Цветок и цветение хлопчатника. Хлопчатник травянистый Подготовка почвы к севу

Хлопчатник (Gossypium) – травянистое одно- или двухлетнее растение из семейства Мальвовые.

Происхождение

Многие люди и не подозревают, что вата, лежащая в каждой домашней аптечке, растёт в поле, и это часть растения, под названием хлопчатник. В странах с тропическим и субтропическим климатом, огромные плантации заняты этим полезным растением, и каждый год урожай, состоящий из тысяч тонн ваты, снимается с этих полей. На фабриках из растительного сырья хлопчатника производят ткань – натуральный хлопок. Мировыми лидерами по производству хлопка являются Индия, Пакистан, США, Бразилия, Китай. Выращивается хлопок в Средней Азии, на территории Узбекистана и Таджикистана.

Описание

Высота ветвистого стебля может достигать 2 м, корневая система мощная, уходящая вглубь почвы. Листья растения с 3 – 5 лопастями, растут на стебле на длинных черешках. Цветы хлопчатника похожи на цветок пиона, и имеют белую, кремовую или жёлтую окраску. Цветение растения длится с июля до сентября.

Плод растения – коробочка, внутри которой созревают семена, покрытые мягкими волосками или пухом, это и есть хлопок.

Выращивание хлопчатника

В мире промышленно выращивают четыре разновидности хлопка из известных науке 50 видов. Считается, что культивировать эту полезную культуру начали ещё 70 веков назад, жители районов, где находится современная Индия и Пакистан. Поразительно, но некоторые древние методы и приёмы выращивания хлопка остались неизменными и по сей день.

Хлопчатник, как и любое растение, проходит все стадии вегетации, начиная с появления ростков. Затем, на взрослом растении распускаются цветы, и тогда всё огромное поле хлопчатника окрашивается в нежные пастельные тона. После опыления, цветок хлопчатника меняет цвет на розово-фиолетовый, и через 2 – 3 дня опадает. На его месте формируется семенная коробочка. Сначала она незрелая, сочная, зелёного цвета. По мере созревания, коробочка буреет, лопается, выпуская наружу волокна хлопка. Этот момент важно не пропустить, иначе семена созреют, и ветром их, вместе с невесомыми волокнами, разнесёт по окрестностям.
Рассмотрев фото растения, можно понять, каким образом формируется урожай хлопка.

Растение хлопчатник хорошо растёт на солнечном месте. Жара и засуха не страшна хлопчатнику, благодаря мощным корням, растение получает необходимую влагу из глубоких слоёв почвы. Однако в пору бутонизации и цветения, влага растению необходима.

Уход

Хлопчатник требователен к плодородию почвы. На полях, чтобы повысить содержание гумуса в земле, перед посевом хлопка выращивают сидераты (горох, рожь, горчицу). Молодую свежую зелень заделывают в почву, тем самым облагораживая и питая землю. Не обходится и без применения минеральных удобрений, перед посевом грунт заправляют азотными удобрениями. А лучшей культурой – предшественником для хлопчатника является . Растение хлопка довольно сильно засоляют земли, на которых растут, а люцерна и другие злаки это засоление снижают, поэтому в севообороте являются хорошими партнёрами хлопчатника.

Хлопчатник очень требователен к теплу, его семена не прорастут, если температура почвы ниже +15 градусов. А для нормального развития растения, комфортная температура +25 +27 градусов.

Сеют культуру в феврале месяц, на 1 га площади уходит 50 – 60 кг семян. Всходы появляются довольно быстро, если стоит благоприятная погода. Зацветает растение через 50 – 60 дней после появления росточков.
Необходимые культуре поливы, часто совмещают с жидкими подкормками удобрениями. В период налива бутонов и цветения, вносят калийно-фосфорные удобрения. На промышленных полях проводят полив по бороздам, пуская воду между рядами растений. Но, для экономии воды, разумнее применять систему капельного орошения. В этом случае, экономия воды, без ущерба для растения, может составить до 30 %.
В период роста растения, проводят несколько рыхлений – прополок хлопчатника. Весомо увеличивает урожай и удаление (прищипка) верхушки основного стебля.

Хлопчатник может поражаться болезнями, такими как , серая гниль, бактериоз, аспергиллёз. Следует проводить обработку полей химическими препаратами, не дожидаясь поражения растений крупными очагами.

Сбор урожая хлопка

Особенностью хлопчатника является то, что на кусте растения может одновременно находиться цветок, зелёная семенная коробочка, и готовая к сбору, с созревшим хлопком. Поэтому, агрономы постоянно контролируют состояние хлопкового поля. Как только 80 % коробочек хлопчатника раскрылись, проводят обработку растений специальным препаратом, который способствует опадению листвы с кустов. Что облегчает дальнейшую уборку урожая. Когда уже 90 – 95 % коробочек с хлопком раскрылись, приступают к сбору урожая. Коробочки с хлопковыми волокнами и семенами называются хлопок – сырец.

Раньше сбор хлопка проводился только вручную. Это каторжный и монотонный труд выполняли, в основном женщины. Продукция получалась довольно дорогая. Один человек мог за день собрать не более 80 кг коробочек с хлопком, а очистить волокна от семян, шелухи и мусора, не более 8 кг.

С приходом механизации в хлопководство, производительность труда значительно возросла, а себестоимость продукции снизилась. Машины не только убирают хлопок, но и очищают его.

Продукция хлопководства

Из хлопковых волокон на прядильных фабриках производят нити и хлопковую ткань, из которой шьют одежду, пастельное бельё. Натуральный хлопок лидер в производстве тканей для одежды. В чём причина популярности хлопковых тканей?

Хлопковая ткань довольно прочная, пропускает воздух и влагу. В одежде из такой ткани не жарко летом, она не вызывает аллергии. Хлопковая ткань мягкая, приятная к телу, её легко окрашивать в разные цвета. Ткани из хлопка недорогие, устойчивы к повышенным температурам и воздействиям органических растворителей. Эти качества позволяют производить удобную и качественную рабочую одежду из хлопка, достаточно упомянуть о джинсах – самых популярных, практичных и удобных штанах, бывших, когда то простой рабочей спецодеждой.

Помимо тканей, из хлопковых семечек изготавливают хлопковое масло, которое используется в пищевой и технической промышленности.

Хлопок используется для изготовления бумаги и картона, пластмассы, и даже взрывчатых веществ.
Очищенные хлопковые волокна (вата) незаменимы в медицине. Используются волокна в качестве наполнителя для матрасов и подушек, и даже мягкой мебели.

Посмотрите также видео

Син.: хлопчатник косматый, хлопчатник мохнатый, хлопчатник волосистый.

Хлопчатник обыкновенный – это одно- или двулетнее травянистое растение высотой 80-120 см, относится к семейству мальвовых. Возделывается хлопчатник в качестве прядильной и масличной культуры. Также хлопок важнейшее сырьё в текстильной промышленности. В медицине применяется для изготовления ваты, перевязочного материала и коллодия. Хлопковое волокно используется для производства пороха.

Задать вопрос экспертам

Формула цветка

Формула цветка хлопчатника обыкновенного: Ч3+(5)Л5Т(∞)П(∞).

В медицине

Растение культивируется для получения хлопка-сырца – волокна с семенами. Сырец – важное сырьё для текстильной промышленности, его используют при изготовлении хлопчатобумажных тканей, ниток, верёвок, гигроскопической ваты. Также из сырца делают перевязочный материал и коллодий (раствор целлюлозы в эфире), широко используемые в медицинской практике.

Лимонную кислоту получают из листьев хлопчатника, а из семян и корней растения делают препарат Госсипол (Hossypolum), линимент которого применяется для лечения лишаев.

Противопоказания и побочные действия

Противопоказаний к применению хлопчатника не выявлено.

В растениеводстве

Хлопчатник выращивается ради волокон, которые покрывают его семена. Если их очистить, получатся хлопчатая бумага, хлопок или вата. Кроме обычного хлопчатника выращивается еще несколько видов хлопчатника, наиболее важным из которых является дикорастущий Gossypium barbadense L. Этот вид растет в Вест-Индии, из него получают известный сорт вест-индского хлопка («SеаIsland»). Особенностью этого вида хлопчатника является длина волокна, достигающая по Wiesner’y 4,05 см.

Травянистый хлопчатник культивируется в Ост-Индии, Персии, Малой Азии, южной Европе (южная Италия и Испания), Египте и Северной Америке, в Туркестане и в Закавказье.

Хлопок невыгодно выращивать там, где средняя температура летом опускается ниже плюс 25°С. Для всходов хлопчатника температурный минимум почвы составляет в среднем 15° С, а максимум 38°С. Хлопчатник требователен к почве, хорошо растет на богатой перегноем, калийными и известковыми солями почве. Очень полезно для хлопчатника хорошее орошение и мягкий климат. Чтобы получить хороший урожай необходима сухая погода во время жатвы.

Разводят хлопчатник из семян, засевая их в ямки на расстоянии 1 м, в которые кладут по нескольку семян. После всходов наиболее слабые сеянцы выпалывают. По прошествии 2-3 месяцев у молодых растений срезают верхушки стеблей, чтобы вызвать кущение растения.

Хлопчатник можно сажать после большинства культур, но лучшими предшественниками являются озимая пшеница и люцерна. У новых российских сортов вегетативная масса по сравнению со среднеазиатскими гораздо меньше. В теплых южных условиях хлопчатник менее требователен к почвенному питанию.

В яркую солнечную погоду хлопчатник растет гораздо лучше. В воде хлопчатник нуждается до пика цветения, затем потребность в воде снижается. Длительность вегетационного периода имеет зависимость от температуры воздуха и планируемого урожая.

Основными вредителями хлопчатника являются хлопковый долгоносик, трипсы, хлопковая совка, хлопковая тля, паутинный клещик, розовый коробочный червь, хлопковая моль. Борьба с вредителями проводится инсектицидами.

В других областях

В семенах хлопчатника много белка и пищевого масла, однако белок непригоден в пищу без переработки. Хлопковое масло применяется при изготовлении маргарина, мыла, глицерина, а также пластырей и мазей.

Высушенные стебли хлопчатника (гузапая́) используют как топливо для тандыров. Из семян хлопчатника также добывают очень полезное пищевое растительное масло.

С помощью антоцианов, находящихся в хлопчатнике, окрашивают булочно-кондитерские изделия, а также используют их в качестве антиоксидантов, предохраняющих жиры от окисления и прогорклости.

Хлопковый жмых является отличным органическим удобрением.

Классификация

Хлопчатник обыкновенный, или косматый, или мохнатый, или волосистый (лат. Gossypium hirsutum) - вид рода Хлопчатник семейства Мальвовые (лат. Malvaceae).

Ботаническое описание

Хлопчатник может достигать в высоту до 3 метров, в зависимости от вида. Куст хлопчатника имеет множество боковых ветвей, свешивающихся почти до земли. Листья расположены по очереди (спирально). В листовой пазухе находятся зачатки почек, способные развиваться как в вегетативные, так и в цветоносные побеги.

У большинства видов хлопчатника листья черешчатые, дланевидные, с тремя, пятью или семью долями, длиной 7–17 см, а шириной 5–12 см. Листья и стебли почти всегда тонкоопушенные, хотя бывают и гладкими.

Корневая система стержневая, вертикально уходящая в грунт на глубину, достигающую иногда до 3 метров, это зависит от вида, сорта и типа почвы.

Цветки растут группами. Располагаются они на длинных цветоножках, у основания которых находятся листообразные прицветники. Они появляются через 7–10 недель после посадки, раскрываются утром, рассеивают пыльцу и к вечеру увядают. Новые цветки образовываются ещё в продолжении примерно полутора месяцев. Цвет венчика может быть как бело-кремовым, так и желтым или красновато-пурпурным. Формула цветка хлопчатника обыкновенного – Ч3+(5)Л5Т(∞)П(∞).

Плод хлопчатника – многосеменная коробочка. Она созревает и вскрывается примерно через 45–70 дней после распускания цветка. Хлопковое семя продолговатое, с длинными волосками, на одном конце заостренное, длиной 6–12 мм. Семенная кожура темно-коричневого или черного цвета. Зародыш занимает почти всю внутреннюю часть семени, имеет две семядоли.

Цветет в июле - августе. Плодоносит в сентябре - октябре.

Распространение

Родина хлопчатника обыкновенного – Ост-Индия. Культивируется в южных районах Казахстана и Узбекистана. Выращивается в странах Средней Азии и Закавказья в качестве текстильной культуры. На Украине выращивается в Крыму и южных районах.

Заготовка сырья

Жатва начинается через 4-5 месяцев после посева и продолжается до 4-х месяцев из-за постепенного созревания плодов. Хлопок собирают вручную из зрелых вскрывшихся коробочек, когда семена, окутанные волокнами хлопка, уже показались над плодовым гнездом. Вынутые волокна просушивают на солнце, а затем хлопок очищается от семян особыми машинами (Egreniermaschienen), затем прессуется и упаковывается в пеньковые или джутовые мешки тюками приблизительно в 200 кг (около 121/4 пудов) весом. С крупного, хорошо развитого растения хлопка, урожай может достичь до 1 кг (2 1/2 фунта) сырого хлопка.

Для медицинских целей используются длинные волокна, кора корней, корни и семена хлопчатника. Кора корней подлежит заготовке после цветения. Хлопок-сырец, предназначенный для использования в медицинских целях, тщательно очищается, обезжиривается и отбеливается.

Из оставшихся после очистки семян хлопчатника выжимают жирное масло, получаемое в количестве 20–40%, которое применяется для мыловарения.

В Америке нашли применение и жмыху, который остается после производства масла. Его доставляют в огромном количестве на европейский рынок в качестве кормового вещества для скота. Однако, жмых хлопчатника содержит ядовитое вещество, химический состав которого до сих пор не изучен. Было замечено ухудшение состояния скота и даже гибель после очень малых порций жмыха, добавляемых в корм.

Химический состав

Все части растения содержат биологически активные вещества: корни - госсипол, дубильные вещества, аскорбиновую кислоту, витамин К, триметиламин, эфирное масло. В коре корней обнаружены: госсин, аскорбиновая кислота, дубильные вещества, витамин К, триметиламин, эфирное масло. Семена содержат госсипол, госипин, госипурпурин, растительные масла, белки; в цветках содержатся флавоноиды (5%), лимонные (5-7%) и яблочные (3-4%) кислоты. Во всех частях растения содержатся каротиноиды и катехины.

Фармакологические свойства

Флавоноиды хлопчатника укрепляют капилляры, снижают артериальное давление и тонус кровеносных сосудов.

Препарат «Госсипол» обладает противовирусной активностью и оказывает воздействие на грамположительные микробы. Госсипол имеет также противоопухолевое и ранозаживляющее действие, поэтому препарат рекомендуется принимать больным, прооперированным по поводу рака желудка.

Хлопковое масло стоит в списке диетических продуктов и рекомендовано к употреблению больным атеросклерозом. Достаточно всего 20-30 г хлопкового масла для удовлетворения суточной потребности взрослого человека в витамине Е. Также, содержащийся в хлопковом масле b-ситостерин понижает артериальное давление, способствует повышению эластичности кровеносных сосудов и оказывает регулирующее влияние на нервную систему. В хлопковом масле содержится эргостерин, который может превращаться в витамин D под действием ультрафиолетовых лучей.

Применение в народной медицине

Доктора-гомеопаты назначают настойку из свежей коры корней хлопчатника при нарушении менструального цикла, бесплодии, токсикозе беременных. В народной медицине настой корней принимают как кровоостанавливающее средство внутрь при различных внутренних кровотечениях, чаще всего при маточных.

Всего известно 39 видов хлопчатника, происходящих из теплой умеренной или тропической зон, однако разводят только четыре вида. Еще несколько видов хлопчатника иногда выращиваются в садах как декоративные насаждения.

Литература

1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. М., 2004

2. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971. С 385-414

3. Касьяненко А.Г., Касьяненко В.А., Семикин А.П., Шевцова В.М. Хлопководство России. Краснодар, 1999

4. Суворов В.В. Ботаника. Л., 1961. С. 320-324

5. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. С-Пб., 1995.

хлопок (Gossypium ), род главным образом кустарниковых растений семейства просвирниковых (Malvaceae ). Ряд видов широко разводится ради волокна (хлопка) и семян. Из волокна вырабатывают ткани и нити, а из семян получают масло и другие продукты, применяемые в пищевой и других отраслях промышленности. Хлопковое волокно – это волоски, покрывающие поверхность семян. Они бывают длинными и пушистыми или короткими и ворсистыми (линт, или хлопковый пух). В зависимости от возделываемого вида и сорта семя может нести оба типа волосков или только первый из них. Каждый волосок – это одна мертвая эпидермальная клетка семенной кожуры, представляющая собой длинную, уплощенную, спирально скрученную трубку. У диких видов хлопка длинных волосков нет.

При коммерческом разведении хлопка это обычно однолетняя культура, дающая за вегетационный период один урожай. Однако в безморозных регионах растение живет несколько лет, развиваясь в мелкий кустарник. Некоторые плантации в Перу дают урожай ежегодно в течение трех лет, а на северо-востоке Бразилии – до семи лет.

Основные производители хлопка – Китай, США, Индия, Пакистан, Узбекистан, Бразилия, Турция, Туркменистан, Австралия, Греция, Египет, Аргентина, Сирия и Парагвай. На долю первых пяти стран приходится 75% мирового урожая этой культуры.

(71.37 Кб) Биология . В зависимости от вида куст хлопчатника достигает в высоту 0, 5– 3,0 м и образует множество свешивающихся почти до земли боковых ветвей. Листорасположение очередное (спиральное). В листовой пазухе (верхнем углу между стеблем и листом) находятся зачатки почек, способные развиваться в вегетативные или цветоносные побеги. У большинства видов хлопчатника листья черешчатые, дланевидные с тремя, пятью или семью долями, длиной 7 – 17 см, а шириной 5 – 12 см. Листья и стебли почти всегда тонкоопушенные, хотя бывают и гладкими.

Корневая система стержневая, вертикально уходящая в грунт на глубину не менее 30 см, а иногда до 3 м – в зависимости от вида, сорта и типа почвы.

Цветки, напоминающие цветки шток-розы из того же семейства, растут группами. Они появляются через 7–10 недель после посадки, раскрываются утром, рассеивают пыльцу и к вечеру увядают. Новые цветки образуются еще в течение примерно полутора месяцев. Цвет венчика варьирует от белого через кремовый или желтый до красновато-пурпурного.

На первой стадии развития (три-четыре недели до распускания цветков) бутоны защищены тремя мелкими листовидными прицветниками (оберткой, или подчашием). У каждого цветка пять лепестков и множество тычинок (образующих пыльцу мужских органов), объединенных в пятиярусную тычиночную трубку, которая окружает пестик (женский орган) с тремя-пятью рыльцами (улавливающими пыльцу структурами). Обычно происходит самоопыление, однако насекомые также могут переносить пыльцу от цветка к цветку. Нижняя часть пестика (завязь) разделена на три-пять отсеков (гнезд). В каждом гнезде находится 7–10 семяпочек (зачатков семян), и в каждой завязи в норме созревает 20–30 семян, покрытых волосками.

Часть растения, содержащая семена, т.е. плод, у хлопчатника называется коробочкой. Хлопковая коробочка созревает и вскрывается – лопается – через 45–70 дней после распускания цветка: набухающие волокна раздвигают ее створки так, что они оказываются перпендикулярными оси цветка. Волокна из разных гнезд как бы слипаются в единую массу, которая остается на месте, удерживаемая прилегающими частями коробочки.

Культивируемые виды . Известно 39 видов хлопчатника. Все они происходят из теплой умеренной или тропической зон. Однако регулярно разводятся только четыре вида, точнее – множество их сортов. Еще несколько видов иногда выращивают как декоративные в садах.

Генетически виды хлопчатника делятся на две группы, различающиеся числом хромосом в клетке: диплоидную и тетраплоидную. Одиночный набор хромосом обозначается буквой «

n ». У хлопчатника n равно 13. Большинство видов хлопчатника – диплоидные, т.е. в их неполовых клетках два набора хромосом (2 n = 26). Диплоидны и два культурных вида – хлопчатник индокитайский, или древовидный (G. arboreum ), и хлопчатник травянистый, или гуза (G. herbaceum ). Еще два вида, имеющие гораздо большее экономическое значение, – хлопчатник перуанский, или барбадосский (G. barbadense ), и хлопчатник мексиканский, обыкновенный, или упланд (G. hirsutum ), – тетраплоиды, т.е. у них четыре набора хромосом (4n = 52). Диплоидные культурные виды происходят либо из Африки, либо из Азии, но называются однозначно азиатскими по месту введения в культуру. Родина культурных тетраплоидов – Новый Свет, однако установлено, что один диплоидный набор у них «местный», а второй – азиатский. Каким образом они объединились, неясно.

Поскольку плоидность влияет на характеристики хлопкового волокна, проведены эксперименты по изменению хромосомного числа хлопчатника. Например, путем скрещивания разных линий и обработок колхицином (это вещество подавляет расхождение хромосом при делении клеток) получены триплоидные (

3n ) и гексаплоидные (6n ) растения.

Хлопчатник обыкновенный, возможно, происходит с юга Мексики и из Центральной Америки, однако его бесчисленные культивируемые формы, дающие примерно 90% мировой продукции хлопковолокна, выведены как в Новом, так и в Старом Свете. Высота этих растений составляет 0,6–1,5 м, их овальные семена покрыты густым линтом сероватого, рыжего или зеленого цвета и белыми длинными волокнами – тонкими или средней толщины, длиной обычно 5–13 мм.

Хлопчатник барбадосский, вероятно, происходит с запада Южной Америки. Его островные типы, названные так, потому что раньше их выращивали на островах у берегов Южной Каролины, Джорджии и Флориды, разводятся сейчас главным образом в Вест-Индии и на юго-востоке США. Длинные волокна этих растений (38–44 мм) кремовые, шелковистые. Египетские типы, дающие длинное прочное волокно, происходят от островных типов, интродуцированных в Египет. Сейчас они выращиваются в Египте, на юго-западе США, в Западной Азии, Судане и Перу. Волокна этих растений буроватые, длиной 35–44 мм.

Родина хлопчатника древовидного, достигающего более 3 м высоты, и хлопчатника травянистого, возможно, Индия. У этих древних азиатских культур, не играющих существенной роли в современном хлопководстве, длинные волокна жесткие и короткие – 9–19 мм.

Содержание статьи

ХЛОПЧАТНИК, хлопок (Gossypium ), род главным образом кустарниковых растений семейства просвирниковых (Malvaceae). Ряд видов широко разводится ради волокна (хлопка) и семян. Из волокна вырабатывают ткани и нити, а из семян получают масло и другие продукты, применяемые в пищевой и других отраслях промышленности. Хлопковое волокно – это волоски, покрывающие поверхность семян. Они бывают длинными и пушистыми или короткими и ворсистыми (линт, или хлопковый пух). В зависимости от возделываемого вида и сорта семя может нести оба типа волосков или только первый из них. Каждый волосок – это одна мертвая эпидермальная клетка семенной кожуры, представляющая собой длинную, уплощенную, спирально скрученную трубку. У диких видов хлопка длинных волосков нет.

При коммерческом разведении хлопка это обычно однолетняя культура, дающая за вегетационный период один урожай. Однако в безморозных регионах растение живет несколько лет, развиваясь в мелкий кустарник. Некоторые плантации в Перу дают урожай ежегодно в течение трех лет, а на северо-востоке Бразилии – до семи лет.

Основные производители хлопка – Китай, США, Индия, Пакистан, Узбекистан, Бразилия, Турция, Туркменистан, Австралия, Греция, Египет, Аргентина, Сирия и Парагвай. На долю первых пяти стран приходится 75% мирового урожая этой культуры.

Биология.

В зависимости от вида куст хлопчатника достигает в высоту 0,5–3,0 м и образует множество свешивающихся почти до земли боковых ветвей. Листорасположение очередное (спиральное). В листовой пазухе (верхнем углу между стеблем и листом) находятся зачатки почек, способные развиваться в вегетативные или цветоносные побеги.

У большинства видов хлопчатника листья черешчатые, дланевидные с тремя, пятью или семью долями, длиной 7–17 см, а шириной 5–12 см. Листья и стебли почти всегда тонкоопушенные, хотя бывают и гладкими.

Корневая система стержневая, вертикально уходящая в грунт на глубину не менее 30 см, а иногда до 3 м – в зависимости от вида, сорта и типа почвы.

Цветки, напоминающие цветки шток-розы из того же семейства, растут группами. Они появляются через 7–10 недель после посадки, раскрываются утром, рассеивают пыльцу и к вечеру увядают. Новые цветки образуются еще в течение примерно полутора месяцев. Цвет венчика варьирует от белого через кремовый или желтый до красновато-пурпурного.

На первой стадии развития (три-четыре недели до распускания цветков) бутоны защищены тремя мелкими листовидными прицветниками (оберткой, или подчашием). У каждого цветка пять лепестков и множество тычинок (образующих пыльцу мужских органов), объединенных в пятиярусную тычиночную трубку, которая окружает пестик (женский орган) с тремя-пятью рыльцами (улавливающими пыльцу структурами). Обычно происходит самоопыление, однако насекомые также могут переносить пыльцу от цветка к цветку. Нижняя часть пестика (завязь) разделена на три-пять отсеков (гнезд). В каждом гнезде находится 7–10 семяпочек (зачатков семян), и в каждой завязи в норме созревает 20–30 семян, покрытых волосками.

Часть растения, содержащая семена, т.е. плод, у хлопчатника называется коробочкой. Хлопковая коробочка созревает и вскрывается – лопается – через 45–70 дней после распускания цветка: набухающие волокна раздвигают ее створки так, что они оказываются перпендикулярными оси цветка. Волокна из разных гнезд как бы слипаются в единую массу, которая остается на месте, удерживаемая прилегающими частями коробочки.

Культивируемые виды.

Известно 39 видов хлопчатника. Все они происходят из теплой умеренной или тропической зон. Однако регулярно разводятся только четыре вида, точнее – множество их сортов. Еще несколько видов иногда выращивают как декоративные в садах.

Генетически виды хлопчатника делятся на две группы, различающиеся числом хромосом в клетке: диплоидную и тетраплоидную. Одиночный набор хромосом обозначается буквой «n». У хлопчатника n равно 13. Большинство видов хлопчатника – диплоидные, т.е. в их неполовых клетках два набора хромосом (2n = 26). Диплоидны и два культурных вида – хлопчатник индокитайский, или древовидный (G. arboreum ), и хлопчатник травянистый, или гуза (G. herbaceum ). Еще два вида, имеющие гораздо большее экономическое значение, – хлопчатник перуанский, или барбадосский (G. barbadense ), и хлопчатник мексиканский, обыкновенный, или упланд (G. hirsutum ), – тетраплоиды, т.е. у них четыре набора хромосом (4n = 52).

Диплоидные культурные виды происходят либо из Африки, либо из Азии, но называются однозначно азиатскими по месту введения в культуру. Родина культурных тетраплоидов – Новый Свет, однако установлено, что один диплоидный набор у них «местный», а второй – азиатский. Каким образом они объединились, неясно.

Поскольку плоидность влияет на характеристики хлопкового волокна, проведены эксперименты по изменению хромосомного числа хлопчатника. Например, путем скрещивания разных линий и обработок колхицином (это вещество подавляет расхождение хромосом при делении клеток) получены триплоидные (3n) и гексаплоидные (6n) растения.

Хлопчатник обыкновенный, возможно, происходит с юга Мексики и из Центральной Америки, однако его бесчисленные культивируемые формы, дающие примерно 90% мировой продукции хлопковолокна, выведены как в Новом, так и в Старом Свете. Высота этих растений составляет 0,6–1,5 м, их овальные семена покрыты густым линтом сероватого, рыжего или зеленого цвета и белыми длинными волокнами – тонкими или средней толщины, длиной обычно 5–13 мм.

Хлопчатник барбадосский, вероятно, происходит с запада Южной Америки. Его островные типы, названные так, потому что раньше их выращивали на островах у берегов Южной Каролины, Джорджии и Флориды, разводятся сейчас главным образом в Вест-Индии и на юго-востоке США. Длинные волокна этих растений (38–44 мм) кремовые, шелковистые. Египетские типы, дающие длинное прочное волокно, происходят от островных типов, интродуцированных в Египет. Сейчас они выращиваются в Египте, на юго-западе США, в Западной Азии, Судане и Перу. Волокна этих растений буроватые, длиной 35–44 мм.

Родина хлопчатника древовидного, достигающего более 3 м высоты, и хлопчатника травянистого, возможно, Индия. У этих древних азиатских культур, не играющих существенной роли в современном хлопководстве, длинные волокна жесткие и короткие – 9–19 мм.

Хлопковое волокно.

Каждое длинное волокно хлопчатника – мертвая трубчатая клетка, длина которой превышает ширину в 1000–6000 раз. Ее диаметр равен 2–60 мкм. Волокно состоит почти из одной целлюлозы, хотя в естественном состоянии содержит 3–5% восков и смол. Воска, находящиеся в основном на его внешней поверхности, облегчают процесс прядения.

Хлопковое волокно обладает прекрасным сочетанием качеств, делающим его пригодным для изготовления самых разнообразных тканей – от грубой дерюги до тончайшей полотняной кальки, а также многих других прядильных материалов. Конкуренция с синтетическими волокнами привела к появлению усовершенствованных типов хлопковолокна, в частности водоотталкивающего, несгораемого и устойчивого к гниению. В сочетании с синтетическими волокнами, например сложными полиэфирами, хлопок дает еще более разнообразные по свойствам материалы. Он, в частности, обеспечивает их влагопоглощающие и антистатические свойства, а синтетика – прочность и износостойкость.

Использование семян.

Хлопковое семя продолговатое, на одном конце заостренное. Длина его составляет 6–12 мм. Семенная кожура темно-коричневая – черная. У зародыша, занимающего почти всю внутреннюю часть семени, две семядоли.

Хлопковое семя занимает второе место в мире после сои как сырье для получения растительного масла: его выход составляет 16% веса семени. Кроме того, из семян хлопчатника получают муку (45%), линт (9%) и жмых (26%); на отходы остается всего 4%.

Одна из проблем, ограничивающая использование продуктов из хлопкового семени, – присутствие в нем желез, содержащих пигмент госсипол и близкие к нему вещества. Госсипол загрязняет как масло, так и получаемую после его отжимания кормовую муку. Жвачным он не причиняет вреда, однако для нежвачных животных, например свиней и кур, токсичен. В США его предельно допустимая концентрация в продуктах питания составляет 0,04%.

Обычно госсипол, который инактивируется нагреванием, удаляют при переработке семян физически, что требует времени и затрат, поэтому генетики и селекционеры работают над выведением форм хлопчатника, не содержащих госсиполовых желез, и уже открыли гены, ответственные за их образование. Естественные безжелезистые мутанты обнаружены среди египетских форм хлопчатника.

Хлопковое семя содержит 16–18% белка, но в США перерабатывается в основном на масло и побочные продукты маслобойного производства, поскольку не выдерживает «белковой» конкуренции с другими масличными семенами, главным образом соевыми. Хлопковое семя используется в производстве широкой гаммы продуктов, включая шортенинг, маргарин, кулинарное масло, клей для влаго- и износостойкой фанеры, муку и жмых, которые идут на корм скоту и служат сырьем для приготовления клеящих средств и белковых волокон. Раньше хлопковое масло широко применяли для получения мыла и жирных кислот. Сейчас значительную его долю обрабатывают метиловым спиртом, получая сложные метиловые эфиры, применяемые в производстве пластмасс и других промышленных продуктов, а также в качестве высококалорийных кормовых добавок.

Линт, т.е. короткие волокна, остающиеся на семени после джинирования (волокноотделения), используют для получения ватина, набивочных и поглощающих материалов. Жмых – жесткая семенная кожура – идет в основном на корм скоту. Части коробочек, отделяемые от хлопковолокна и семян в процессе джинирования, могут служить источником гумуса и садовой мульчи.

Хлопок экономически невыгодно выращивать в местах, где среднелетняя температура опускается ниже 25° С. Минимальная температура почвы для прорастания и роста всходов разных сортов хлопчатника обыкновенного составляет в среднем 15° С, а максимальная – 38° С. Теоретически самое быстрое прорастание и рост всходов этого вида происходит при 33° С. Обычно хлопчатник плохо растет при температуре воздуха не выше 15° С и не ниже 37° С, особенно если жара держится несколько дней подряд. Чем суше почва, тем отрицательнее эффект высоких температур воздуха.

В большинстве районов, где хлопчатник выращивают без орошения, годовая норма осадков составляет 580–1500 мм. При орошении этот фактор не играет роли. Суточная потребность хлопчатника в воде возрастает до пика цветения, а потом постепенно снижается. Хлопчатник лучше всего растет в солнечную погоду. Сухие жаркие ветры сильно замедляют рост всходов и отрицательно влияют на взрослые растения, особенно если влажность почвы низкая.

Продолжительность вегетационного периода зависит в первую очередь от температуры воздуха и планируемого урожая. При благоприятных условиях через 180–190 дней после посева можно собрать вдвое больше хлопка-сырца, чем через 150–160 дней.

Основные вредители хлопчатника – членистоногие: хлопковый долгоносик, трипсы, хлопковая совка, хлопковая тля, паутинный клещик, розовый коробочный червь, хлопковая моль и др. Борются с ними инсектицидами.

Принято выделять два очага появления культуры хлопчатника. Родиной хлопчатника древовидного и хлопчатника травянистого, возможно, является Индия. Другие культурные виды - хлопчатник барбадосский и хлопчатник обыкновенный, скорее всего, появились в Америке, однако затем широко распространились.

Классификация

По причине разнообразия видов хлопчатника и очень лёгкой изменчивости и перехода, как различных видов, так и отдельных органов в другие, при изменении климата, почвы, путём перекрёстного опыления получаются всё новые и новые разновидности. Поэтому все попытки ботаников классифицировать и подразделить род Gossypium по научным и строго определённым видам долгое время не приносили успеха. Линней считал всего от 3 до 6 видов, Парлаторе до 7, Декандоль до 13. Некоторые насчитывали уже до 42, 52 и даже до 88. Другие как, например, М. Дж. Ватс, признавал только два вида: американский и азиатский, которые физиологически смешаться не могут. Ройль основных видов признавал четыре, и его классификация долгое время считалась вполне удовлетворительной.

Генетические исследования показали, что род хлопчатника состоит из двух групп растений, различающихся числом хромосом в клетке. Большинство видов хлопчатника диплоидные , то есть обладают двойным набором хромосом. В другой группе - тетраплоидные растения, в неполовых клетках которых 52 хромосомы, то есть 4 набора по 13 хромосом. Экспериментально были получены также триплоидные и гексаплоидные образцы.

Интересно, что одна из пар хромосом у тетраплоидных видов - азиатская, а вторая - местная, однако когда произошло такое скрещивание учёным установить не удалось.

Виды

Для сельского хозяйства играют роль 4 вида хлопчатника:

Диплоидные виды:

• Хлопчатник травянистый или гуза (Gossypium herbaceum ), он же считается и ост-индским - G. Indicum, или азиатским. Этот вид очень распространён в Индии, Китае, Японии, Средней Азии , Закавказье. Это самый низкорослый, наиболее стойкий вид - культивируется дальше всех на севере, однолетний. Стебли его редко достигают 1,4 м высоты, коробочки круглые и мелкие, цветок жёлтого цвета, с красным пятном внутри, семена мелкие, круглые и покрыты сверху коротким, серого цвета пушком. Волокно (хлопок) - белого цвета, самое короткое и грубое - шерстистое, как его называют.

• Хлопчатник древовидный или индокитайский (Gossypium arboreum ), самый высокорослый, от 4,5 до 6 м высоты, многолетний, с красными цветами, с чёрными голыми семенами и жёлтым волокном высокого качества. Сюда же, вероятно, относятся бразильские и перуанские сорта; в последнем чёрные, голые семена, как бы сросшиеся вместе, образуют конусовидную массу. Цветы жёлтые. Встречаются только под тропиками.

Тетраплоидные виды:

• Хлопчатник перуанский или барбадосский (Gossypium barbadense ), приморский, или приморских островов. Многолетний с жёлтыми цветами, с чёрными голыми семенами и с длинным, самого высокого качества волокном, от 1,60 до 2,20 дюйма. Стебли достигают от 6 до 15 фут. высоты. Только недавно, менее 100 лет тому назад, путём долгих усилий в Америке стал однолетним. Длина волокон 38-44 мм. Культивируется в очень ограниченных размерах в Америке, именно почти исключительно только по берегам и островам Южной Каролины, Джорджии и Флориды. К нему же относится длинноволокнистый бурый египетский хлопок, но длина волокна короче (35-44 мм).

• Хлопчатник обыкновенный , косматый , мохнатый или волосистый , упланд (от англ. Upland ; Gossypium hirsutum ) можно назвать суходольным (в противоположность приморскому). Этот вид, называемый нередко зеленосемянным или мексиканским видом, достигает до 180-210 см высоты - самый важный вид и самый распространённый и в Сев. Америке, и в Средней Азии, и в Закавказье. Однолетний с белыми цветами, которые на солнце становятся розовыми, семена серые, если не зеленоваты, покрытые обильно пушком. Длина волокна в разных районах различная, в среднем 5-13 мм.

Из некоммерческих видов можно упомянуть следующие виды:

• Хлопчатник Стёрта (Gossypium sturtianum J.H. Willis ) (Пустынная роза Стёрта , англ. Sturt"s Desert Rose ) - кустарник, произрастает в Австралии , изображение цветка является эмблемой Северной территории .
• Аризонский дикий хлопчатник (Gossypium thurberi Tod. ) - произрастает на юго-западе США (штаты Аризона и Нью-Мексико) и в северной части Мексики .
• Гавайский хлопчатник (Gossypium tomentosum Nutt. ex Seem ) - эндемик Гавайских островов . Слишком короткие красно-коричневые волокна непригодны для прядения.

Для уборки хлопчатника используются хлопкоуборочные комбайны. Кроме того используется и традиционный ручной способ сбора.

Заболевания

В течение лета, а в особенности, незадолго до начала созревания хлопчатника обыкновенно появляются различные болезни. В болезнях этих различают, главным образом, две причины: физиологические, происходящие от неправильного питания растений, или болезни, вызванные грибками и бактериями.

• Опадание листьев, вызывается грибками рода Альтернария (Alternaria ): Alternaria macrospora и Alternaria alternata .
• Антракноз хлопчатника, вызывается грибком вида Colletotrichum gossypii .
• Коричневая гниль, возбудитель - грибок Thielaviopsis basicola .
• Гоммоз, вызывается бактериями Xanthomonas campestris pv. malvacearum .
• Фузариозная гниль коробочек, вызывается грибками рода Fusarium .
• Фитофтора , вызывается Phytophthora nicotianae var. parasitica .
• Белая гниль, вызывается грибком Sclerotinia sclerotiorum .

Вредители

• Хлопковый долгоносик (Anthonomus grandis ) - наиболее серьёзный вредитель хлопчатника. В конце XIX - начале XX веков огромный ущерб, причиняемый долгоносиком был причиной ряда экономических спадов в США.
• Хлопковая тля (Aphis gossypii ).
• Хлопковая совка (Helicoverpa armigera ) и Helicoverpa punctigera - гусеницы , причиняющие вред хлопковым побегам.
• Зелёный слепняк (Creontiades dilutus ) - сосущее насекомое.
• Паутинные клещи: обыкновенный (Tetranychus urticae ), а также Tetranychus ludeni и Tetranychus lambi .
• Трипсы : Трипс табачный (Thrips tabaci ) и Frankliniella schultzei

Использование

Хлопок является важнейшим сырьём в текстильной промышленности . В медицине применяется для изготовления ваты , перевязочного материала и коллодия .

Экстракт из коры корней хлопчатника обладает кровоостанавливающим действием.

Листья применяются как сырьё при получении лимонной и яблочной кислот.

Растение также содержит специфический пигмент госсипол - (1,6,7-триокси-3-метил-5-изопропил-8-нафтальдегид) - природный полифенол , обладающий химиотерапевтической активностью в отношении различных вирусов и бактерий. В Китае госсипол применяется как мужской оральный контрацептив , эффективность которого сравнима с женскими гормональными таблетками . Однако частота побочных эффектов (например, гипокалиемия) при его использовании чрезмерно велика, а у 20 % мужчин развивается необратимое бесплодие.

Сухие одеревеневшие стебли хлопчатника (гузапая́) используются в Средней Азии в качестве топлива.

Генетические модификации

Целью генетических модификаций хлопчатника является гербицид-толерантность (ГТ): снижение негативного воздействия гербицидов , наносящих существенный ущерб культурным растениям, а также обеспечение более эффективного контроля над сорняками . ГМ-хлопчатник требует на 80 % меньше пестицидов, чем оригинальные растения.

Второе направление модификаций - энтомоцидные, или инсект-устойчивые культуры (ИУ), обладающие устойчивостью к негативному воздействию вредных насекомых. На 2006 год такая устойчивость достигается единственным способом - внедрением гена почвенной бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) .

Динамика внедрения ГМ-хлопчатника в США, 1996-2004 гг.
	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004
ГТ-сорта, %	2	11	26	42	26	32	36	32	30
ИУ-сорта, %	15	15	17	32	15	13	13	14	16
ГТ/ИУ-сорта, %	-	-	-	-	20	24	22	27	30
Всего под ГМ-сортами, %	17	26	43	74	61	69	71	73	76
Общая площадь, млн.га	5,9	5,6	5,4	6,0	6,3	6,4	5,6	5,6	5,5

По сведениям ISAAA (англ. International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications ), в 2002 году суммарная мировая площадь возделывания ГМ-хлопчатник составила 67 000 км², а это около 20 % от общей площади посевов хлопчатника. Доля хлопка, произведённого из ГМ-хлопчатника в США в 2003 году достигала 73 %.

Первоначальная попытка введения ГМ-хлопчатника в Австралии обернулась коммерческим провалом - прибыли оказались гораздо ниже предполагаемых, а плантации оказались переопылёнными с другими разновидностями хлопчатника. Тем не менее, введение второй разновидности ГМ-хлопчатника привело к тому, что доля посевов ГМ-хлопчатника в Австралии выросла с 15 % в 2003 году до 80 % в 2004.

Примечания

Источники

Ссылки

• Хлопчатник - статья из энциклопедии «Кругосвет».

Данные в этой статье приведены по состоянию на конец XIX века (требуется перевод в современные единицы измерения).

Масличные культуры