Хлопча́тник () — род семейства . Древесные и травянистые, многолетние, двулетние и однолетние растения, происходящие из тропических и субтропических районов Азии, Америки, Африки и Австралии. Культурные формы в промышленных масштабах выращивают по всему свету как прядильные растения. Является источником растительных волокон для текстильной промышленности — хлопка. По информации базы данных The Plant List (2013), род включает 54 видаGossypium // The Plant List (2013). Version 1.1..
Ботаническое описание Виды рода Хлопчатник — одно- или двулетние травянистые растения высотой до 1—2 м с очень ветвистыми стеблями. Корневая система стержневая, корень уходит в грунт на глубину от 30 см, у некоторых сортов достигает трёх метров.
Листья очерёдные, с длинными черешками, чаще 3—5-лопастные.
Цветки одиночные, многочисленные, различной окраски. Цветок состоит из венчика с тремя — пятью широкими и сросшимися лепестками и двойной пятизубчатой зелёной чашечки, окружённой трёхлопастной обёрткой, которая во много раз длиннее чашечки. Многочисленные тычинки срастаются в трубку. Формула цветка:
Плод — коробочка, иногда более круглая, в других случаях овальная, 3—5-раздельная, растрескивающаяся вдоль створок, с многочисленными тёмно-бурыми семенами внутри неё, покрытыми на поверхности мягкими извилистыми волосками — хлопком. Разделяют два вида хлопковых волосков. Они могут быть длинными и пушистыми или же короткими и ворсистыми — 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. 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 — 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: , африкано-азиатский вид; широко 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. , самый высокорослый, от 4,5 до 6 м высоты, многолетний, с красными цветами, с чёрными голыми семенами и жёлтым волокном высокого качества. Цветки жёлтые. Встречаются только под тропиками.
Тетраплоидные виды: , 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 футов высоты. 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 хлопчатник, но длина волокна короче (35—44 мм). (от ); 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 Северной 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: () — кустарник, произрастает в Австралии, изображение цветка является эмблемой Северной территории.
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: Табачный трипс (Thrips tabaci) и Frankliniella schultzei
Хозяйственное значение и применение Хлопок является сырьём для производства хлопчатобумажных тканей. Для уборки хлопчатника используют хлопкоуборочные комбайны. Кроме того, используется и традиционный ручной способ сбора.
После обработки волоски семян хлопчатника используются в медицине под названием вата (). Из семян хлопчатника получают полувысыхающее жирное хлопковое масло (), употребляемое в пищу, реже в фармации. Для получения фенольного соединения госсипола применяются жмых семян и собранная осенью, после уборки хлопка-сырца, высушенная кора корней культивируемых видов хлопчатника (). 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. В виде 3%-го линимента госсипол применяется при опоясывающем и пузырьковом лишае, псориазе, а в виде 0,1%-го раствора — при герпетическом кератите. Экстракт из коры корней хлопчатника обладает кровоостанавливающим действием.
Хлопковое волокно является сырьём для производства пороха.
Листья применяются как сырьё при получении лимонной и яблочной кислот.
Сухие одеревеневшие стебли хлопчатника (гузапая́) используются в Средней Азии в качестве топлива.
Растение является ценным медоносом. Хлопковый мёд светлый, и только после кристаллизации становится белым, имеет своеобразный аромат и нежный вкус. Обычно быстро кристаллизуется и тогда становится почти белым и мелкозернистым.
Генетические модификации Целью генетических модификаций (ГМ) 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)Мелик-Саркисов С. О. Биотехнология в аграрном секторе США: Экономика развития. — Гл. 5..
Динамика внедрения ГМ-хлопчатника в США, 1996—2004 годы 199619971998199920002001200220032004 ГТ-сорта, % 21126422632363230 ИУ-сорта, % 151517321513131416 ГТ/ИУ-сорта, % ----2024222730 Всего под ГМ-сортами, %172643746169717376 Общая площадь, млн га 5,95,65,46,06,36,45,65,65,5
По сведениям ISAAA (), в 2002 году суммарная мировая площадь возделывания ГМ-хлопчатника составила 67 000 км², то есть 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-м.
В геральдике Хлопчатник изображён на гербах Узбекистана, Таджикистана, Туркменистана, Кыргызстана, Индонезии, Северной Македонии, Танзании, Уганды, а также Сент-Винсента и Гренадин, на эмблемах Пакистана и Анголы.
Кроме того, хлопок изображён на гербах некоторых регионов разных стран, городов и муниципалитетов, некоторых династий и организаций.
Примечания
Литература
Ссылки
Хлопчатник — статья из энциклопедии «Кругосвет». История хлопководства Хлопчатник мохнатый
* Категория:Прядильные культуры Категория:Мальвовые Категория:Роды растений