Jaké klima potřebuje bavlna?

Bavlna obecná je hlavní přádelna, pěstovaná k výrobě vláken, ze kterých textilní průmysl vyrábí širokou škálu bytových a technických tkanin.

Čeleď: Malvaceae (Malvaceae)
Rod: Bavlna (Gossypium)

Chlupatý, chlupatý, chlupatý

Biologie a morfologie

2n=52. Vytrvalá rostlina používaná v jednoleté kultuře, s výškou 40-45 cm až 1,5-2 m. Tvar keře je rozložitý, kompaktní, pyramidální, sloupovitý. Stonek je silný a tenký, pubescentní nebo bez chloupků, zelený nebo na podzim získává antokyanovou barvu.

Existují tři hlavní typy větvení stonku: monopodiální, sympodiální a nulové. Monopodiální větvení je charakteristické pro divoké a ruderální formy bavlny rostoucí v tropech jako stromy nebo nízké keře. Bavlna pěstovaná jako jednoletá plodina má sympodiální větvení. První plodná větev se tvoří v paždí 3-10. listu podél hlavního stonku. Monopodia se vyskytují v počtu 2-3, ale mohou také chybět.

Rostliny s větvením typu nula představují evolučně nejmladší skupinu, která vznikla jako spontánní mutace. Netvoří sympodia a všechna poupata v paždí listů hlavního stonku se vyvíjejí jako kvetoucí poupata. Formy s nulovým typem větvení patří k intenzivnímu typu a vyznačují se vysokou ranou zralostí.

Listy jsou velké, dlanitě laločnaté, s palisty, střídavé, řapíkaté. Barva listové čepele je světle zelená, tmavě zelená, s antokyanem nebo bez něj. Povrch čepele listu je hladký nebo vrásčitý, s pubescencí nebo bez ní. Květ je velký, s dvojitým periantem.

Kalich je srostlý, 5zubý, s podkalichem, který se skládá ze tří velkých, silně členitých listenů. Koruna z pěti samostatných okvětních lístků, srostlých pouze na základně. Květ kvete pouze jeden den, barva okvětních lístků je ráno žlutá (krémová) s fialovými skvrnami na základně, večer – červenofialová. Tyčinek je mnoho, jsou umístěny ve dvou kruzích, tyčinky vnitřního kruhu srůstají do jedné trubice, která obklopuje pestík, vnější tyčinky jsou redukované. Pestík je velký, blizna se nachází nad sloupcem tyčinky. Prašníky jsou světle žluté nebo krémové. Pyl je velký, lepkavý a nemůže být přenášen větrem.

Plodem je tobolka. Velikosti se liší od vlašského ořechu po malé jablko. Tvar je kulatý, oválně vejčitý, podlouhlý, s výlevkou i bez ní, s 3-5 lalůčky, někdy 6-7 lalůčky. V lalůčku s pubescencí je 6-9 semen, s chmýřím nebo bez něj. Hmotnost zralé surové bavlny na jeden bolt se u různých odrůd liší od 4 do 12 g Počet smotků na jedné rostlině může být od 2-3 do 30-40. Semena jsou pokryta krátkými a dlouhými vlákny, až 15 tisíc vláken na semeno. Divoce rostoucí formy bavlny mají chlupy do délky pouhých 10 mm, průmyslové odrůdy mají chlupy 29-38 mm, výtěžnost z hmotnosti surové bavlny je 32-37 %.

Po odstranění vlákna jsou zralá semena bez prachového peří tmavě hnědá, téměř černá. Barva prachového peří je bílá, šedá, nahnědlá, zelená, smaragdová. Hmotnost 1000 semen je od 85 do 140 g, tvar semen je podlouhlý, vejčitý, kulatý.

Ekologie

Teplomilná rostlina. Optimální teplota pro růst a vývoj je 25-30° C. Pokud je pod 25° C, vývoj se začíná zpomalovat a při teplotách pod 17° C dochází k útlaku rostlin. Některé plané druhy (G.sturtii) přitom snesou krátkodobé mrazy do 5-10°C. Při teplotách nad 40°C se pyl stává sterilním, mnoho vaječníků na rostlinách není oplodněno a opadává.

Bavlník je rostlina krátkého dne. Vybrané odrůdy bavlny vyvinuté v zeměpisných šířkách daleko od rovníku mají slabou fotoperiodickou odezvu. Vegetační doba raných odrůd je 125-130 dní. Bavlník je poměrně nenáročná plodina na živiny a vláhu, s pozdními jarními termíny setí, lze ji tedy umístit po většině plodin (ozimé obilniny, vytrvalé trávy, kukuřice na siláž a zrno, slunečnice, cukrová řepa a další), nejlepší jsou trvalé trávy (vojtěška) a ozimá pšenice.

Nové ruské odrůdy vyvíjejí malou vegetativní hmotu ve srovnání se středoasijskými. V podmínkách jižního Ruska je bavlna méně náročná na výživu půdy. Na vytvoření 100 kg surové bavlny se spotřebuje: 4,1 kg N, 1,6 kg P2O5, 2,5 kg K2O. Bavlna tedy při průměrném výnosu 1,5-2,0 tuny na 1 hektar surové bavlny produkuje méně živin než ozimá pšenice s průměrným výnosem 3-4 tuny na 1 hektar. Nadbytek dusíku může způsobit „ztučnění“ rostlin (nadměrný rozvoj vegetativní hmoty), což následně vede ke zpoždění vegetačního období a komplikuje sklizeň. Velmi důležité je vyrovnat výživu dusíkem s fosforem v prvních fázích vývoje rostlin, kdy dochází k přechodu z vegetativního růstu do reprodukčního vývoje.

S nárůstem fosforu se zvyšuje počet tobolek a snižuje se růst rostlin. Určitý nadbytek fosforu přispívá ke stárnutí rostliny, v důsledku čehož se truhlíky rychleji otevírají. Měli byste se zdržet používání draselných hnojiv pouze na solných půdách. Optimální pH = 6,0-7,3.

Na územích Krasnodar a Stavropol lze bavlnu pěstovat v podmínkách s deštěm, bez zavlažování. V tomto ohledu je to ekonomicky životaschopná plodina, protože využívá letní srážky v červenci a srpnu efektivněji než jiné plodiny. Téměř 80 % půdy možné pro pěstování bavlny na jihu Ruska lze obhospodařovat pomocí špičkové zemědělské technologie a vhodných odrůd bez nákladů na zavlažování.

Distribuce

Rod Gossypium se během milionů let evoluce dokázal přizpůsobit nejrůznějším životním podmínkám – od vlhkých tropů Střední a Jižní Ameriky až po extrémně vyprahlé polopouště a horské oblasti subtropů. Hlavní počet volně žijících druhů je soustředěn v subtropickém pásmu, ale bavlna se pěstuje v mnoha zemích s mírným klimatem – v jižních oblastech Argentiny a Austrálie, v Severní Koreji, v severovýchodních a severozápadních oblastech Číny, na severu Kavkaz, Bulharsko a Rumunsko, Itálie a Španělsko.

V současnosti bavlna dozrává na polích Ruska a Ukrajiny, která se nacházejí na 47° severní šířky. Předení dlouhých vláken vlny a lnu je mnohem starší než předení bavlny, které vzhledem ke krátké délce vláken vyžadovalo pokročilejší technologii. V Sumeru a starověkém Egyptě nebyly látky vyráběny z lněného vlákna.

V době Herodota se bavlna v Babylóně nepoužívala; v údolí Nilu se stal známým až v roce 500 př. Kr. E. Nejstarší (3000 př. n. l.) bavlněné tkaniny byly objeveny během vykopávek v Kathiyawar (Indie). Pěstovaná bavlna přišla do Číny z Indie ve starověku, ale nenašla uplatnění, protože Čína byla vždy zemí hedvábí. Bavlník byl pěstován jako okrasná rostlina. Na konci prvního tisíciletí našeho letopočtu se do Číny hojně dostávala bavlna, která se začala hojně pěstovat v 11. století.

V 16. století byla do Egypta dovezena bavlna z ostrova Kypr a Sýrie. Pěstování bavlny v deltě Nilu začalo na konci 18. století. V Americe Aztékové vyráběli bavlněné látky a barvili je košenilovým barvivem. Pěstování bavlny ve Spojených státech sahá až do doby vysočiny. Intenzita šlechtění odrůd pro Cotton Belt byla zpočátku velmi vysoká. V roce 1906 to byly stovky odrůd, ale pouze 25 vykazovalo odolnost proti verticillium (Verticillium dahliae Kleb.) a Fusarium (Fusarium oxysporum ssp. vasinfectum Atk.). Z obrovské rozmanitosti (35 druhů) bavlny se používá 5 druhů.

Bavlník mexický (G. hirsutum) je náhorní rostlina, která zabírá 90 % světové plochy. Na druhém místě je jemnovláknitá peruánská bavlna G. barbadense, která zabírá asi 8 % plochy bavlny. Pěstuje se především v Egyptě, Střední Asii, Súdánu, Indii, Brazílii a Peru. Produkuje nejdelší, nejměkčí a nejsilnější vlákno. Vyrábí se z ní zvláště cenné látky – samet, cambric, padáková látka, letecká šňůra, nit atd. G. tricuspidatum (blízká předchozím) se v malých množstvích pěstuje v jihoamerických zemích. Tyto tři druhy mají 2n=52.

V Africe a Asii se od starověku používají tzv. husy (2n=26), které ve srovnání s americkými druhy vytvářejí kratší a hrubší vlákno, ale jsou dobře přizpůsobeny pro pěstování v Indii, Súdánu, Číně, popř. byly dříve široce pěstovány ve střední Asii. Oblast pod nimi je asi 2 %, hlavně v Indii. Na světovém trhu je husí vlákno (G. herbaceum a G. arboreum) ceněno pro svou „vlnitost“, pružnost, pevnost a hygroskopičnost. Rány ošetřené guz bavlnou se hojí rychleji.

Tyto druhy mají řadu velmi cenných vlastností – odolnost vůči chorobám, suchu, savým škůdcům, mají slabě se otevírající tobolku, obrácenou dolů (vlákno při podzimních deštích nepromokne).

Pěstování bavlny v Rusku bylo založeno na husách a poté na takzvaných továrních směsích. Kultura bavlny ve střední Asii existuje od 6. století před naším letopočtem. E. Odrůdy asijské bavlny s krátkou střiží byly nahrazeny středně střižovými odrůdami. V roce 2004 bylo zónováno 12 odrůd bavlny: AS 4, AS 5, AS 6, AS 7, Limanskij, Michajlovský, Pioneer, POSS 1, POSS 2 atd. Šlechtitelské instituce: Kaspický výzkumný ústav aridního zemědělství, Experimentální šlechtitelská stanice Prikumskaja Výzkumného ústavu zemědělského ve Stavropolu. Účastněte se šlechtitelských programů Všeruského výzkumného ústavu pěstování rostlin pojmenovaného po. N.I. Vavilova a Russian Cotton LLC.

Ekonomický význam

Hlavní přádelna. Pěstuje se k výrobě vlákna, ze kterého textilní průmysl vyrábí širokou škálu bytových a technických tkanin. Semena bavlníku, obsahující 20-28% oleje, se používají v olejářském průmyslu a slouží jako zdroj cenných bílkovin. Glycerin, sušicí olej, celulóza, linoleum a další produkty se vyrábějí z odpadu z průmyslu vyzrňování bavlny a lisování oleje.

V kultivovaných formách bavlny je vlákno většinou bílé, ale některé odrůdy mají barevné vlákno, jehož barva může být hnědá, zelená nebo krémová. Technologické vlastnosti bavlněného vlákna jsou charakterizovány následujícími ukazateli: délka, jemnost, pevnost, délka přetržení, elasticita, zvlnění, zralost. Délka vlákna se pohybuje od 20 do 60 mm. Jemnost vlákna je nepřímo charakterizována lineární hustotou (metrické číslo), tzn. délka vláken v 1 g vlákna v metrech. Čím vyšší je tento ukazatel, tím je vlákno tenčí.

Důležitým ukazatelem kvality vlákna je jeho pevnost, neboli mez pevnosti. Je určena silou, kterou je třeba vynaložit na přetržení jednoho vlákna při natahování. Zatížení při přetržení se u různých odrůd a forem liší v rozmezí 4–7 g Nezralé vlákno má snížené zatížení při přetržení, zejména u tobolek, které se otevřely po zmrazení. Celkově jsou ukazatele technologických vlastností vlákna obvykle charakterizovány jeho průmyslovým typem. Existuje 7 průmyslových typů vláken, z nichž každý má určité standardy pro délku, jemnost a mez pevnosti vlákna. Typy vláken 1-3 jsou vyráběny odrůdami bavlny s jemnými vlákny, zatímco typy vláken 4-7 jsou vyráběny odrůdami se středními vlákny. Nejcennější a nejodolnější tkaniny jsou vyrobeny z prvních tří typů vláken, ale průmyslová potřeba pro ně je malá. Nejvíce ze všeho (asi 70 % z celkového počtu) je potřeba vlákno 5. typu.

Toto je hlavní typ vlákna používaný k výrobě masově vyráběných tkanin. Při hodnocení různých odrůd bavlny je nejdůležitějším ukazatelem výnos vlákna. Je definován jako poměr hmotnosti čistého vlákna k hmotnosti surové bavlny, vyjádřený v procentech. Obvykle se výtěžnost vlákna dělí na nízkou – pod 30 %, střední – od 30 do 35 % a vysokou – nad 35 %. Výnos vlákniny je určen hmotností 1000 semen a indexem. Index vlákniny je hmotnost vlákniny (v gramech) na 100 semen. Při přípravě semen k setí se nejprve v ginech (jednotky pro primární zpracování surové bavlny) oddělí dlouhá vlákna, poté se provede delining – oddělování krátkých vláken (peří). Chemické odstraňování nečistot umožňuje dodat semenům potřebnou tekutost a eliminuje potřebu moření. Výsev je úzkořádkový nebo širokořádkový (rozteč řádků 60, 90, 105 cm).

Globálním trendem je zvyšovat hustotu rostlin na jednotku plochy, jak se kultura pohybuje na sever. Hloubka setí je 4-6 cm, nejlépe 4-5 cm Optimální hustota stání pro sklizeň pro nové ruské odrůdy je (s roztečí řádků 60-70 cm): pro úrodnější půdy Krasnodarského území – 80-100 tisíc. rostlin na 1 ha, na chudších půdách až 120 tisíc rostlin na 1 ha. Výsevek je 12-14 kg na 1 ha při použití přesných secích strojů. Všechny plodiny bavlny v 90. letech v jižním Rusku byly sklízeny ručně.

Při sklizni kombajnem musí být pole rovné a rostlinám musí být odstraněno listí. K tomu slouží defoliace. Chlorečnan hořečnatý se obvykle používá jako defoliant a se zvyšujícím se dávkováním – jako vysoušedlo. Výnos je 1,5-2,0 tuny z 1 ha.

Literatura

1. Státní registr výběrových úspěchů schválený k použití. M., 2004
2. Žukovskij P.M. Pěstované rostliny a jejich příbuzné. L., 1971. str. 385-414
3. Kasyanenko A.G., Kasyanenko V.A., Semikin A.P., Shevtsova V.M. Pěstování bavlny v Rusku. Krasnodar, 1999
4. Suvorov V.V. Botanika. L., 1961. S. 320-324
5. Čerepanov S.K. Cévnaté rostliny Ruska a sousedních zemí. Petrohrad, 1995

Každý producent bavlny očekává dosažení maximálního potenciálního výnosu. Kruhové postřikovače jsou důležitým a účinným nástrojem pro zavlažování polí, které zase pomohou dosáhnout tohoto cíle. Správný režim zavlažování by měl záviset na množství srážek, typech půdy a dalších podmínkách.

Odborníci v oblasti precizního zemědělství a zavlažovacích systémů poznamenávají, že použití široce rozprostřených postřikovačů pro zavlažování má šanci zdvojnásobit, ztrojnásobit a v některých případech i více. Díky včasnému zavlažovacímu systému.

Růst bavlny závisí na množství přijaté vody. Tato potřeba se může v různých cyklech lišit, ale na vrcholu kvetení dosahuje svého maxima. Pro produkci bavlny je nutné posoudit dostupnost vodních zdrojů a naplánovat zavlažování v klíčových obdobích růstu bavlny.

Zavlažování a růstový cyklus rostlin

Výsev – vzejití sazenic:

Bavlníky v této fázi nejčastěji nevyžadují zalévání. V suchých oblastech je někdy nutné zavlažovat pole před setím, aby se udržela vodní rovnováha půdy pro vzejití sazenic. Problémem zavlažování ve fázi sazenice je pokles teploty, který může vést k různým chorobám sazenic, což má negativní dopad na sklizeň. Tvorba kořenového systému rostlin začíná až po vzejití sazenic. Nedostatek vlhkosti v této fázi ovlivňuje hlubší klíčení kořenového systému do půdy.

Vzcházení sazenic – začátek kvetení:

Během tohoto období (trvá asi tři týdny) se tvoří ovocné prvky. Pupeny rostlin jsou chráněny třemi malými listovitými listeny (podcup). Nápadný je i intenzivní růst. Pro udržení vodní bilance (i přes srážky) je nutné zavlažování kruhovými postřikovači.

Aby nedocházelo k vadnutí, je nutné udržovat správnou úroveň vlhkosti. Odborníci z University of Georgia (USA, 2016) podotýkají, že v jejich praxi po prvních příznacích vadnutí vedl tento stres rostlin k poklesu potenciálního výnosu.

Začátek kvetení – vrchol kvetení:

Období květu (třetí a čtvrtý týden) je obdobím, kdy rostliny bavlníku dosahují maximálních požadavků na vláhu. Nedostatek vlhkosti vede k vodnímu stresu, a to zase zkracuje bavlněná vlákna, zvyšuje mikronéru vláken a negativně ovlivňuje jejich kvalitu. Méně silný vodní stres může způsobit snížení tvorby listenů a opadání nezralých tobolek – to povede ke ztrátě potenciálního výnosu.

Vrchol kvetení – otevírání truhlíků:

Po čtyřech týdnech květu se potřeba bavlny na vodu snižuje. Rozhodnutí přestat zalévat však nemusí být jednoduché.

„Jakmile začne kvetení, je kritické zavlažování pomocí polních zavlažovacích systémů. Nechceme deficity vláhy od kvetení po otevření tobolek,“ říká Dusty Hill, nezávislý konzultant pro plodiny a zemědělské zavlažovací systémy s 25 lety praktických zkušeností.

Po zahájení otevírání truhlíků je možné další průmyslové zavlažování polí.

Po otevření většiny tobolek (většinou zralých v nižších kvetoucích uzlech) je nutné zalévání polí zastavit. Podle University of Georgia (USA, 10) by mělo být zavlažování obvykle zastaveno, když jsou tobolky otevřené z 2016 %. To pomůže zabránit ztrátě kvality vlákniny.

Doporučený rozvrh pro zavlažování polí s bavlněnými čepovými zavlažovacími systémy pro vysoké výnosy

Plánování a řízení zavlažování polí:

V současné době existuje několik způsobů, jak určit potřebu zavlažování bavlny.

Jedním ze způsobů je vypočítat evapotranspiraci, ET. Množství vody vypařené rostlinami a půdou (EP) je množství, které je třeba doplnit postřikovou závlahou. Jak rostlina roste, olistění se stává hustším a listová plocha se zvětšuje – to vede k ještě větší transpiraci a zvýšení potřeby zavlažování pole. ET je kombinací faktorů, včetně slunečního záření, teploty vzduchu, větru a vlhkosti.

Metoda zavlažování šekovou knížkou porovnává zavlažování středového čepu s vyvažováním šekové knížky. Půda je zde bankovním účtem, kde se zásoby vody doplňují a vyčerpávají. Dešťové srážky a zavlažování polí jsou depozitem, zatímco voda spotřebovaná plodinou a odpařená půda je odčerpáváním. Metodu šekové knížky lze použít se senzory nebo statistickými pozorováními a ručním vzorkováním půdy (Melvin & Yonts, 2009). Hlavním úkolem je vypočítat množství dostupné vody v kořenové zóně a také udržovat úroveň vlhkosti požadovanou plodinou po celou dobu růstu. Pomocí vzorců a koeficientů můžete určit, v jakém množství a v jakém čase je nutné zavlažovat zavlažovací systémy. Metoda šekové knížky vyžaduje následující indikátory:

• Struktura půdy a schopnost zadržovat vodu;
• Hloubka kořenového systému;
• Ukazatele aktuální vodní bilance půdy a minimální požadované bilance.

Aktuální vodní bilance půdy:

Lze určit pomocí senzorů půdní vlhkosti nebo ručního odběru vzorků půdy. Tím se nastaví výchozí bod pro použití metody šekové knížky. Tato měření by měla být prováděna pravidelně, přibližně každých několik týdnů. Při změně odečtů je třeba vzít v úvahu nejnovější údaje.

Minimální zůstatek:

Týká se zcela minimální úrovně obsahu vlhkosti v půdě, na základě které jsou přijímána následná rozhodnutí o hospodaření. Aby se zabránilo vodnímu stresu v rostlinách, musí být rovnováha vysoká.

Struktura půdy:

Pokud vezmeme v úvahu Spojené státy jako jeden z pěstitelských bodů bavlny, hlavní pěstitelské oblasti jsou Georgia, Alabama a Mississippi. Půda v těchto oblastech je charakterizována jako písčitá nebo bahnitá.

Hlínité a hlinité půdy, i když mají slabou strukturu, dokážou udržet vlhkost mnohem lépe než hrubé nebo písčité půdy. Můžeme tedy usoudit, že písčité půdy vyžadují pravidelnější a častější zálivku.

V různých typech půdy je třeba učinit rozhodnutí o zavlažování s ohledem na nadměrné používání zařízení na polích s písčitou půdou a nedostatečné využívání zařízení v oblastech s hrubou půdou. Kromě toho lze použít zavlažování s proměnnou rychlostí (VRI). Tato metoda umožňuje použití dat terénní mapy k určení faktorů ovlivňujících zadržování vody v půdě a výnos. Pomáhá také určit optimální umístění čidel půdní vlhkosti v dané oblasti. Následně jsou pro konkrétní plochy v rámci jednoho pole vytvořeny receptury pro odpovídající zvolenou techniku ​​závlahy pole.

Společnost Biocomplex nabízí různé zavlažovací systémy VRI za různé ceny. Od sektorového VRI, který rozděluje pole na sektory, až po kombinaci sektorového a zónového VRI, což umožňuje vytvořit více než 300 000 nezávisle řízených zón v rámci jednoho pole.

Hloubka kořenového systému:

Pokud v půdním profilu nejsou žádné zhutnění nebo jiné vrstvy, které omezují růst kořenů, může celý kořenový systém bavlníku prorůst do velkých hloubek. Ale většina kořenového systému se nachází v hloubce 0,9 m (podle National Union of America). Tato oblast je kořenová zóna, kde se hloubka aktivní části zvyšuje, jak rostlina dozrává.

Použití senzoru:

Soil Moisture Sensor vypočítá úrovně půdní vlhkosti a napětí půdní vlhkosti v kořenové zóně. Slouží jako signál o tom, kdy je nutné použít zavlažovače k ​​zavlažování. Senzory zobrazují aktuální informace o bilanci rostlin; zatímco ostatní metody jsou pouze teoretické výpočty. V kombinaci se strategií zavlažování postřikovači pomáhají senzory půdní vlhkosti zajistit maximální výnosy.

„Zavlažování polí je důležitou součástí výrobního procesu. V jižní Kalifornii je klima v létě velmi horké a suché, takže zavlažování je nutné v červenci a srpnu. Máme také husté jílovité půdy, takže zavlažování dvakrát až třikrát po výsadbě pomáhá sazenicím bavlny vzejít,“ říká Henry Bamberg, pěstitel bavlny.

Srážky, region, půda, různé proměnlivé podmínky – všechny tyto faktory ovlivňují zavlažování. Schopnost zalévat přímo v okamžicích, kdy je to pro plodinu nejvíce nutné, pomáhá producentům kontrolovat proces a dosáhnout maximálního výnosu.

Důsledky silného vodního stresu u bavlny v různých fázích růstu