Фото: Georgina Smith, alliance of Bioversity International and CIAT www.elearning.fao.org
Наиболее популярные и всеми любимые сорта кофе – арабика и робуста – оказались чувствительны к изменениям климата. Фермеры все чаще сталкиваются с неурожаями, вызванными слишком высокими температурами. Перспективы климата не слишком радостны. Группа ученых из Royal Botanic Gardens, Kew (Великобритания), National Agricultural Research Organisation и Makerere University Herbarium (Уганда), National Herbarium of Cameroon (Камерун) занялась поиском альтернативных видов кофе, которые лучше переносят жару, засуху, избыточные осадки и нестабильную погоду.
Исследователи выяснили, что сорт Liberica, который не превышает ныне 1% от общего объема производства кофе, более устойчив к изменению климата. Почему? Оказывается, он состоит из трех видов, обладающих различными генетическими характеристиками со своими способами адаптации к окружающими условиям.
Генетика и адаптация
Команда ученых провела генетический и морфологический анализ Liberica, сопоставила с районами распространения и выделили три вида: C. liberica (Liberica), C. dewevrei (excelsa) и C. klainei, малоизвестный вид, который до этого исследования считали C. liberica.
Исследователи обнаружили, что C. liberica, C. dewevrei и C. klainei легко различимы по морфологическим характеристикам. В частности, C. dewevrei имеет более длинные, широкие листья, больше цветков и плодов в одной листовой пазухе, преобладают пятилепестковые цветы, тогда как у C. liberica лепестков от 6 до 9. Плоды у C. dewevrei меньше по размеру, имеют более мелкие семена.
Рис.: Плоды и цветки C. liberica и C. dewevrei www.nature.com
C. klainei имеет большее морфологическое сходство с C. liberica, но отличается наличием сидячих, неразветвленных соцветий с небольшим количеством цветков и плодов (1-3 на соцветие против 2-6). Плоды имеют эллипсоидную или узкоэллипсоидную форму, тогда как у C. liberica они сферические или эллипсовидные.
Места распространения этих сортов кофе в дикой природе тоже различны: C. liberica встречается в верхней Западной Африке (Сьерра-Леоне, Либерия, Кот-д'Ивуар, Гана и Нигерия); C. klainei - на западе Центральной Африки (Камерун, Габон, Республика Конго и Ангола); а C. dewevrei - в Центральной Африке (Республика Конго, Камерун, Демократическая Республика Конго, Центральноафриканская Республика, Южный Судан и Уганда).
C. liberica и C. klainei преимущественно произрастают на низких высотах (средние значения 386 м и 273 м соответственно), тогда как C. dewevrei – на средних (порядка 653 м).
Основные различия между C. liberica и C. dewevrei заключаются в адаптированности к разному количеству влаги: среднегодовое количество осадков (2215 мм против 1678 мм), осадки самого влажного месяца (376,6 мм против 230 мм); осадки самого сухого месяца (15,9 мм против 36,2 мм). C. dewevrei, отмечают ученые, скорее всего, обладает большей климатической пластичностью, более толерантен к климату. В то же время C. liberica может быть лучше адаптирован к более высокой сезонности осадков и, следовательно, к более длительным сухим сезонам (1–4 месяца).
Сорт C. klainei гораздо меньше изучен, поэтому требуются дополнительные исследования его способностей к адаптации.
Рис.: Распространение местных (диких) видов C. liberica (Liberica), C. dewevrei (excelsa) и C. klainei. www.nature.com
По чашечке?
В настоящее время кофе liberica выращивают в Уганде, Южном Судане, Индии, Вьетнаме, Малайзии, на Филиппинах, в Индонезии и ряде стран Тихоокеанского региона. В Юго-Восточной Азии потребление этого сорта продолжается с момента его появления в конце 19 века, а в настоящее время переживает возрождение, особенно в Малайзии, Индонезии и на о. Фиджи. В Уганде, Южном Судане и Гвинее особое внимание уделяется сорту dewevrei (excelsa), поскольку он способен успешно расти в условиях более высоких температур и продолжительных периодов малого количества осадков по сравнению с robusta. Его производство увеличивается в Индии, поскольку климатические условия для выращивания arabica и robusta ухудшаются. Кроме того, во Вьетнаме и Индонезии dewevrei (excelsa) выращивают в качестве дополнения к robusta и диверсификации производства кофе.
Liberica и dewevrei обладают значительным потенциалом для развития кофейного хозяйства в районах, неподходящих для arabica или robusta, особенно в низинах с более жарким и влажным климатом. Они также могут заместить два этих популярных сорта там, где климат для них стал непригодным.
C. dewevrei (по сравнению с C. liberica) имеет более высокую урожайность, а также более высокий выход (от свежих плодов к необжаренному кофе) благодаря более тонкой мякоти и более тонкой оболочке. Плоды этого вида кофе по размеру и форме похожи на arabica, что технологически удобнее для обжарки, упаковки и приготовления кофе. C. liberica и C. dewevrei имеют контрастные профили кофейного вкуса. Это позволяет учесть предпочтения потребителей и способствует дифференциации рынка.
«Важно отметить, что C. liberica и C. dewevrei обладают значительным потенциалом для развития кофейного хозяйства в районах, неподходящих для arabica или robusta, особенно в районах, расположенных на небольшой высоте в жарком и влажном климате. Эти виды представляют собой потенциальные альтернативы, а также открывают новые возможности для селекционных программ, которые помогут обеспечить будущие поставки кофе», - резюмируют ученые.
Они также отмечают, что для сохранения устойчивости этих видов в дикой природе необходимо принять безотлагательные меры: фрагментация мест их произрастания (вырубки, освоение полезных ископаемых) ведет к исчезновению видов. В таких условиях селекция и развитие производства кофе становится невозможным, утверждают исследователи: «Для всех трех видов срочно необходимы усиленные меры охраны, которые обеспечат их выживание в дикой природе и потенциальную роль в глобальной устойчивости производства кофе».