Хлопча́тник (лат. Gossypium) — род семейства Мальвовые (Malvaceae), включающий 39—40 видов древесных и травянистых, многолетних, двулетних и однолетних растений.

Ботаническое описание

Листья хлопчатника очерёдные, с длинными черешками, чаще 3—5-лопастные.
Цветок состоит из венчика с тремя — пятью широкими и сросшимися лепестками и пятизубчатой чашечки, окружённой трёхлопастной обёрткой, которая во много раз длиннее чашечки.
Формула цветка: ^[1]

Плод — коробочка, иногда более круглая, в других случаях овальная, 3—5-раздельная, с семенами внутри неё, покрытыми на поверхности пушком — 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.

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 — 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.

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 — (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)^[2].

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