Кошкин

ется. Однако суть процессов при любом способе мочки одна: необходимо ослабить контакты между различными тканями стебля, минимально повредив волокнистые пучки. Обычно этого достигают за счет воздействия микроорганизмов, которые, выделяя ферменты, гидролизующие полисахариды клеточной стенки, приводят к частичной мацерации ткани. Во время мочки теряется примерно 25 % сухой массы стебля, при этом основные потери происходят за счет пектиновых веществ неволокнистых тканей. Возможность проведения такого процесса свидетельствует о том, что сцепление между клетками волокон значительно прочнее их сцепления с окружающими тканями. Отчасти это объясняется большой площадью контакта клеток внутри пучка, которые благодаря интрузивному способу роста прилегают друг к другу по всей длине. Вероятно, однако, и наличие особых химических закрепителей, например молекул феруловой кислоты, которая в области контакта может «Сшивать» полисахариды друг с другом. Устойчивость клеток волокон к воздействию микроорганизмов объясняется и высоким содержанием целлюлозы — исключительно стабильного полимера, слабо поддающегося гидролизу. Препятствием для эффективной мочки служат, помимо прочего, различные воска и другие гидрофобные соединения, содержащиеся в клеточных стенках покровных тканей стебля.

Знание особенностей состава и строения клеточных стенок различных тканей стебля льна позволяет целенаправленно формировать смеси ферментных препаратов для осуществления ферментативной мочки, которая значительно легче контролируется и дает меньше экологически вредных отходов, чем обычно используемые росяная и холодноводная мочки.

Мочку проводят до тех пор, пока ткани, окружающие волокна, не станут настолько мягкими, что волокна могут легко освобождаться путем механического воздействия. Обычно процесс мочки пытаются прервать прежде, чем пучок волокон оказывается разделенным на отдельные клетки. Перележка или перемочка льнотресты отрицательно сказывается на качестве получаемого волокна и его прочности.

Даже проведенная в оптимальном режиме мочка затрагивает волокна. По массе они теряют сравнительно немного, примерно 3 %, полисахаридов. Не все полисахариды удаляются в равной степени. Из пектиновых веществ волокон гидролизуется в основном рамногалактуронан (~ на 70 %), из нейтральных полисахаридов — арабинан (~ на 35 %) и глюкуроноксилан (~ 25 %), при этом галактозо- и маннозосодержащие полисахариды не затрагиваются. Мочка изменяет характеристики оставшихся в волокне полисахаридов, например уменьшается молекулярная масса тех пектиновых веществ, которые из-за прочной связи с целлюлозой не вымываются из клеточных стенок волокон.

После мочки льняную тресту сушат и подвергают механическому воздействию: мнут, треплют и расчесывают. Важной характе-

242

ристикой получаемого продукта служит соотношение между коротким и длинным волокном. Источниками короткого волокна могут быть следующие пучки: 1) содержащие небольшое количество клеток, например из нижней части стебля; 2) образовавшиеся при неблагоприятных условиях, например при воздействии засухи; 3) ослабленные перемочкой или перележкой и не выдержавшие дальнейших механических нагрузок; 4) разорванные при излишней механической нагрузке в ходе трепания. Соотношение между коротким и длинным волокном составляет примерно 1: 4, но сильно колеблется в зависимости от сорта и условий обработки. При чесании трепаного волокна в очес попадает в основном то длинное волокно, которое плохо отделилось от костры или механически повредилось в ходе выделения.

6.12. Качество льняного волокна

Основные показатели, которые до сих пор характеризуют качество волокна, — гибкость, прочность и тонина. Существуют анатомические и биохимические показатели качества. Чем выше стебель и длиннее его техническая часть (расстояние от семядольных листочков до начала разветвления соцветия), тем больше в нем длинного волокна. Из тонких стеблей получают волокно более высокого качества. Форма, длина волокон и то, насколько они перекрывают друг друга, а также их связь между собой определяют прочность волокнистых тяжей. Чем тоньше и длиннее элементарные волокна, тем больше поверхность их соприкосновения друг с другом и прочнее техническое волокно. Многоугольная форма волокон на поперечном срезе также обеспечивает наибольшую площадь контакта и свидетельствует о высокой прочности сформированного волокна. Большее число волокон в пучке и меньший диаметр люмена элементарного волокна усиливают его прочность. Гибкость тоже взаимосвязана с формой отдельных клеток, толщиной их стенок, очертаниями лубяных пучков. Элементарные волокна с меньшим диаметром, большими длиной и количеством их в пучке обусловливают более тонкое техническое волокно высокого качества.

К анатомическим характеристикам, влияющим на качество волокна,

относятся: количество индивидуальных клеток в пучке, длина индивидуальных клеток, однородность индивидуальных волокон по длине, форма волокон на поперечном срезе, степень спиральной закрученное™ волокон относительно друг друга, толщина клеточной стенки и ее соотношение с диаметром люмена. К биохимическим показателям можно отнести содержание целлюлозы и ее характеристики (молекулярная масса и степень кристалличности), набор и содержание нецеллюлозных полисахаридов, содержание лигнина, прочность склеивания индивидуальных

243

волокон в пучке. Качество сорта оценивают также по устойчивости к полеганию и болезням.

Представления о том, каким образом регулируется качество льна, крайне слабы. С одной стороны, это объясняется недостаточностью такого рода исследований льна по сравнению с другими культурами, например пшеницей или сахарной свеклой. С другой стороны, ключевую роль в формировании волокна играют процессы роста и формирования клеточной стенки, остающиеся сложнейшими загадками биологии растений. Во всяком случае, выведение качественных сортов льна фактически никогда не основывалось на понимании того, каким путем можно контролировать число клеток, однородность волокон, их сцепленность между собой в пучке и т. д.

6.13. Болезни льна

Лен поражается многими болезнями, но наиболее распространенными и вредоносными из них считаются ржавчина, фузариоз, антракноз, пасмо, полиспороз, а также менее распространенные — крапчатость, бактериоз, аскохитоз, мучнистая роса и др. На льне зарегистрировано более 200 видов грибов, бактерий и вирусов, некоторые из них являются высокоспециализированными и паразитируют только на льне, например возбудитель ржавчины Melampsora lini (Ters.) Lev. Сведения об основных заболеваниях льна представлены в таблице 43.

6.14. Устойчивость к полеганию

Устойчивость к полеганию — обязательное требование, предъявляемое к сортам льна-долгунца. На полеглом поле нельзя успешно вести механизированную уборку, значительно снижаются величина и качество льнопродукции.

В стебле льна-долгунца имеются две ткани, выполняющие механические функции, — ксилема и лубяные волокна. Основная функция ксилемы — обеспечение листового аппарата водой. Одновременно она определяет жесткость стебля. Периферически расположенные лубяные волокна также выполняют механическую функцию, обеспечивая прочность стебля на сжатие и растяжение. Ни одна отдельно взятая механическая ткань не определяет устойчивости стебля к полеганию. Способность стебля сохранять вертикальное положение при воздействии внешних сил зависит от стебля как конструкции, от абсолютного и относительного развития механических тканей, их количественной и качественной характеристик, размеров внутренней полости, диаметра стебля и от других факторов. Установлено, что (при одинаковых характеристиках коли-

244

246

6.15. Влияние внешних факторов на составляющие продукционного процесса, величину и качество урожая

Высокие урожаи определяются: 1) быстротой развития, величиной и продолжительностью работы фотосинтезирующей поверхности листьев и других органов растения, содержащих хлорофилл; 2) интенсивностью фотосинтеза и качественной его направленностью; 3) долей фотосинтетической продукции, расходуемой на дыхание; 4) чистой продуктивностью фотосинтеза, обусловленной наиболее высокими суточными приростами сухого вещества; 5) интенсивностью и направленностью процессов передвижения и использования ассимилятов в растении; 6) интенсивностью биосинтетических процессов в хозяйственно-ценных органах и частях растения. Все приемы агротехники эффективны в той мере, в какой они улучшают фотосинтетическую деятельность растений и обеспечивают наилучшее расходование продуктов фотосинтеза на формирование урожая.

6.15.1. Минеральное питание

Лен-долгунец очень требователен к минеральному режиму и сильно реагирует на недостаток питательных веществ в почве и ее кислотность. Это объясняется сравнительно неглубоким расположением основной массы корней, невысокой их поглотительной способностью и относительно небольшим промежутком времени, в течение которого растения поглощают основную массу питательных веществ.

Вразные фазы онтогенеза растений питательные вещества поступают неравномерно. Ко времени появления всходов в семени полностью расходуется запас питательных веществ и начинается поглощение их из почвы. В фазе елочки, когда растение растет крайне медленно, оно усваивает 16—36 % азота, 6—15 фосфора и 11—12 % калия от общего количества этих элементов, необходимых для формирования урожая. В период быстрого роста, т. е. примерно за одну четверть своего онтогенеза, лен потребляет 60— 84 % азота, 63—84 фосфора и 71—90 % калия.

Впитании льна, как и других культур, различают критические периоды, когда отсутствие или недостаток какого-либо элемента минерального питания отрицательно действует на растение, даже если этот элемент внести позднее в полном объеме. Критические периоды в потребности питательных веществ таковы: по азоту — от фазы елочки до фазы цветения, по фосфору — от всходов до образования 10—12 листьев, по калию — во время бутонизации.

249

Из азотных удобрений чаще всего применяют аммиачную селитру, мочевину (карбамид) и сульфат аммония. Самые распространенные из фосфорных удобрений — суперфосфат, двойной суперфосфат и фосфоритная мука. Из калийных удобрений чаще всего используют хлорид калия. При выращивании льна-долгунца вынос N, Р2О5 и К2О с 1 т волокна составляет соответственно 90, 25 и 65 кг.

Кроме азота, фосфора и калия, растениям льна необходимы бор, медь, кобальт, молибден и цинк. Лен-долгунец особенно чувствителен к недостатку бора. Способность некоторых специализированных сортов льна к большому выносу тяжелых металлов (цинка, кадмия, свинца, марганца, ртути, меди и т. д.) может быть использована для биологической очистки загрязненных почв.

В Нечерноземной зоне России лучшими для льна-долгунца являются окультуренные дерново-подзолистые средние и легкие пылеватые суглинки с невысокой степенью оподзоленности, реакция почвы предпочтительна слабокислая (рН 5,6—6). Устойчивость культивируемых сортов льна-долгунца к низким значениям рН почвенного раствора играет исключительно важную роль в льноводстве. В кислой среде затруднено поступление в растения льна кальция и магния, увеличивается возможная токсичность алюминия, марганца, железа, меди и никеля, изменяется реакция растений на внесение азота, фосфора и кальция, замедляются процессы синтеза. Лен относится к группе культур, чувствительных к высокому содержанию алюминия и подвижных форм марганца. Решение данной проблемы только за счет повышения рН почвы путем дорогостоящего известкования неоправданно, так как вредное последействие избыточных доз извести на урожай и качество льнопродукции может сказываться более Шлет после ее внесения. Лучший результат может дать выведение сортов, устойчивых к разному уровню кислотности почвы при различном количестве алюминия и марганца, низкому или высокому содержанию доступного молибдена и других микроэлементов.

Азотное питание. Лен очень требователен к азоту и в то же время весьма чувствителен к его избытку. Для иллюстрации влияния азотного питания на фотосинтетическую деятельность и формирование урожая у растений льна приведены данные об использовании аммиачной селитры в разных дозах (N0 — без добавления азота, N30 — умеренная доза и N45 — повышенная) на одинаковом (умеренном) фоне фосфора и калия (Р60К60). Содержание общего азота в почве, определенное до начала опыта, составляло 0,12 %.

Сухая масса растений в фазе елочки при разных уровнях азотного питания различалась незначительно (рис. 77); различие становится более заметным в период быстрого роста и максимальным в фазе цветения для листьев и в фазе зеленой спелости для стебля и целого растения. Сухая масса листьев у растений без азота была в 1,6 раза, а стебля — в 2 раза ниже по сравнению с ра-

250