Хлопчатник

Хлопчатник
Хлопчатник барбадосский
Научная классификация
Царство: Растения Отдел: Покрытосеменные Класс: Двудольные Порядок: Мальвоцветные Семейство: Мальвовые Род: Хлопчатник
Латинское название
Gossypium L.
Виды
Хлопчатник травянистый (Gossypium herbaceum) Хлопчатник древовидный (Gossypium arboreum) Хлопчатник барбадосский (Gossypium barbadense) Хлопчатник обыкновенный (Gossypium hirsutum) Пустынная роза Стёрта (Gossypium sturtianum) Аризонский дикий хлопчатник (Gossypium thurberi) Хлопчатник гавайский (Gossypium tomentosum) ввсего 39-40 видов
ITIS 21709 NCBI 3633

Хлопча́тник (лат. Gossypium) в род семейства Мальвовые (Malvaceae), включающий 39в40 видов древесных и травянистых, многолетних, двулетних и однолетних растений.

Ботаническое описание

Листья хлопчатника очерёдные, с длинными черешками, чаще 3в5-лопастные.
Цветок состоит из венчика с тремя в пятью широкими и сросшимися лепестками и пятизубчатой чашечки, окружённой трёхлопастной обёрткой, которая во много раз длиннее чашечки.
Формула цветка: $\ast K_{3+(5)} \; C_5 \; A_{(\infty)} \; G_{(\underline5)}$

Плод в коробочка, иногда более круглая, в других случаях овальная, 3в5-раздельная, с семенами внутри неё, покрытыми на поверхности пушком в хлопком. Разделяют два вида хлопковых волосков. Они могут быть длинными и пушистыми или же короткими и ворсистыми в так называемый линт, хлопковый пух. На семени в зависимости от сорта и условий выращивания могут быть как оба типа волосков, так и только длинные. У диких видов длинных волосков нет.

Корневая система стержневая, корень уходит в грунт на глубину от 30 см, у некоторых сортов достигает трёхметровой отметки.

Семя хлопчатника, покрытое плотной кожурой, содержит в себе зародыш, состоящий из корешка и двух семенных долей.

Происхождение

Принято выделять два очага появления культуры хлопчатника. Родиной хлопчатника древовидного и хлопчатника травянистого, возможно, является Индия. Другие культурные виды в 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 в 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 в азиатская, а вторая в 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 в G. Indicum, или азиатским. Этот вид очень распространён в Индии, Китае, Японии, Средней Азии, Закавказье. Это самый низкорослый, наиболее стойкий вид в 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) в белого цвета, самое короткое и грубое в 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 38в44 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 (35в44 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 180в210 см высоты в 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) в кустарник, произрастает в Австралии, изображение цветка является эмблемой Северной территории.
• Аризонский дикий хлопчатник (Gossypium thurberi Tod.) в произрастает на юго-западе США (штаты Аризона и Нью-Мексико) и в северной части Мексики.
• Гавайский хлопчатник (Gossypium tomentosum Nutt. ex Seem) в 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 в 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) в наиболее серьёзный вредитель хлопчатника. В конце XIX в 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 в гусеницы, причиняющие вред хлопковым побегам.
• Зелёный слепняк (Creontiades dilutus) в 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.

Эстракт из коры корней хлопчатника обладает кровоостанавливающим действием.

Из семян получают хлопковое масло, которое используется и в пищевой отрасли, и в медицине.

Хлопковое волокно является сырьем для производства пороха.

Листья применяются как сырьё при получении лимонной и яблочной кислот.

Растение также содержит специфический пигмент госсипол в (1,6,7-триокси-3-метил-5-изопропил-8-нафтальдегид) в 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 в энтомоцидные, или инсект-устойчивые культуры (ИУ), обладающие устойчивостью к негативному воздействию вредных насекомых. На 2006 год такая устойчивость достигается единственным способом в внедрением гена почвенной бактерии Bacillus thuringiensis (Bt).

Динамика внедрения ГМ-хлопчатника в США, 1996в2004 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 в 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.

Источники

• en:Gossypol

Ссылки

• Хлопчатник в статья из БСЭ.
• Хлопчатник в статья из энциклопедии «Кругосвет».
• История хлопководства
• Хлопчатник мохнатый

При написании этой статьи использовался материал из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890в1907).