкие, полые, с тупыми концами; корни волокнистые. Кофейное дерево Кентукки – дерево умеренно быстрого роста, и мужские деревья часто выращивают в парках и вдоль городских улиц в декоративных целях. Обычно дерево недолговечно, здоровые экземпляры живут от 100 до 150 лет. Кофейное дерево Кентукки рано сбрасывает листья осенью и остается голым до 6 месяцев. Обнаженный вид дерева отражен в греческом названии рода, означающем «обнаженная ветвь». Как и у сумаха, ветви лишены мелкой облиственности; более мелкие ветви толстые и бугристые. Из-за отсутствия мелких ветвей и позднего распускания листьев, французы в Канаде назвали его "Chicot" – «коряга». Распускающиеся листья заметны благодаря разнообразию цветов листочков: самые молодые – ярко-розовые, а более старые – от зеленого до бронзового. Кора: от светло-коричневой до темно-серой, глубоко трещиноватая, чешуйчатая, часто с выраженными узкими гребнями. Молодые ветви сначала покрыты коротким красноватым пушком. Древесина: светло-коричневая; тяжелая, прочная, грубозернистая; долговечна при контакте с землей, хорошо полируется. Удельный вес – 0,6934; вес кубического фута – … Зимние почки: мелкие, углубленные в опушенные полости стебля, по две в пазухах каждого листа, одна из которых стерильная. Чешуйки почек две, овальные, покрытые коричневым томентом и растущие вместе с побегом, становятся оранжево-зелеными, волосатыми и около 2,5 см (1 дюйм) длиной перед опаданием. Листья: очередные, дважды перисто-сложные, от десяти до четырнадцати перьев, нижние перья редуцированы до листочков, остальные – от семи до тринадцати листочков. Длина от 90 см до 1,8 метра (от 3 до 6 футов), ширина от 45 до 60 см (от 18 до 24 дюймов), благодаря большему развитию верхних пар перьев. Листовые черешки и черешки перьев цилиндрические, у основания утолщенные, зрелые – гладкие, бледно-зеленые, часто с фиолетовым оттенком с верхней стороны. Листочки овальные, длиной от 5 до 6,5 см (от 2 до 2,5 дюймов), у основания клиновидные или неправильно округлые, с волнистым краем, острым кончиком. Они выходят из почки ярко-розовыми, но вскоре становятся бронзово-зелеными, гладкими и блестящими. В зрелом состоянии – темно-желто-зеленые сверху, бледно-зеленые снизу. Осенью приобретают яркий, чистый желтый цвет. Прилистники листовидные, ланцетовидные, зубчатые, опадающие. Зимние побеги очень крепкие и темно-красновато-коричневые или зелено-коричневые; сердцевина очень толстая и лососево-розовая или коричневая. Верхушечной почки нет, боковые почки небольшие, бронзового цвета и кажутся частично вдавленными под корой побега. Листовые рубцы очень большие, сердцевидные с 3–5 заметными сосудистыми рубцами. Цветки двудомные (мужские и женские цветки на разных растениях). Женские цветки длиной от 20 до 30 см (от 8 до 12 дюймов), зеленовато-белые, появляются в начале лета и довольно ароматны. Мужские цветки примерно вдвое меньше женских. Цветение: июнь. Двудомные по аборту, верхушечные, зеленовато-белые. Тычиночные цветки в короткой кисти, напоминающей зонтик, длиной от 7,5 до 10 см (от 3 до 4 дюймов), пестичные цветки в кисти длиной от 25 до 30 см (от 10 до 12 дюймов). Чашечка: трубчатая, волосатая, с десятью ребрами, пятилопастная; лопасти в бутоне клапанные, острые, почти равные. Венчик: пять лепестков, продолговатые, волосатые, расходящиеся или отогнутые, в бутоне перекрывающиеся. Тычинки: десять, пять длинных и пять коротких, свободные, включенные; нити нитевидные; пыльники оранжевые, внутрипыльниковые; в пестичных цветках мелкие и стерильные. Пестик: завязь верхняя, сидячая, волосатая, сужающаяся в короткий столбик с двумя рыльцами; семязачатки в два ряда. Плод: боб, длиной от 15 до 25 см (от 6 до 10 дюймов), шириной от 3,8 до 5 см (от 1,5 до 2 дюймов), слегка изогнутый, с утолщенными краями, темно-красновато-коричневый с легким восковым налетом, увенчанный остатками столбиков. Черешок длиной 2,5–5 см (1–2 дюйма). Семена от шести до девяти, окружены толстым слоем темной, сладкой мякоти. Почва: предпочитает богатые, влажные почвы в поймах рек, на террасах, в оврагах, низинах и на нижних склонах. Это дерево обычно встречается как отдельные экземпляры или небольшие колонии с соединенными корневыми системами. Это дерево встречается в поймах рек и долинах рек, но иногда встречается и на каменистых склонах и в известняковых лесах. В северо-восточной части ареала, кажущиеся естественные рощи этого дерева на самом деле связаны с известными местами стоянок доисторических поселений. В некоторых частях ареала это дерево может использоваться в качестве индикатора наличия известняка или известковых почв. Кофейное дерево Кентукки считается примером эволюционного анахронизма. Прочные, кожистые стручки слишком трудны для пережевывания многим существующим животным (в дополнение к тому, что они ядовиты), и они слишком тяжелы для распространения ветром или водой. Предполагается, что дерево поедалось вымершей мегафауной млекопитающих, которые ели стручки и надкусывали семена своими большими зубами, способствуя прорастанию. Такое поведение наблюдается у африканских слонов, поедающих Fabaceae в Африке. Из-за этого его исторический ареал мог быть намного больше, чем в историческое время. Сегодня в дикой природе оно хорошо растет только во влажных местах, и считается, что только в таких условиях стручки могут разлагаться, чтобы позволить прорастанию семян в отсутствие крупных травоядных.

The tree varies from 18 to 21 meters (60–70 feet) high with a spread of 12–15 meters (40–50 feet) and a trunk up to one meter (3 feet) in diameter. The tree grows at a medium rate with height increases of anywhere from 12" to 24" per year. A 10 year old sapling will stand about 4 meters (13 feet) tall. It usually separates 3 to 4½ meters (10–15 feet) from the ground into three or four divisions which spread slightly and form a narrow pyramidal head; or when crowded by other trees, sending up one tall central branchless shaft to the height of 15–21 m (50–70 ft). Branches are stout, pithy, and blunt; roots are fibrous. The Kentucky coffeetree is a moderately fast growing tree, and male trees are often grown in parks and along city streets for ornamental purposes. The tree is typically fairly short lived, healthy trees living from 100 to 150 years. The Kentucky coffeetree sheds its leaves early during the fall and appears bare for up to 6 months. The naked appearance of the tree is reflected through the Kentucky coffeetree's Greek genus name, which means "naked branch". Like the Sumac, branches are absent of fine spray; smaller branches are thick and lumpish. Because of the absence of smaller branches and its later leafing, the French in Canada named it Chicot, "stubby". The expanding leaves are conspicuous because of the varied colors of the leaflets; the youngest are bright pink, while those which are older vary from green to bronze. Bark: Tan or dark gray, deeply fissured, surface scaly, often with prominent narrow ridges. Branchlets at first coated with short reddish down. Wood: Light brown; heavy, strong, coarse grained; durable in contact with the ground, takes a fine polish. Specific gravity, 0.6934; weight of cubic foot, Winter buds: Minute, depressed in downy cavities of the stem, two in the axil of each leaf, the smaller sterile. Bud scales two, ovate, coated with brown tomentum and growing with the shoot, become orange green, hairy and about one inch long, before they fall. Leaves: Alternate, bipinnately compound, ten to fourteen pinnate, lowest pinnae reduced to leaflets, the other seven to thirteen foliate. One to three feet long, eighteen to twenty four inches broad, by the greater development of the upper pairs of pinnae. Leaf stalks and stalks of pinnae, are terete, enlarged at base, smooth when mature, pale green, often purple on the upper side. Leaflets ovate, two to two and one half inches long, wedge shaped or irregularly rounded at base, with wavy margin, acute apex. They come out of the bud bright pink, but soon become bronze green, smooth and shining above. When full grown are dark yellow green above, pale green beneath. In autumn turn a bright clear yellow. Stipules leaf like, lanceolate, serrate, deciduous. Winter twigs are very stout and dark reddish brown to green brown in color; the pith is very thick and salmon pink to brown in color. The terminal bud is absent, and the lateral buds are small, bronze in color, and appear to be partially sunken beneath the bark of the twig. The leaf scars are very large, heart shaped with 3 to 5 conspicuous bundle scars. The flowers are dioecious (male and female flowers on separate plants). The female flowers are 8 to 12 inches long, greenish white in color, appear in early summer, and are quite fragrant. The male flowers are about half the size of the female flowers. Flowers: June. Dioecious by abortion, terminal, greenish white. Staminate flowers in a short raceme like corymb three to four inches (75–100 mm) long, pistillate flowers in a raceme ten to twelve inches (250–300 mm) long. Calyx: Tubular, hairy, ten ribbed, five lobed; lobes valvate in bud, acute, nearly equal. Corolla: Petals five, oblong, hairy, spreading or reflexed, imbricate in bud. Stamens: Ten, five long and five short, free, included; filaments thread like; anthers orange colored, introrse; in the pistillate flower small and sterile. Pistil: Ovary superior, sessile, hairy, contracted into a short style, with two stigmatic lobes; ovules in two rows. Fruit: Legume, six to ten inches (150–250 mm) long, one and one half to two inches wide, somewhat curved, with thickened margins, dark reddish brown with slight glaucous bloom, crowned with remnant of the styles. Stalks an inch or two long. Seeds six to nine, surrounded by a thick layer of dark, sweet pulp. Soil: Prefers rich, moist soils in floodplains, terraces, ravines, coves, and lower slopes. This tree usually occurs as widely dispersed individuals or small colonial groups with interconnected root systems. This tree is found in floodplains and river valleys but is also sometimes seen on rocky hillsides and limestone woods. In the northeastern part of its range, seemingly natural groves of this tree are actually associated with known prehistoric village sites. In some parts of its range, this tree may be used as an indicator of the presence of limestone or of calcareous soils. The Kentucky coffeetree is considered an example of an evolutionary anachronism. The tough, leathery seed pods are too difficult for many extant animals to chew through (in addition to being poisonous) and they are too heavy for either wind or water dispersal. It has been hypothesized that the tree would have been browsed upon by now extinct mammalian megafauna, which ate the pods and nicked the seeds with their large teeth, aiding in germination. This behavior is seen among African elephants eating Fabaceae relatives in Africa. Because of this, its prehistoric range may have been much larger than it has been in historical times. Today, in the wild, it only grows well in wetlands, and it is thought that only in such wet conditions can the seed pods rot away to allow germination in the absence of large herbivores.

Культивирование

Gymnocladus dioicus считается хорошо приспособленным к городской среде, поскольку он устойчив к бедным почвам, обладает исключительной засухоустойчивостью и не подвержен серьезным нашествиям насекомых или болезням. Его выращивают специализированные питомники как декоративное дерево для посадки в садах и парках. Необычно позднее распускание и раннее опадание листьев, а также тот факт, что крупные листья означают небольшое количество ветвей зимой, делают его идеальным деревом для затенения в городских условиях, где необходимо максимально использовать зимний солнечный свет (например, рядом с солнечными системами нагрева воздуха). Его часто высаживают из-за его уникального внешнего вида и интересной структуры.

Еда

Бобы дерева употребляли в пищу после обжарки в культурах индейцев мескваки (Лиса), хо-чанк (Виннебаго) и пауни. Мескваки также готовили горячий напиток, похожий на кофе, из жареных и измельченных семян, особенно в периоды нужды, подобно цикорию. Европейские колонизаторы, однако, считали его уступающим настоящему кофе:

cquote|Когда Кентукки впервые заселили отважные пионеры из атлантических штатов, начавшие свою жизнь в первозданной дикой местности, почти без необходимых вещей, за исключением того, что они сами выращивали на плодородной почве, они вообразили, что нашли заменитель кофе в семенах этого дерева; и, соответственно, дерево получило название кофейного. Но когда установилась связь с морскими портами, они с радостью отказались от своего кентуккийского напитка в пользу более приятного вкуса индийской ягоды, и в настоящее время его больше не используют таким образом. Плоды можно собирать с дерева или поднимать с земли в любое время осенью, зимой и весной.

Токсичность

При употреблении следует соблюдать осторожность, так как необжаренные или частично обжаренные бобы и стручки считаются ядовитыми и, как сообщается, содержат алкалоид цитизин. Многие источники утверждают, что обжарка семян в течение определенного времени может снизить или устранить цитизин, предположительно содержащийся в них, однако это не подтверждено научными данными. Тем не менее, существует множество неподтвержденных свидетельств о людях, употреблявших напиток, похожий на кофе, приготовленный из семян, без каких-либо негативных последствий для здоровья, хотя большинство отмечали неприятный вкус. Также он может вызывать отравление у собак. "Отравление собаки деревом кофе из Кентукки".

Культура

Семена кофейного дерева Кентукки использовались коренными американцами не только в качестве пищи, но и в церемониальных и развлекательных целях. Семена применялись в качестве игральных костей в азартных играх, распространенных среди восточных племен. Вероятно, представители коренных общин вырезали узоры на семенах кофейного дерева, используемых в церемониальных играх с костями, что также служило для подготовки семян к прорастанию и нанесения насечек, способствующих этому процессу. Семена также использовались в изготовлении украшений. Значение кофейного дерева Кентукки для коренных американцев, несомненно, способствовало его распространению. Gymnocladus dioicus используется как уличное дерево, вплоть до Монреаля, провинция Квебек. Он устойчив к суровым зимам и воздействию противогололедных солей.

Деревообработка

Древесина используется как краснодеревщиками, так и плотниками. В ней очень мало заболони. Кофейное дерево Кентукки, обнаруженное в парке Уилла Роджерса в Амарилло, штат Техас, было признано самым крупным экземпляром данного вида в Техасе. По данным Лесной службы Техасского университета A&M, его окружность составляет 92 дюйма, высота – 51 фут, а размах кроны – 52 фута. Кофейное дерево Кентукки растет в Род-Айленде, в зоопарке Роджера Уильямса по адресу: Элмвуд-авеню, 1000, Провиденс. В Космическом и ракетном центре США в Хантсвилле, штат Алабама, во дворе Аполлона, перед входом в музей, посажено 19 кофейных деревьев Кентукки. В 2022 году комиссия по охране деревьев города Хиллсборо, Северная Каролина, выбрала рощу кофейных деревьев Кентукки как "Дерево-сокровище 2022 года". Изначально роща была ошибочно отнесена к программе по удалению инвазивных видов, но Лесная служба Северной Каролины помогла подтвердить правильную идентификацию деревьев. Самое большое кофейное дерево в Нью-Гэмпшире, высотой 91 фут, растет на территории Дартмутского колледжа.