Хлопок: производство, история и устойчивые практики

Общие сведения

Хлопок — многолетний кустарник мальвового семейства, отличающийся мягкими белыми волокнами, окружающими его семенные коробки. После уборки липкие семена удаляют, а чистые, расчесанные волокна прядят и ткут в знакомую хлопковую ткань, доминирующую в глобальном текстиле. Примерно 50% мирового текстильного волокна — хлопок, ценный за свою вдыхаемость и влагопоглощающие качества в теплых климатах.

В США коротковолокнистый хлопок, выращиваемый в «Хлопковом поясе» (Калифорния, Алабама, Арканзас, Джорджия, Аризона, Луизиана, Миссисипи, Миссури, Нью-Мексико, Северная Каролина, Оклахома, Южная Каролина, Теннесси и Техас) составляет почти пять млн баллов ежегодно. Вместе эти штаты производят примерно 16 млн баллов в год — вторые после Китая — и генерируют около $122,4 млрд выручки, наивысшую для любого США урожая.

Помимо текстильного волокна, хлопковые семена дают масло для салатных заправок, снеков, косметики, мыла, свечей, моющих средств и красок. Оставшиеся шелухи и шрот служат кормом для животных, а целлюлозные побочные продукты идут на удобрения, топливо, шинный корд, бумагу и картон.

История

Хлопковая ткань датируется минимум 5000 лет в Андах, а к 3000 г. до н.э. она культивировалась и ткалась в Древней Индии, Китае, Египте и Пакистане. Хотя не родом из Западной Европы, арабские торговцы привезли её в Испанию около 800 г. н.э. К XIV веку средиземноморские производители поставляли волокно в Нидерланды для прядения и ткачества. В конце 1700-х британские изобретения — водяные прядные машины — революционизировали текстильное производство. Репликация этой технологии Самуэлем Слейтером в Род-Айленде знаменовала рождение американской промышленной революции.

Две ключевые инновации стимулировали американское хлопководство: хлопкоочистительная машина (gin), изобретенная Илай Уитни в 1793 г., и механизированное прядение. Джин драматически сократил труд на удаление семян, позволяя плантаторам расширять хлопковые насаждения с использованием рабского труда — фактор, усиливший Север-Южные напряжения, приведшие к Гражданской войне. Машинное прядение в Новой Англии сделало ситцевую ткань широко доступной, но высокие трудовые издержки сподвигли сдвиг текстильных фабрик на Юг, где труд был дешевле. Сегодня много хлопка ткут за рубежом, где труд дешевле, и полиэстеровые смеси распространены, хотя хлопок остается незаменимым за свои натуральные качества.

Сырьё

Для превращения хлопковых коробок в пригодное волокно фермерам нужны семена, пестициды (инсектициды, фунгициды, гербициды) и удобрения. Американский хлопок имеет длительный вегетационный сезон — до семи месяцев — поэтому посев идет рано (февраль в Техасе, до июня в северных штатах вроде Миссури). Оптимальный рост требует теплую, хорошо дренированную, крошковатую почву с минимум 160 безморозных дней, обильной влагой и широтой между 30° с.ш. и 30° ю.ш. Излишние осадки или сильные ветра к уборке могут повредить коробки и переувлажнить волокна, ставя под угрозу качество хранения. Жизнеспособная операция обычно охватывает ~2000 акров, давая ~1,5 балла (≈340 кг) с акра.

Процесс производства

1. Весенняя подготовка поля: механические культиваторы чистят от сорняков, вспахивают и формируют ряды для оптимизации почвенных условий и снижения давления вредителей.
2. Посев семян: машины закладывают хлопковое семя на глубину 1,9–3,2 см, используя гнездовой или рядовый методы, адаптированные под местный климат.
3. Всходы: рассада обычно прорастает через 5–7 дней после посева, формируя полноценные заросли за 11 дней при адекватной почвенной влаге и температуре.
4. Цветение: через ~6 недель формируются цветочные завязи («квадраты»), расцветают кремово-желтым и опадают через ~3 дня, оставляя завязь, зреющую в зеленую коробку.
5. Развитие коробки: за 55–80 дней коробка расширяется, выталкивая семена наружу. Волокна растут до ~6,4 см длины и утолщаются за шесть недель. Десять недель после первого цветения волокна раскрывают коробку, высвобождая хлопок. В каждой коробке 3–5 камер, каждая с ~7 семенами.
6. Олистевение: листья удаляют — часто химически — для предотвращения загрязнения мусором, накопления влаги и окрашивания волокон.
7. Уборка: механизированные комбайны-собиратели или стрипперы срывают хлопок, обеспечивая влажность ниже 12% для предотвращения порчи. Многократные проходы могут потребоваться, так как урожай созревает неравномерно.
8. Хранение в модулях: убранный хлопок хранят в модулях по 13–15 баллов, защищенных от погоды до джинингования.
9. Джинингование: хлопок очищают, удаляют семена и прессуют в баллы. Высокопроизводительные джины могут перерабатывать 60 500-фунтовые (≈27 кг) баллы в час.
10. Подготовка баллов: очищенное волокно прессуют, обвязывают и оборачивают (хлопок или полипропилен) для поддержания влажностного баланса при транспортировке.
11. Качество: каждый балл получает джинный и складской талон; USDA пробует на цвет, листовую примесь, прочность, тонкость, отражательную способность, длину волокна и мусор. Результаты определяют стоимость балла и публично доступны.
12. Складское хранение: баллы ожидают продажи фабрикам для дальнейшей переработки.

Контроль качества

Эффективное хлопководство требует бдительного управления вредителями, точного химического применения и строгого контроля влажности при уборке. Почвенные тесты направляют уровни азота для предотвращения привлечения вредителей. Механическое оборудование — посевные, уборочные, собиратели — должны быть откалиброваны для избежания потерь семян и загрязнения мусором, обеспечивая эффективные урожаи и высокое качество волокна.

Побочные продукты и отходы

Американские хлопководы наносят в среднем 151 г химикатов на фунт переработанного хлопка, составляя 25% всего пестицидного использования в США сельском хозяйстве. Вредители вроде хлопкового жучка и различные гнили требуют обширного химического контроля, вызывая опасения по токсичности для дикой природы и стойкости в почве. Органическое хлопководство снижает химические входы, но обычно дает меньше волокна с акра, требуя больших площадей или снижения затрат в других местах. Расширительные службы партнерят с фермерами для интеграции биологического контроля и снижения остаточных токсинов в почве и водоемах.