Хлопчатник – одна из важнейших прядильных культур в мире. Его волокно служит сырьем для текстильной промышленности. Масло, получаемое из семян, используют в пищу, а жмых – в качестве высокостебельного корма для скота. Из 1т хлопка-сырца получают 320-340кг волокна и 560-580кг семян. Из этого количества волокна можно произвести – 3500-4000м² ткани, а из семян – 112кг масла, 270кг жмыха, 170кг шелухи и 8кг линта (короткое волокно-подпушек).

Из волокна хлопчатника вырабатывают разнообразные ткани, нитки, вату. Хлопчатник – хороший медонос. Его стебли используют как топливо, а также для выработки картона. После переработки семян на масло получают шрот, который содержит – 35-40% белка.

Это высокобелковый корм, однако, в шроте содержится госсипол, который в значительных дозах может нанести вред животным.

Хлопчатник – древнейшая культура. В Индии хлопковое волокно было известно за 3000 лет до н.э. Несколько позже стало развиваться хлопководство в Китае. Затем оно проникло в Иран (Персию), Аравию, Египет, Среднюю Азию. В Южной Америки (Мексика, Перу) хлопчатник выращивали в древние времена. Развитие хлопководства на этом континенте происходило самостоятельно и независимо от стран Старого Света.

Хлопчатник возделывают в тропической и субтропической зонах. Посевные площади его в мире составляют около 32млн га. В бывшем Советском Союзе хлопчатник выращивали на площади 5,67млн га (1980г). К основным хлопкосеющим странам мира относят Индию (7,7млн га), Китай (5,1млн га), США (5,4млн га), Бразилию (1,2млн га) Пакистан (2,8млн га).

Семена вместе с волокном представляют собой продукцию, которая называется хлопком-сырцом. Выход волокна из хлопка-сырца составляет в среднем – 33-35%. Урожайность хлопка-сырца в Узбекистане и других странах Средней Азии, ранее входивших в состав Советского Союз, составляла – 2,5-2,7т/га, а в лучших хозяйствах получали 4т/га и более.

Ботаническое описание

Хлопчатник относится к роду Gossypium, к семейству Мальвовые (Malvaceae). Этот род включает много видов, из них в культуре используется 5 видов. В мировом земледелии в основном возделывают 2 вида: хлопчатник обыкновенный, или мексиканский (средневолокнистый) – Gossypium hirsutum, и хлопчатник перуанский (тонковолокнистый) – Gossypium peruvianum.

Хлопчатник – многолетнее растение, но возделывается как однолетняя культура.

Корень хлопчатника стержневой, проникает на глубину 0 1,5-2м. В течение 1 месяца после появления всходов корень растет очень быстро.

Стебель прямой, прочный, одревесневающий в нижней части, покрыт волосками. Взрослое растение представляет собой куст высотой – 80-180см и более с множеством боковых побегов, называемых обычно ветвями. Ветви образуются из почек, расположенных в пазухах листьев.

На растении хлопчатника образуются ветви 2 типов: ростовые (моноподиальные) и плодовые (симподиальные). Моноподиальные ветви развиваются в нижней части стебля, отходят под острым углом и удлиняются непрерывно за счет верхушечной точки роста. На них и на главном побеге, выше моноподиальных, из почек в пазухах листьев образуются симподиальные (плодовые) ветви. Они растут прерывисто, развиваясь последовательно из нескольких почек. На симподиальных ветвях развиваются цветки, а затем плоды. Существуют сорта, не имеющие боковых ветвей. Цветки и плоды у них расположены на коротких плодоножках по 1-3 в пазухах листьев главного побега. Такой тип ветвления называется нулевым.

Если на растениях образуются укороченные симподиальные ветви с одним междоузлием, заканчивающиеся одной или несколькими коробочками, то такой тип ветвления называется предельным. Если же симподиальная ветвь заканчивается ростовой почкой, то тип ветвления называется предельным. Если же симподиальная ветвь заканчивается ростовой почкой, то тип ветвления будет непредельным. Ветви непредельного типа ветвления с прерывистым ростом делятся на 4 подтипа: первый – с междоузлиями длиной – 3-5см, второй – 6-10см, третий – 10-15см, четвертый – 16-25см.

От длины междоузлий зависят компактность или раскидистость куста, его продуктивность, а также продолжительность вегетации хлопчатника.

При нормальной густоте на одном растении образуется 1-3моноподиальные (ростовые) ветви. Симподиальные ветви формируются последовательно и непрерывно.

Хлопчатник – растение с индетерминантным (непрерывным) типом роста, на одном растении может сформироваться 20 и более симподиальных ветвей. Однако поздно образовавшиеся плоды не успевают созреть. Кроме того, наиболее ценная часть урожая формируется на нижних ветвях. Поэтому после образования 12-18 симподиальных ветвей (в зависимости от условий возделывания) прерывают дальнейший рост стебля с помощью чеканки, удаляя верхушечные почки.

Листья хлопчатника различны по форме и величине. Первые три листа цельнокрайние, остальные рассеченные. На плодовых ветвях листья располагаются напротив бутонов.

Цветок имеет крупный венчик из пяти лепестков, сросшихся основаниями. Окраска лепестков желтая, кремовая. Цветение одного цветка продолжается один день. Хлопчатник – в основном самоопылитель.

Плод – 3-5-гнездная коробочка. При созревании она растрескивается, створки раскрываются. В одной коробочке – 25-50 семян с волокнами. Масса хлопка сырца из одной коробочки – 4-6г и более. Развитие коробочек длится 50-60 дней.

Семена яйцевидной формы. На поверхности семени имеются длинные волокна и короткие (подпушек). Масса 1000 семян – 80-150г и более.

Волокно и его технологические свойства

Волокно представляет собой сильно разросшиеся в длину клетки эпидермиса кожуры семени. Отмершие семяпочки с короткими волоконцами называют улюком. Улюк образуется при заболеваниях растения, низком уровне агротехники. Волокно обычно белое, у некоторых форм может быть цветное – кремовое, зеленое, бурое.

Качество волокна определяется технологическими свойствами, к которым относят: длину волокна, разрывную нагрузку (крепость), тонину (метрический номер, линейная плотность), извитость, разрывную длину, зрелость, выход волокна.

Длина волокна – расстояние в миллиметрах между его концами в распрямленном состоянии. У сортов средневолокнистого хлопчатника длина волокна равна 31-36мм, а у сортов тонковолокнистого – 38-42мм.

Модальная длина (массо-длина) – средняя длина большей части волокон в данном образце в миллиметрах.

Штапельная длина – средняя длина всех групп волокон, прерывающих модальную длину, в миллиметрах.

Разрывная нагрузка (крепость) характеризует показатель силы, выдерживаемой волокном до разрыва, измеряется в Ньютонах (Н). Крепость волокна колеблется в пределах 0,043-0,049Н у средневолокнистых и в пределах – 0,046-0,052Н у тонковолокнистых сортов.

Метрический номер (линейная плотность) характеризует тонину волокна. Он показывает – какую общую длину в метрах имеют волокна в 1г массы. Тонину выражают в тексах (м/г).

Разрывная длина (относительная разрывная нагрузка) равна произведению крепости волокна на его метрический номер, измеряется в метрах, или Н х текс. Это такая длина волокна в тысячах метров или километрах, при которой оно разрывается под действием своей массы. У сортов средневолокнистого хлопчатника разрывная длина равна – 25-27км, а у тонковолокнистого хлопчатника – 33-36км.

Извитость волокна измеряется числом витков на 1мм длины волоконец (10-12 витков).

Зрелость волокна – степень отложения клетчатки в его стенках, выражается коэффициентом зрелости. Коэффициенту 0 соответствует мертвое волокно, 5 – перезрелое, 2-2,5 – нормальное.

Выход волокна – это отношение массы волокна к массе хлопка-сырца, колеблется в пределах – 30-40%.

Ассортимент хлопкового волокна условно делят на 7 типов. Волокно первых трех типов получают из тонковолокнистого хлопчатника. Это самое ценное длинное тонкое крепкое волокно. Волокно остальных четырех типов получают из хлопчатника обыкновенного (средневолокнистого). Сорта этого вида более скороспелые и урожайные, чем тонковолокнистые, и занимают основную площадь. Из волокна 4 типа готовят крепкие швейные нитки и ткани, тип 5 идет на выработку массовых тканей (бельевых, плательных и других), тип 6 – на меланжевое производство, на смешение с шерстью. Волокно 7 типа считается худшим по качеству.

Особенности биологии

В процессе развития хлопчатника отмечают следующие фазы: всходы, образование настоящих листьев, бутонизацию, цветение, созревание (раскрытие коробочек).

От посева до всходов при благоприятной температуре и влажности проходит 5-6 дней, от всходов до появления настоящих листьев – 8-12, о начала появления настоящих листьев до бутонизации – 25-30, от начала бутонизации до цветения – 25-30, от цветения до начала созревания – 50-60 дней.

Всего от посева до начала созревания у средневолокнистых сортов проходит примерно 125-130 дней, а у тонковолокнистых – 145-160 дней. В зависимости от условий продолжительность вегетационного периода может быть на 10-15 дней больше или меньше.

Появление бутонов и раскрытие цветков на симподиальных ветвях хлопчатника происходят через каждые 5-7 дней (долгая очередь цветения), а снизу вверх от ветви к ветви – через каждые 2-3 дня (короткая очередь цветения).

Цветение распространяется вверх от ветви к ветви быстрее, чем вдоль ветвей, поэтому пространство в пределах куста, на которое распространяется цветение в каждый данный момент, имеет форму конуса. Цветение распространяется по кусту конусами. На отдельных кустах может образовываться более 100 бутонов, однако большая часть плодоэлементов (около 60-70%) опадает.

Хлопчатник – типичная короткодневная культура, не выдерживающая отрицательных температур. При возврате холодов весной всходы бывают изреженными, и хлопчатник приходится пересевать. Всходы гибнут при заморозках …-1…-2С, а взрослые растения – при …-3…-5°С. Лучшая температура для развития хлопчатника – 25°С, во время цветения – 26-30°С. Сумма активных температур для раннеспелых сортов составляет – 3000°С, среднеспелых – 3400°С, позднеспелых – 4000°С.

Хлопчатник относительно засухоустойчив. Растения особенно требовательны к влаге во время цветения образования коробочек. В государствах Средней Азии, входивших ранее в Советский Союз, хлопчатник возделывают только при орошении.

Для формирования 1т хлопка-сырца вместе со всей вегетативной надземной массой хлопчатнику требуется в среднем: азота – 50-60кг, фосфора – 10-15кг, калия – 50-60кг, кальция – 50кг. Недостаток азота вызывает мелколистность и желто-зеленую окраску, растения становятся низкорослыми, формируют мало коробочек. Избыток азота способствует усилению вегетативного роста, созревание затягивается. Недостаток фосфора вызывает низкорослость и слабое развитие корневой системы, на листьях появляются красные жилки, задерживается развитие коробочек, снижается качество урожая.

В Средней Азии и Закавказье хлопчатник возделывают на сероземах, сероземно-луговых почвах. Луговые почвы – одни из лучших почв для хлопчатника, вполне пригодны и лугово-болотные после их мелиорирования.

Хлопчатник относительно солеустойчив, растения могут выдерживать такую концентрацию солей, при которой другие культуры угнетаются и гибнут. Однако для получения высокого урожая на засоленных почвах необходимо проводить промывные поливы.

Для хлопчатника малопригодны поля с близким уровнем грунтовых вод, лучше, если грунтовые воды залегают глубже 3м от поверхности почвы.

Технология возделывания

Предшественники

Хлопчатник можно длительное время выращивать на одном месте, однако при бессменной культуре накапливается инфекция, распространяются вредители и болезни, особенно вилт.

Стебли и корни хлопчатника удаляют с поля, а многочисленные поливы и междурядные обработки приводят к ускоренному разложения органического вещества и снижению плодородия почвы.

В севооборотах с хлопчатником особую роль играет люцерна. Под влиянием люцерны увеличивается запасы органического вещества и элементов питания, улучшаются водно-физические свойства почвы, снижается засоленность, почва освобождается от сорняков и возбудителей инфекции хлопчатника, особенно вилта. Кроме того, люцерна считается высококачественной кормовой культурой.

Хлопчатник выращивают в основном в 10- и 9-польных севооборотах с тремя полями люцерны. Перед посевом люцерны проводят планировку, промывку и т.д. После распашки люцерны в течение 4 лет высевают хлопчатник.

Для улучшения плодородия почвы и повышения урожайности хлопчатника применяют посевы промежуточных культур (горчица, рапс, перко, рожь, горох и другие) с использованием зеленой массы на корм скоту и для запашки в качестве зеленого удобрения на 4-6 год после распашки люцерны.

Удобрения

На формирование урожая хлопчатник потребляет большое количество питательных веществ. Применяют минеральные и органические удобрения, однако органику рекомендуется вносить только на 3-4 годы после распашки люцерны – по 30-40т навоза/га.

Норма азота, фосфора и калия зависят от типа почвы, размещения хлопкового поля в севообороте и планируемого урожая.

Обработка почвы

Обработка почвы зависит от предшественника. После уборки урожая хлопчатника приступают к уборке его стеблей. Если стебли заражены вилтом, их обязательно убирают с корнями и вывозят с поля. На незараженных полях стебли измельчают и запахивают.

Если хлопчатник высевают после люцерны, перед вспашкой проводят лущение почвы на глубину 5-6см для подрезания корней, чтобы предотвратить их отрастание, или делают специальные приспособления к верхнему корпусу плуга.

Непосредственно перед посевом на незасоленных почвах применяют боронование с малованием (малование – простейшая планировка (выравнивание поверхности) почвы, применяемая в районах орошаемого земледелия). При уплотнении почвы ее рыхлят чизельным культиватором с боронованием.

Посев

Для посева используют кондиционные семена, опушенные и оголенные. На хлопковых заводах семена протравливают, а непосредственно перед посевом в хозяйствах увлажняют (500-700л воды/т семян). Увлажненные семена томят в течение 12-18ч. Оголенные семена не увлажняют.

Очень важно сеять хлопчатник в оптимальные сроки. Его высевают, когда температура почвы устойчиво держится на уровне – 12-14°С.

Способ посева хлопчатника широкорядный, с междурядьями 60 или 90см. Применяют частогнездовой посев с расстояниями между гнездами – 10-30см. При пунктирном способе семена высевают через каждые 10см по 1-2 в гнездо. В этом случае обеспечивается равномерное размещение растений и заданная густота – 100-150тыс растений/га без прореживания всходов.

Норма высева семян зависит от ширины междурядий, схемы посева, условий в период посева. Для оголенных семян она не должна превышать – 25-30кг/га, а для опушенных – 60-70кг/га.

Средневолокнистые сорта выращивают при густоте – 100-120тыс растений/га, тонковолокнистые – при 120-150тыс растений/га. В зависимости от сорта и схемы размещения густота может быть увеличена до 150-170тыс растений/га.

Уход за посевами

Для разрушения почвенной корки посевы до появления всходов боронуют зубовыми боронами поперек рядков. После появления всходов и до смыкания рядков проводят междурядные обработки посевов. В зависимости от числа поливов и засоренности осуществляют 4-7 культиваций.

Против сорняков применяют гербициды.

Большой вред хлопчатнику наносят болезни – вилт, корневые гнили, гоммоз, а из вредителей – паутинный клещ, трипсы, тли, хлопковая совка, карадрина. Агротехнические приемы борьбы с вилтом и другими болезнями – хлопково-люцерновый севооборот, а также обязательная уборка и вывоз за пределы поля стеблей хлопчатника с корнями. Посевы хлопчатника обрабатывают химическими и микробиологическими препаратами только после обследования и установления численности вредителей. Против хлопковой совки применяют феромонные ловушки. Для борьбы с озимой совкой выпускают трихограмму не менее трех раз. Против паутинного клеща посевы хлопчатника опрыскивают акарицидами.

Рост растений хлопчатника и образование новых симподиальных ветвей могут продолжаться до наступления морозов, поэтому на растении находятся коробочки разной степени развития, а также цветки и бутоны, которые к моменту заморозков не успевают сформировать полноценные коробочки. Большое количество поздно образовавшихся плодоэлементов затягивает вегетацию и отвлекает питательные вещества от ранее сформировавшихся коробочек.

Чтобы прекратилось образование новых ветвей и уменьшилось опадение цветков и коробочек, удаляют верхушки у ростовых ветвей и на главном побеге.

Этот прием называют чеканкой. Сроки чеканки растений зависят от развития хлопчатника. Ее проводят специальными приспособлениями, прикрепленными к хлопковому культиватору, в два приема. При первом проходе срезают верхушки наиболее высоких растений до уровня средних, при втором (через 7-10 дней после первого) – верхушки остальных растений. Механизированную чеканку совмещают с последней культивацией или нарезкой борозд. Для хлопчатника, как и для других культур, оптимальная влажность корнеобитаемого слоя – выше ВРК (60% ППВ). За период вегетации, в зависимости от типа почвы и глубины залегания грунтовых вод, хлопчатник поливают – 2-12 раз.

Поливная норма колеблется в пределах – 600-1000м³/га, а оросительная – 3-8тыс м³/га. Полив проводят по бороздам, длина которых составляет, в зависимости от уклона и водопроницаемости почвы, – 80-150м, скорость струи подаваемой воды в борозды – 0,2-1л/с.

При междурядьях шириной 60см глубина поливных борозд – 12-18см, а шириной 90см – 15-22см.

При поливе хлопчатника применяют жесткие и полужесткие поливные трубопроводы, гибкие шланги и трубочки-сифоны. При использовании дождевальных установок расход воды сокращается в 2-3 раза.

Уборка

Созревание коробочек хлопчатника на кусте длится более 2 месяцев. Для применения машинной уборки необходимо ускорить созревание коробочек и вызвать искусственное опадение листьев. Для этого проводят дефолиацию – обработку хлопчатника химическими препаратами для быстрого опадения листьев.

При недостаточном опадении листьев после дефолиации проводят десикацию – высушивание растений на корню.

Для сбора хлопка-сырца применяют хлопкоуборочные машины. Машинный сбор хлопка-сырца проводят в два приема по мере раскрытия коробочек. Первый сбор начинают через 8-10 дней после дефолиации. К этому времени раскрывается 50-60% коробочек и опадает не менее 80% листьев. Второй сбор проводят через 12-15 дней после первого.

Сбор курака (нераскрывшихся коробочек) осуществляют куракоуборочными машинами.

После первого и второго сборов опавший хлопок-сырец подбирают с земли механическими подборщиками. Ручной сбор хлопка-сырца проводят на полях, непригодных для машинного сбора, или на семенных посевах.

После сбора всего хлопка-сырца убирают стебли хлопчатника корчевателями. Стебли корчуют, укладывают в валки, а затем вывозят с поля.