Агрономічні особливості та господарське значення культури бавовнику

Господарське значення та потенціал урожайності бавовнику

Бавовник — цінна просапна культура, яка слугує відмінним компонентом у сівозмінах зернових та інших культур. Рослина також цінується як хороший медонос. Окрім якісного волокна, культура дає сировину для олійно-жирової та кормової промисловості. Стебла бавовнику (гуза-пая) йдуть на отримання дубильних речовин або використовуються як паливо.

• Вихід олії з 1 ц насіння — 17–19 кг
• Вихід макухи з 1 ц насіння — 40–42 кг
• Вміст білка в макусі — до 40 %
• Урожайність бавовнику-сирцю в Середній Азії — 2,5–2,7 т/га
• Світова посівна площа — близько 32 млн га

Шкірка насіння бавовнику являє собою цінну сировину для хімічної та деревообробної промисловості. Після переробки ці відходи виробництва перетворюються на корисні продукти. Зі шкірки насіння отримують:

• папір;
• ізоляційні матеріали;
• етиловий та метиловий спирти;
• лимонну та оцтову кислоти;
• поташ;
• органічні добрива.

Бавовник вирощують у тропічній та субтропічній зонах. Основні посівні площі в СНД зосереджені в Середній Азії (Узбекистані, Туркменістані, Таджикистані, Киргизії, Казахстані) та Азербайджані. Середня урожайність бавовнику-сирцю в цих регіонах становить 2,5–2,7 т/га, а передові господарства отримують 4 т/га і більше. У 1980 році на території колишнього СРСР площі під цією культурою досягали 5,67 млн га.

Біологічні особливості та ключові види культури

Найдавнішими осередками вирощування бавовнику на планеті визнані Індія, Мексика та Перу. Під час археологічних розкопок у Пакистані було виявлено найдавніші бавовняні тканини, створені в 3 тисячолітті до н. е. Пізніше культура поширилася в Китай, Єгипет, Середню та Малу Азію. Спроби вирощування бавовнику в Росії під Астраханню та в пониззі Волги, а також на півдні України під Одесою виявилися невдалими.

Культура належить до роду Gossypium родини Мальвові (Malvaceae). Даний рід включає приблизно 20 видів, проте у світовому сільськогосподарському виробництві використовують лише п'ять. З них три види займають провідні позиції в посівах: бавовник звичайний (мексиканський) — Gossypium hirsutum L., бавовник перуанський (тонковолокнистий) — Gossypium barbadense L. (або Gossypium peruvianum Gav.) та бавовник трав'янистий, гуза — Gossypium herbaceum L.

Бавовник звичайний, або середньоволокнистий (упланд) — найпоширеніший вид у світі та на території СНД. Його вирощують як однорічний напівкущ заввишки 1–1,5 м з великими 3–5-лопатевими листками. Рослина має одноярусне опушення, серцеподібні приквітки та кремові квітки. Великі коробочки містять по 5–11 вкритих підпушком насінин у кожному з 3–5 гнізд, забезпечуючи високий вихід волокна (до 35–40 %) завдовжки до 35 мм.

Бавовник тонковолокнистий (перуанський) у дикому стані є деревоподібним кущем, а в культурі вирощується як однорічник заввишки 1–3 м. Листки мають 3–5 довгих лопатей, а приквітки з 10–15 зубцями перевищують довжину коробочки. Лимонно-жовті квітки відрізняються червоною плямою біля основи пелюсток. Дрібні 3–4-гніздні коробочки з ямчастою поверхнею містять по 5–8 майже голих насінин у гнізді.

Температурний режим та фази розвитку бавовнику

Бавовник біологічно є багаторічною культурою, але в сільському господарстві його вирощують як однорічник. Для агронома ключове значення має контроль температурного режиму з перших днів сівби, оскільки тепловий фактор прямо визначає швидкість проходження рослиною фази яровизації та закладання вегетативних органів.

Світлова стадія бавовнику в польових умовах триває від 18 до 33 днів. Будучи рослиною короткого дня, культура швидше завершує цей етап в умовах скороченої інсоляції, при цьому важливу роль відіграє підвищена нічна температура. Яровизація зазвичай завершується до початку утворення перших ростових гілок, а світлова стадія — з появою перших плодових гілок.

• Тривалість світлової стадії — 18–33 дні
• Період вегетації середньоволокнистих сортів — 125–150 днів
• Період вегетації тонковолокнистих сортів — 145–160 днів
• Глибина проникнення стрижневого кореня — 1,5–2,0 м

Розвиток бавовнику від сівби до розкриття перших коробочок включає п'ять основних фаз. Швидкість проходження кожного етапу визначає загальну стиглість посівів та заплановані строки збирання врожаю.

Морфологія куща, типи галуження та біологія цвітіння

Проростання насіння починається зі швидкого росту стрижневого кореня, який закріплюється у ґрунті, після чого вигнуте підсім'ядольне коліно виносить сім'ядолі на поверхню. Протягом першого місяця після сходів коренева система росте випереджальними темпами, сягаючи глибини до 2 метрів. Листки формуються почергово, мають від 3 до 8 часток, а в їхніх пазухах закладається по 2–3 бруньки, з яких через 20–35 днів (починаючи з 3–5 листка) розвиваються бічні гілки.

Для прогнозування урожайності важливо розрізняти два типи пагонів бавовнику. Ростові (моноподіальні) гілки відходять під гострим кутом, закінчуються ростовою брунькою і не несуть на собі квіток безпосередньо. Плодові (симподіальні) гілки відходять під тупим кутом, мають колінчасту форму і несуть бутони, квіти та коробочки. Чим нижче по стеблу закладаються плодові гілки, тим скоростигліший сорт: у скоростиглих форм перша плодова гілка з'являється в пазусі 5–6 листка, у пізніх — в пазусі 7–10 листка.

Квітка бавовнику має великий віночок із 5 пелюсток, що зрослися біля основи з тичинковою трубкою, яка несе 50–80 пиляків. Зав'язь зазвичай 3–5-гніздна, запилення відбувається переважно власним шляхом (самозапилення). Життєвий цикл квітки, що розкрилася, триває лише дві доби і проходить за суворим графіком.

1. Рано вранці квітка розкривається (пелюстки блідо-жовті або кремові, у деяких видів з червоною плямою біля основи).
2. Після полудня пелюстки починають рожевіти, а до вечора в'януть і змикаються.
3. На другий день віночок стає фіолетовим, остаточно засихає і опадає.

Після запліднення зав'язується плід — округло-яйцеподібна коробочка з гладкою або ямчастою поверхнею. У міру достигання вона розкривається по швах на 3–5 стулок, звільняючи насіння з коротким підпушком. Розмір плоду та якість розкриття безпосередньо залежать від умов мінерального живлення та вологозабезпеченості посівів.

Формування волокна та мінеральне живлення

Після запліднення квітки починається розвиток зав'язі, яка з часом перетворюється на коробочку. Період формування плоду ділять на два основні етапи, від яких безпосередньо залежать товарні властивості бавовни. Агроному важливо контролювати проходження цих фаз для отримання кондиційної сировини.

Волокно бавовнику починає рости відразу після запліднення і розвивається майже до розкриття коробочки. Воно являє собою витягнуту окрему клітину епідермісу шкірки насіння зі співвідношенням товщини до довжини 1:1500–2000. У кожному гнізді коробочки закладається по 5–8 насінин. Вони вкриті довгими волокнами та коротким підпушком (лінтером) білого, зеленуватого або коричневого кольору, який відсутній тільки у голонасінних форм.

1. Ріст у довжину. Волокно активно витягується в довжину протягом перших 20–25 днів після запліднення квітки.
2. Накопичення целюлози. Відбувається поступове відкладення речовини зсередини на стінках волоконця.
3. Достигання. Внутрішня порожнина звужується, волокно стягується і набуває характерної для сорту міцності, звивистості та тонини.

Якість сировини оцінюють за чотирма головними показниками: виходом волокна, його довжиною, міцністю та тониною. Вихід волокна становить 25–40% від маси сухого сирцю і визначається сортом, агротехнікою та погодою. Тонина (діаметр волоконця) вимірюється під мікроскопом і становить 10–25 мкм. Розривна міцність коливається від 3 до 8,5 г: чим товстіші стінки целюлози, що відклалася, тим міцніше волокно, тоді як недозрілі волокна залишаються тонкими та слабкими.

Довжина бавовняного волокна зазвичай знаходиться в межах від 10 до 50 мм, найчастіше становлячи 25–40 мм. Довше волокно цінується вище, оскільки дозволяє виробляти тонку пряжу. Звивистість волокон також важлива для виробництва: вона забезпечує кращу зчіплюваність при скручуванні нитки. За довжиною волокна сорти класифікують таким чином:

• Тонковолокнисті: довжина волокна від 35 до 40 мм і вище;
• Довговолокнисті: довжина волокна від 30 до 35 мм;
• Середньоволокнисті: довжина волокна менше 30 мм.

Для формування 1 тонни бавовни-сирцю разом із надземною вегетативною масою рослинам потрібен суттєвий обсяг мінерального живлення. Агроному важливо збалансувати дози добрив, щоб уникнути недобору врожаю та зниження якості сировини. Середній винос основних елементів живлення на тонну сирцю становить:

• Азот (N) — 50–60 кг
• Фосфор (P₂O₅) — 10–15 кг
• Калій (K₂O) — 50–60 кг
• Кальцій (CaO) — 50 кг

Особливості сівозміни, сівби та збирання врожаю

Беззмінне вирощування бавовнику на одному полі призводить до швидкого накопичення патогенів та шкідників, особливо збудників вертицильозного вілту. Найкращим попередником у бавовняних сівозмінах визнано люцерну. Вона не тільки дає високоякісний корм, а й кардинально покращує стан ґрунту. Люцерна збільшує запаси органіки, покращує водно-фізичні властивості ґрунту та знижує його засоленість.

Система обробітку ґрунту">Система обробітку ґрунту під бавовник вибудовується з обов'язковим урахуванням попередника. Сівбу починають навесні, коли ґрунт на глибині заробляння прогрівається і стабільно тримає температуру 12–14 °C. Сівбу проводять широкорядним способом із міжряддями 45, 60 або 90 см. При пунктирному способі насіння висівають по 1–2 штуки в гніздо через кожні 10 см, що забезпечує рівномірний розподіл та густоту в 100–150 тис. рослин на гектар без проріджування.

Норма висіву насіння залежить від ширини міжрядь, схеми сівби та кліматичних умов у період проведення робіт. Орієнтуватися можна на стандартні норми для популярних схем сівби. заробляння насіння">Глибина заробляння насіння при цьому суворо прив'язана до типу ґрунту на конкретному полі.

На сіроземах Глибина заробляння насіння">глибина заробляння насіння повинна становити 4–6 см, а на лугових ґрунтах її зменшують до 3–4 см. Збирання врожаю бавовни-сирцю проводять механізованим способом за допомогою бавовнозбиральних машин. Збирання виконують у два прийоми в міру розкриття коробочок.

• Перше збирання починають через 8—10 днів після дефоліації. На цей час розкривається 50—60 % коробочок і опадає не менше 80 % листя.
• Друге збирання проводять через 12—15 днів після першого збирання.