В 1930 г. осуществилась экспедиция Н. И. Вавилова в южную часть США (штаты Флорида, Луизиана, Аризона, Техас и Калифорния), в Мексику, Гватемалу и Гондурас. Давно тянуло Николая Ивановича в ту часть Нового Света, которая сохранила еще следы древнейшей культуры майя.
После ознакомления с коллекциями культурных растений из Мексики и Гватемалы, привезенными по его заданию С. М. Букасовым, для него стало совершенно очевидным, что именно в этих странах он найдет ключ к разгадке еще многих темных страниц из истории земледелия и эволюции ряда американских культурных растений. Но кроме задачи изучения богатств местной культурной флоры и сбора нужных для родины растительных ресурсов, у него было и другое твердое намерение — разыскать в Мексике дикорастущие каучуконосы, изучить естественные условия их произрастания, познакомиться с методами возделывания этих культур в США, а также со способами промышленного использования. Однако сбор семенного материала по этим каучуконосам в пределах Мексики представлял значительные трудности. Задача эта была не из легких потому, что американцы старательно засекречивали свою работу с каучуконосами, и от Николая Ивановича потребовалось много настойчивости и затрат энергии, чтобы добиться успеха в своих поисках. Как известно, он своего все-таки достиг, привезя в СССР сравнительно богатую коллекцию семенного материала по многим каучуконосам Мексики, а также ознакомившись со способами их культуры в США. Помимо семян гваюлы (Parthenium argentatum A. Gray) Николай Иванович собрал еще семена золотарника (Solidago laevenworthii Torr. et Gray), ваточника (Asclepias syriaca L.), хевеи (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) и других каучуконосов в целях их опытного испытания в СССР.
По возвращении на родину Н. И. Вавилов посвятил американским каучуконосам специальную работу «Проблема растительного каучука в Северной Америке» (1931).
Семена дикорастущей и культурной гваюлы, привезенные Н. И. Вавиловым из северной Мексики, были высеяны на участках Сухумского отделения ВИРа (опыты В. Ф. Николаева) и в Туркмении (Кара-Кала). В результате наблюдений В. Ф. Николаевым было выделено 6 перспективных для селекции форм. Опытные посевы гваюлы производились уже с 1925 по 1929 г. в южной Украине, Крыму, Дагестане, Азербайджане и Грузии, а также в Средней Азии (Узбекистане, Таджикистане и Казахстане). Опыты показали, что гваюла прекрасно развивается в Азербайджане и лучше всего удается в южной Туркмении, где были заложены участки по Чендырю, в долине Сумбара, в Кара-Кале. По мнению Н. И. Вавилова, значительные площади под гваюлу могут быть отведены около Кизыл-Арвата. В дальнейшем была начата работа по селекции ее в Азербайджанском отделении Института прикладной ботаники (Мардакяны). Здесь же была заложена небольшая плантация каучуконосного кустарника Калифорнии Chrysothamnus nauseous Britt.
Особенное внимание Н. И. Вавиловым было обращено на изучение вида золотарника Solidago leavenworthii Torr. et Gray, произрастающего во Флориде. Этот вид отличается густым облиствением и значительным содержанием в листьях гуттаперчи (до 6—8%) хорошего качества, которая может быть использована на изготовление шин. Семена и образцы этого вида, полученные Н. И. Вавиловым от Томаса Эдисона (специалиста по изучению каучуконосных растений на опытной станции в южной Флориде — Форт-Майерсе), были направлены в Сухуми (отделение ВИРа). Кроме того, Н. И. Вавилов собрал семена дикорастущих золотарников в разных районах Флориды. Золотарники Флориды являются многолетними растениями, но, по мнению Н. И. Вавилова, могут быть использованы в течение ряда лет путем двукратных укосов во влажных субтропиках нашей страны (золотарник легко отрастает от корней и дает в течение нескольких месяцев побеги до 1.5 м высоты, которые после скашивания легко отрастают и могут использоваться в том же году).
Южная часть Мексики, Гватемала и тропический Гондурас поразили Николая Ивановича богатством флоры и эндемичных видов, а также неповторимым разнообразием доминантных признаков у многих аборигенных культурных растений. Именно здесь, в пределах сравнительно ограниченной территории, сосредоточено огромное число видов (около 11 626), относящихся к 1794 родам, из которых около 8193 видов оказались эндемичными (Hemsley, 1879—1888).
Исследованиями Н. И. Вавилова была установлена приуроченность основных мировых очагов формообразования преимущественно к субтропическим и тропическим горным зонам. Тропики и субтропики с их оптимальными условиями влажности, температуры и субстрата обусловили могучий видообразовательный процесс. Важным фактором в расчленении и дивергенции видов послужили горообразовательные процессы, горный рельеф, наличие естественных изоляторов, разнообразие условий: от влажных тропиков на побережье до верхних пределов культуры растении на абс. выс. 3000—3200 м.
Наличие эндемичных родов — кукуруза (Zea), георгины (Dahlia), Euchlaena, Sechium и др. — во всем их основном разнообразии свидетельствует, по мнению Н. И. Вавилова, что Мексика и Центральная Америка являются основным очень древним центром происхождения североамериканских культурных растений. Весьма значительная часть культурных растений, ввезенных в Старый Свет, происходит именно из этой области земного шара.
Из Центральной Америки и южной Мексики ведут начало кукуруза (Zea mays L.), хлопчатник упланд (Gossypium hirsutum L.), обыкновенная фасоль (Phaseolus vulgaris L.), многоцветковая фасоль (Ph. multiflorus Willd.), мелкосемянная фасоль (Ph. lunatus L. grex microsperma). чайота (Sechium edule Swartz), перец стручковый однолетний (Capsicum annuum L.), перец многолетний (С. frutescens L.), агава-магей (Agave atrovirens Karw.), роды семейства кактусовых (не менее 54), какао (Theobroma cacao L.), из плодовых — анона (Апопа cherimolia Mill.), папайя (Carica papaya L.), авокадо (Persea schiedeana Nees), гвайява (Psidium guayava L.), из декоративных — георгины (Dahlia), циния (Zinnia)l, бархатцы (Tagetes), гуаюла (Parthenium argentatum A. Gray) (основной район распространения последней — горные районы северной Мексики).
В пределах Мексики и Центральной Америки произрастает около 30 видов картофеля, некоторые из них генетически сравнительно близки к обыкновенному картофелю (Solarium tuberosum L.) (Букасов, Юзепчук, 1929, 1931). Согласно данным В. А. Рыбина (1929), мексиканские дикорастущие виды картофеля представляют целый ряд полиплоидов с 24, 36, 48, 60 и 72 хромосомами. Обыкновенный картофель является видом Чили и характеризуется 48 хромосомами.
По кукурузе экспедиции удалось значительно пополнить материал ВИРа в отношении разнообразия ее экологических типов. По хлопчатнику-уиланду были найдены формы с разной окраской волокна, с опушенными и почти голыми листьями, с желтым и кремовым венчиком, интересные формы с высоким выходом волокна, сравнительно ранние расы и т. д. Собран также интересный материал по перцу — от крайних по мелкоплодности форм до форм с гигантскими плодами в 25—30 см длиной и 10—15 см шириной.
Результаты своего путешествия 1930 г. Н. И. Вавилов опубликовал в статье «Мексика и Центральная Америка как основной центр происхождения культурных растений Нового Света» (1931).
В 1932 г. Н. И. Вавилов предпринял свою последнюю большую экспедицию в Новый Свет. Задачи, которые он себе поставил, были значительны. Они диктовались неуклонным ростом советского земледелия и рядом проблем, которые нужно было решить. Так, одна из задач, которую должна была помочь разрешить экспедиция, заключалась в ознакомлении с условиями полевой культуры и возможностями земледелия в Канаде и Аргентине. Вторая, не менее важная задача заключалась в специальном изучении вопросов агротехники орошаемого полевого хозяйства в районах, недостаточно увлажненных (Канада, США), применительно к осуществлению проекта ирригации Заволжья. Третья, также очень крупная, задача сводилась к ознакомлению с новыми методами селекции хлопчатника, разработанными доктором Харландом (о. Тринидад). Другие задачи, которые ставились Всесоюзным институтом растениеводства перед каждой экспедицией, носили уже обычный характер — выявление растительных ресурсов стран Центральной и Южной Америки и сбор тех растений (хлопчатника, кукурузы, картофеля, пшеницы, зерновых бобовых, многих американских овощных культур, новых кормовых растений), которые представляют интерес для СССР. Помимо всех этих задач Н. И. Вавилов должен был принять участие в VI Международном конгрессе по генетике и селекции в США (г. Итака) и сделать доклад. Темой сообщения послужило полное теоретического интереса его исследование «Линнеевский вид как система», опубликованное еще в 1931 г.
В связи с этими задачами был разработан и маршрут экспедиции. В Канаде Н. И. Вавилов посетил южные части департаментов Онтарио, Манитобы, Саскачевана, Альберты и Британской Колумбии; в США — штаты Вашингтон, Колорадо, Монтана и Канзас; затем посетил о. Куба, п-ов Юкатан, западное побережье Центральной Америки, побережье Гуаякильского залива и прилегающую холмистую предгорную область, южные отроги Западных Кордильер, внутреннюю Андинскую впадину, Восточные Кордильеры в пределах Эквадора, прибрежную пустынную зону Перу, бассейны озер Титикака и Пуно, западные и восточные склоны Кордильер в пределах Перу и Боливии, прибрежную зону Чили, бассейн нижнего течения р. Параны и прилегающую прибрежную зону Аргентины и Уругвая, прибрежную полосу южной Бразилии, включая район Рио-де-Жанейро, устье Амазонки и прилегающую местность, наконец, о. Тринидад.
Маршрут был огромный. Чтобы выполнить поставленную задачу, необходимо было передвигаться, используя главным образом самолет, к которому преимущественно и прибегал тогда Николай Иванович.
В Канаде и США экспедиция подробно ознакомилась с методами орошаемой культуры как в практическом хозяйстве, так и на опытных станциях. В результате обследований было установлено, что главные массивы орошаемых земель в Северной Америке концентрируются преимущественно в западных департаментах Канады и в западных штатах США, где сосредоточено на всей орошаемой площади. В частности, в Канаде значительные ирригационные сооружения имеются в Альберте, в юго-западной части Саскачевана и меньше в южной части Британской Колумбии, а в США — в штатах Аризона, Арканзас, Калифорния, Колорадо, Айдахо, Канзас, Луизиана, Монтана, Небраска, Невада, Нью-Мексико, Северная и Южная Дакота, Оклахома, Орегон, Техас, Юта и Вашингтон. В остальной части США ирригация, если и практикуется, то немного, главным образом применительно к плодоводству и культуре овощей. В Арканзасе и Луизиане ирригация используется почти исключительно для культуры риса. Наибольшие орошаемые площади в США сосредоточены в Калифорнии и Колорадо, несколько меньшие, но все же значительные — в Айдахо, наконец, на третьем месте стоит Монтана.
Экспедицией был отмечен очень интересный факт — преимущественное расположение орошаемых площадей на значительных высотах, в среднем от 600 до 1600 м над ур. м., что соответственно сокращает вегетационный период. Так, в штате Монтана длина безморозного периода не превышает 100—120 дней. Такой же вегетационный период характерен и для западных департаментов Канады.
Особое внимание экспедиции остановили на себе ирригационные мероприятия в Канаде в связи с тем, что орошаемые районы этой страны по климатическим условиям (годовое количество осадков в среднем достигает лишь 360 мм) и почвам (каштановые, представленные сравнительно неглубокими суглинками) очень близки к некоторым районам Заволжья. Было выяснено, что главными возделываемыми культурами с искусственным орошением являются яровая пшеница, люцерна, картофель, сахарная свекла и подсолнечник на силос, а из сравнительно мало возделываемых — лен, бобы, овощи и сахарная кукуруза.
Подробное обследование орошаемых районов южной Альберты позволило установить выработавшиеся там за последние 25 лет (с 1905 по 1930 г.) приемы по поливу культуры: на участках со средними и тяжелыми почвами в годы со средним количеством осадков в южной Альберте всегда применяется однократное орошение или осенью, или весной, или ранним летом; в годы же, когда май и июнь особенно сухи, прибегают еще и к повторному орошению в период колошения. Трижды орошаются в сухие годы лишь участки с легкими и бедными почвами. Интересно отметить при этом, что основное правило, которым руководствуются в Альберте при поливе, заключается в подаче воды на поля или с осени, или же вскоре после посева, т. е. до того момента, когда растения начинают вегетировать.
Практика орошения полей в Канаде подтвердила полную целесообразность поливного хозяйства, позволяющего достигать там урожая яровой пшеницы в 12—14 ц с 1 га, урожая сена люцерны в 10—13 т с 1 га, урожая сахарной свеклы в 39—46 т с 1 га.
В разработке вопроса о времени полива — этого важнейшего момента в определении урожая поливных культур, и в частности пшеницы, — особенно много было сделано опытной станцией в штате Юта. Последней было, между прочим, установлено, что при раннем поливе, до цветения, у пшеницы всегда образуется больше соломы и меньше зерна и, наоборот, при позднем поливе соотношение резко изменяется в сторону перевеса урожая зерна. Канадская опытная станция в форте Коллинс подтвердила данные опытной станции в Юте.
На опытных станциях США и Канады много внимания уделяется и вопросу необходимого для орошения пшеницы количества воды, которое варьирует в зависимости от климата, от распределения осадков и от того, какая пшеница культивируется, озимая или яровая. Так, например, в штате Айдахо, где годовое количество осадков в среднем не превышает 200 мм и где на вегетационный период с апреля по конец августа приходится всего лишь 70 мм, установлено путем многолетних опытов, что для яровой пшеницы необходимо в дополнение к дождевым осадкам до 340 мм полива, а для озимой — до 200 мм. Что касается Канады и штата Монтана (США), то там для хлебных злаков обычно дается дополнительно к дождевым осадкам 250 мм полива.
Экспедицией была детально обследована и постановка в практических хозяйствах и в опытных учреждениях Канады и США вопроса о севооборотах при орошении, причем было установлено исключительное значение введения в севооборот сахарной свеклы, дающей в условиях орошения до 100 т с 1 га урожая с сахаристостью до 18% и повышающей продукцию пшеницы, урожай которой по свекле достигает 32 ц с 1 га.
Не меньшую роль в севообороте на поливных участках с пшеницей играют, по данным американского опыта, и бобовые травы. Их применение имеет значение не только в общем балансе хозяйства, нуждающегося в кормах, но и в качестве удобрителя почв азотом, который обычно необходим для всех орошаемых земель как в США, так и в Канаде. Бобовые травы улучшают почву и являются фактором в борьбе с сорняками. По наблюдениям экспедиции, даже такие злостные сорняки, как канадский осот и овсюг, исчезают с полей с посевом бобовых трав, быстро заглушающих рост сорняков.
Главным кормовым бобовым растением на поливных землях в США является синяя люцерна. Также быстро входят в культуру в более северных и более высокогорных районах США и Канады люцерна Гримм и холодостойкая люцерна Ладак, привезенная с больших высот Гималаев. Для коротких севооборотов в США и Канаде считаются наиболее ценными донник белый и донник желтый. Первый из них, как содержащий сравнительно небольшое количество кумарина и дающий наибольшую массу, особенно рекомендуется канадскими опытными станциями. Наиболее интересными оказались выведенные кустистые формы донника типа Альфа. Из других бобовых в севообороте на поливных землях Канады встречаются горох как кормовой, так и на зерно. Вика оказалась распространенной мало, так же как и красный клевер, который обычно используется там в севообороте на сено со второго года.
Исключительно интересно включение в севооборот картофеля, который наравне со злаками следует в севообороте за бобовыми травами и дает в Канаде по поливу продукт высокого качества.
Что касается вопроса об удобрении орошаемых полей, то он как в Канаде, так и в США оказался еще мало разработанным. Роль удобрения до некоторой степени заменяется в этих странах севооборотом и включением в него бобовых трав.
Принимая во внимание огромный масштаб запроектированной орошаемой площади в Заволжье (около 2 000 000 га в год под одной пшеницей), экспедиция интересовалась и качеством зерна пшеницы по поливу. Учтя опыт Северной и Южной Америки (Аргентины), Н. И. Вавилов пришел к выводу, что и на поливных землях можно производить даже без применения азотистых удобрений сравнительно высококачественную пшеницу.
В результате анализа сортов поливной пшеницы в Канаде и США Н. И. Вавилов пришел к заключению, что советской селекции в выведении сортов пшеницы, пригодных для будущих поливных районов Заволжья, придется пойти по иному пути, чем шла американская агрономия, и что значительная продолжительность в Заволжье вегетационною периода (от 140 до 156 дней), ирригация и метод яровизации позволят для условий Юго-Востока привлекать и более поздние продуктивные сорта, и в частности наиболее продуктивные в мировом ассортименте средиземноморские поздние незимостойкие пшеницы. Те же выводы были сделаны и в отношении ячменя и овса.
Представил интерес и дикорастущий подсолнечник, собранный H. И. Вавиловым в штате Техас (США). Этот вид, обладая устойчивостью к ржавчине, а также высокой устойчивостью к засухе, легко скрещивается с культурным подсолнечником.
В пределах Эквадора (до того времени не посещавшегося экспедициями ВИРа), в Андах, было прослежено зональное распределение флоры и культурной растительности. На прибрежных склонах Анд ниже 500 м абс. выс., являющихся основной зоной лесов, пампасов и саванн, где средняя годовая температура никогда не опускается ниже 19 °С, а в иные годы достигает и 35 °С, экспедицией повсеместно была встречена интенсивная культура тропических пальм, манго, цитрусовых, авокадо, сапоты, гвайавы, риса, сахарного тростника, некоторых наиболее поздних форм кукурузы, табака, кофейного дерева, хлопчатника, юкки, гранадильи, ананаса и дынь. Из перечисленных растений выше 500 м абс. выс. поднимались лишь апельсиновые и лимонные деревья, а также гранатник, дынное дерево, дикое какао и бананы, достигающие в некоторых районах даже абс. выс. 2000 м. Дикие хинные деревья были встречены лишь небольшими зарослями на высоте от 1000 до 2500 м.
Выше 3200 м древесная растительность становится низкорослой, заметно редеет и сменяется лугами с редкими деревцами Baccharis, Cynoxis, Bandanesia и др. Из представителей древесной растительности, доходящей до 3600 м, была отмечена лишь Aralea. Резко отличная картина наблюдалась экспедицией в районе внутренних Андинских высокогорий, в долинах которых на высоте 2000—3400 м (где средняя годовая температура не превышает 14 °С) основными культурами были кукуруза, ячмень, пшеница, фасоль, чечевица и картофель, а из клубнеплодов — ульюко и ока, свойственные холодной зоне и культивируемые здесь теми же приемами, как и картофель.
Из древесных в этой зоне имеются лишь карликовая пальма и гигантские эвкалипты, введенные в культуру в 1865 г. Леса из Polylepis, Baccharis и других растений, в тени которых найден был дикий картофель, были встречены только начиная с высоты 3600 м. На абс. выс. 4500 м их всюду сменяют альпийские луга, а еще выше, на высоте 4800 м, растительный ландшафт составляют лишайники и мхи, доходящие до линии вечных снегов.
Исследования культурных растений Южной Америки привели Н. И. Вавилова к выводу, что Южная Америка имеет свои древние самостоятельные очаги земледельческой культуры, из них наиболее замечательным является перуанский очаг, характеризующийся богатой эндемичной культурной флорой.
Из наиболее важных растений, завезенных из Южной Америки в Старый Свет, Н. И. Вавилов отмечает картофель, табак, сладкий картофель — батат, земляной орех — арахис, томат, крупную тыкву, ананас, маниок. Из дикорастущих растений Южной Америки были введены в культуру Старого Света каучуковое дерево, хинное дерево и кокаиновый кустарник.
Во всех странах Северной, Центральной и Южной Америки выборочно собирался семенной материал по всем основным культурам и ценным дикорастущим растениям. Привезенная коллекция семян превысила в общем 1650 образцов.
По пшенице экспедицией была доставлена коллекция всех стандартных и селекционных сортов пшениц Аргентины и Уругвая (в больших количествах — по нескольку центнеров), образцы всех наиболее ценных сортов Чили и, что следует особо отметить, огромная коллекция в 800 образцов китайских пшениц, полученных через департамент земледелия США.
Изучение пшениц Аргентины (Н. И. Вавилов, К. А. Фляксбергер и М. М. Якубцинер) показало, что в этой стране преобладающее значение получила мягкая пшеница, которая в отличие от мягких пшениц Северной Америки, представленных индоевропейской экологической группой, относится к средиземноморской ветви ирано-азиатской группы sub-rigidum Flaksb. и ведет свое происхождение из Испании и Португалии. Что касается карликовой, твердой и польской пшениц, то они, как оказалось, возделываются в Аргентине довольно редко.
Особенно ценным для нас явился собранный и изученный экспедицией селекционный ассортимент пшениц Аргентины, созданный путем скрещивания основных аргентинских мягких пшениц с китайскими неосыпающимися пшеницами. Аргентинской селекцией был значительно использован и созданный при участии японских пшениц ассортимент стандартных пшениц Италии, как-то: Карлотта Стрампелли (Carlotta Strampelli) и в особенности Ардито (Ardito), занимающая в Аргентине, как и в Чили, огромные площади.
Отдаленные скрещивания (Якубцинер, 1957), проведенные аргентинскими селекционерами, с использованием китайского материала обеспечили создание сортов, наиболее приспособленных к уборке комбайном и обладающих при этом рядом других положительных качеств: крупным стекловидным зерном, высоким выходом муки, устойчивостью против бурой ржавчины и пыльной головни (например, сорт 38 МА — гибрид сорта Bartelo X китайская пшеница). Было выяснено, что аргентинские селекционные сорта пшениц превосходят по урожайности неулучшенные на 30—40%.
В Уругвае, где селекция началась лишь в 1912 г., особенно распространенным явился выведенный аналитической селекцией сорт безостой мягкой пшеницы Pellon 33, вдвое превосходящий по урожайности местные неулучшенные сорта. Этот сорт приобрел хозяйственное значение и на юге Бразилии, и в смежных районах Аргентины (где он известен под названием Favorilo или Ideal I). Меньшее значение в Уругвае имеет сорт American 44 D, известный и в Аргентине (под названием Ideal II).
Доставленные экспедицией популяции пшениц Мексики, Перу, Боливии, Венесуэлы, Эквадора и других стран включили формы ярового типа, сравнительно скороспелые, легко обмолачиваемые, со стойкой соломиной и неосыпающимся зерном. Эти пшеницы представляют для нас интерес ввиду их высокогорного происхождения. Так, в Мексике их посевы доходят до 2900 и до 3000 м над ур. м., в Венесуэле и Боливии еще выше — до 3700 м, в Эквадоре — до 3500 м и, наконец, в Перу — до 3850 м (крайний высотный предел для Южной Америки).
Богатейший материал для селекции представила доставленная экспедицией обширная коллекция китайских пшениц, включившая образцы почти из 18 основных провинций Китая. В 30-е годы, когда доступ в Китай советским экспедициям был закрыт, получение этой коллекции было особенно ценным.
Предварительное изучение этих пшениц позволило Н. И. Вавилову выделить в Китае своеобразную обширную группу мягкой пшеницы, представленную большим разнообразием ботанических разновидностей; они объединяются по физиологическим, экологическим и морфологическим признакам в особый подвид subsp. sinicum Vav. Из морфологических признаков для этих пшениц характерны следующие: своеобразный по плотности колос, отсутствие остей и остевидных придатков, наличие короткоостистых форм, наличие колоса типа скверхедов («квадратноголовых») и вообще крупноколосых, короткочешуйчатость, многоцветковость, стекловидное зерно даже в условиях, способствующих мучнистости, наконец, мелкозерность и низкорослость. Из физиологических признаков наиболее характерны быстрый налив зерна, скороспелость, устойчивость к бурой ржавчине, сильная поражаемость желтой ржавчиной и стеблевой головней.
Среди пшениц высокогорной провинции Гуйчжоу были найдены очень интересные новые рыхлоколосые формы, напоминающие пырей, формы, абсолютно отсутствующие в европейском материале и не встреченные нигде в странах Юго-Западной и Центральной Азии.
Таким образом, этот материал экспедиции позволил впервые заняться изучением китайских пшениц, до сих пор почти не исследованных как у себя на родине, так и в странах Западной Европы и Северной Америки. Наличие ряда ценнейших хозяйственных признаков делает эту коллекцию особенно интересной для синтетической селекции.
Привезенные образцы овса были представлены аргентинскими сортами. Их ботанико-агрономическое изучение (А. И. Мордвинкина) показало, что большинство из них относится к виду Auena byzantina С. Koch, что подтвердило их средиземноморское происхождение. Кроме того, на полях Аргентины были обнаружены селекционные сорта, относящиеся к A. sativa L. (например, сорт Klein Маг). Очень большой интерес в селекционном отношении представляет аргентинский сорт Виктория, по-видимому, гибрид A. sativa L. ХА. byzantina С. Koch, устойчивый к 32 физиологическим расам листовой корончатой ржавчины и к обоим видам головни.
В Аргентине были также встречены в большом количестве естественные гибриды между разными видами овса, например A. byzantine С. Koch X A. jatua L.; это говорит о том, что хотя овес и является самоопылителем, но при благоприятных обстоятельствах (при сухой, жаркой погоде, обусловливающей более широкое раскрывание цветков во время цветения) случаи перекрестного опыления наблюдаются у овса не только внутри видов, но и между видами. Эти гибриды дают большое разнообразие форм. Интересно появление безостых форм от скрещивания видов с хорошо развитыми остями.
Сборы экспедиции по кукурузе не только значительно дополнили имевшуюся уже коллекцию перуанской и боливийской кукурузы, привезенную экспедицией С. В. Юзепчука из стран Южной Америки, но и дали материал в количестве 75 образцов из Эквадора.
Опытное изучение образцов, проводившееся в Сухуми, подтвердило принадлежность кукурузы этих стран к установленному в 1937 г. И. В. Кожуховым подвиду subsp. peruana Kozh., специфическими признаками которого являются короткие, широкие, почти плоские, темно-зеленые листовые пластинки, или торчащие вверх, или надламывающиеся поперек в нижней своей трети, что вызывается своеобразной их консистенцией, затем очень темная и притом сплошная антоциановая окраска листовых влагалищ и стебля, грубые кожистые обвертки, очень часто встречающийся весьма тонкий початковый стержень, очень крупное и часто с заостренной верхушкой зерно, наконец, резко протерандрический характер цветения. Разновидности этого подвида характерны для районов с орошаемым и неорошаемым земледелием и незначительным изменением средних температур в течение вегетационного периода.
Кукуруза подвида subsp. peruana Kozh. является носителем ряда ценных хозяйственных признаков: так, у нее отмечены рекордные по своей крупности зерна; присущий ей очень тонкий початковый стержень способствует очень большому выходу зерна, достигающему 90%; свойственные ей грубые кожистые обвертки предохраняют початок от повреждения насекомыми. Наконец, у форм этого подвида отмечена способность стебля и листьев оставаться долгое время зелеными после созревания зерна, что дает возможность ставить вопрос о двойном использовании кукурузы на зерно и на силос.
Однако отмеченные у них наряду с ценными хозяйственными признаками крайне длительный вегетационный период (до 10 месяцев) и особенности в биологии цветения (расхождение во времени цветения у мужских и женских соцветий достигает 2 недель и больше) делают этот материал негодным для непосредственного производственного использования в наших условиях и интересным лишь для синтетической селекции.
В отношении фасоли экспедиция также пополнила богатые сборы предшествующих экспедиций в страны Центральной и Южной Америки (в Мексику, Гватемалу, Колумбию, Чили и Перу) 48 новыми образцами, представленными как смесями, так и довольно хорошо выраженными формами. Наибольшее число образцов собранной коллекции относилось к обыкновенной фасоли [Phaseolus vulgaris (L.) Savi]. Наличие этих форм также и в Эквадоре убеждает в общности происхождения культурных форм фасоли Эквадора и других стран Латинской Америки. Ряд эквадорских форм обыкновенной фасоли оказался сходным с мексиканскими, а некоторые формы с колумбийскими. Эндемичных групп обыкновенной фасоли в Эквадоре обнаружено не было. Другой вид так называемой лимской фасоли представлен исключительно позднеспелыми формами.
Все собранные фасоли в экспериментальных посевах в Сухуми отличались мощным ростом и значительной облиственностью. Необходимо подчеркнуть наличие в собранной коллекции образцов с продолговатой формой семян.
Впервые полученный из Бразилии материал по арахису, представленный как смесями форм, так и селекционными сортами (селекция Института агрономии в Сап-Пауло), дал возможность установить (З. А. Лузина), что в Бразилии имеется значительное разнообразие форм по всем основным морфологическим признакам, и в частности по окраске семян (от светло-розовой до темно-фиолетовой и пестрой), по форме и величине семян и бобов (от средних до очень крупных). По вегетативным признакам характерными для бразильских образцов явились значительная зеленая масса и сильная облиственность. Большое различие наблюдалось у них и по вегетационному периоду — от среднеспелых (150—160 дней в условиях Баку) до предельно позднеспелых (до 200 дней).
По комплексу морфологических, физиологических и экологических признаков бразильская группа арахиса резко выделилась среди установленных уже ВИРом других южноамериканских экологических групп — боливийской и перуанской.
Несмотря на наличие у некоторых образцов бразильской группы арахиса весьма ценных признаков (крупноплодности, высокой масличности), они ввиду своей позднеспелости не могут быть непосредственно использованы в нашей стране (созревают лишь в южных районах Азербайджана и в южной прибрежной полосе Грузии), но интересны для синтетической селекции.
Доставленная экспедицией значительная коллекция хлопчатника из Нового Света была представлена образцами из Мексики (Юкатан), Венесуэлы, с о. Тринидад, из Эквадора, Перу, Боливии, Аргентины и Бразилии. Д. П. Бордаковым было установлено, что хлопчатники Перу, Боливии, Эквадора, Венесуэлы, Бразилии и Юкатана относятся к перуанской группе хлопчатников (по Харланду), объединяющей виды Gossypium peruvianum Cav., G. purpurascens Poir., G. vitifolium Lam., G. brasiliense Macf., а также выделенный Я. И. Прохановым вид G. vavilovii Proch. из Юкатана. Все образцы из этих стран оказались принадлежащими к многолетним хлопчатникам, за исключением образцов G. purpurascens Poir., и в частности формы из Эквадора, которые являются однолетними и, что особенно интересно, промежуточными между дикими и культурными.
Образцы хлопчатников из Перу, относящиеся к очень распространенной в этой стране форме Tanguis, оказались очень ценными для гибридизационных работ ввиду наличия у них длинного (в 40—42 мм) шелковистого волокна прекрасного технологического качества. Из Перу наряду с этими формами были доставлены также и сравнительно коротковолокнистые формы.
К форме Tanguis принадлежат и хлопчатники Эквадора, Венесуэлы и Бразилии, среди которых наблюдается значительное разнообразие сочетаний признаков (гибриды?), и, в частности, были обнаружены формы с волокном, окрашенным в бурый цвет.
Многолетние формы хлопчатников Юкатана, принадлежащие к описанному виду G. vavilovii Proch., явились ценными для синтетической селекции благодаря наличию длинного (не менее 40 мм) белого шелковистого волокна.
На о. Тринидад, на территории местной хлопковой селекционной станции, экспедицией изучались новые методы и последние достижения селекционной работы д-ра Харланда, и в особенности знаменитые местные си-айланды. По просьбе Н. И. Вавилова этой станцией впоследствии были высланы в ВИР лучшие сорта хлопчатника тринидадской селекции, ставшие основным сортовым материалом для производственных посевов в юго-западной Туркмении и в Азербайджане.
Собранные в Аргентине образцы хлопчатника представляли собой сорта G. hirsutum североамериканского и мексиканского происхождения. Образцы первой группы оказались обычными ранними сортами США, уже хорошо известными в нашей стране; мексиканская же группа заключала в себе поздние крупнокоробочные сорта (Bigball).
По льну (Linum indehiscens Vav. et Ell.) экспедицией был доставлен весь ассортимент стандартных сортов Аргентины селекции опытной станции Пергамино, и в том числе сорта Klein 146799, Klein 146812, Malabrigo, La Prevision, отличающиеся групповым иммунитетом к грибным заболеваниям, особенно к ржавчине, а также высокой масличностью (до 43%).
Агроботаническое изучение аргентинских льнов (Н. И. Вавилов и Е. В. Эллади) показало, что наиболее распространенными здесь, как и в Уругвае, являются формы, относящиеся к итало-аргентинской группе (proles italica Vav. et Ell.) подвида transitorium Ell., завезенные в эти страны непосредственно из средиземноморских стран в 80-х годах прошлого столетия. Так, здесь были найдены все 6 основных разновидностей subsp. transitorium Ell., уже известные нам по сборам Вавилова во время экспедиции в Средиземноморье в 1926—1927 гг. (а именно: mauritanicum, argentinum, medium, aurantiacum, australe и mesocjarpum). По-видимому, аргентинские льны послужили исходным материалом для выведения Северо-Дакотской станцией гибридных сортов льна.
Материал этой экспедиции по картофелю в значительной степени повторил сборы экспедиции С. М. Букасова и С. Ю. Юзепчука. Интересным оказался образец дикого вида, впервые открытого и описанного С. В. Юзепчуком и С. М. Букасовым как Solanum vavilovii Juz. et Buk., найденный H. И. Вавиловым в окрестностях Лимы (Перу) в формации loma (прибрежные холмы, покрывающиеся в период туманов скудной растительностью). Впоследствии при изучении было установлено его резкое отличие от всех других диких картофелей в этой местности, относящихся к систематической группе tuberosa, в частности в отношении опушения всего растения (у S. vavilovii оно густое, длинное, железистое), строения цветка и листа.
Оказался интересным впервые привезенный в СССР картофель из Эквадора. В этой стране были установлены как новые виды диплоиды S. kesselbrenneri Juz. et Buk. (близкий к ранее описанному колумбийскому виду S. boyacense Juz. et Buk.) и S. canarense Juz. et Buk. (имеющий некоторые черты перуанского вида S. gonyocalyx Juz. et Buk.), триплоид S. cuencanum Juz. et Buk. (совершенно своеобразный, по-видимому, эндемичный вид, относящийся к группе видов, характеризующихся отсутствием периода покоя у клубней), а также ряд новых разновидностей S. andigenum. Эквадорский S. andigenum имеет у отдельных разновидностей брлыной процент содержания белка (до 6%) в клубнях. Эти качества делают их ценным исходным материалом для синтетической селекции, в частности для скрещивания с селекционными сортами S. tuberosum L.
В числе образцов томата экспедицией были привезены в небольшом количестве семена в то время еще не распространенного у нас в культуре подвида pimpinellifolium (Dun.) Breshn. обыкновенного томата (Lycopersicon esculentum Mill.) (характерные признаки этого подвида: сине-зеленые листья и мелкие красные ягоды округлой формы, величиной со смородину), а также вида L. peruvianum (L.) Mill., хотя некогда и занесенного в Европу, но ввиду большой позднеспелости и требовательности к определенным условиям культуры ныне совсем исчезнувшего в посевах и сохранившегося лишь в гербариях. Изучение этого вида (В. И. Мацкевич, а впоследствии Д. Д. Брежнев) показало, что L. peruvianum является растением многолетним и очень устойчивым к заболеваниям, что делает его весьма интересным для селекционных работ на иммунитет.
Весь материал экспедиции по томатам из Перу и Мексики (как равно и материал, ранее доставленный экспедицией С. М. Букасова в Мексику, С. В. Юзепчука в Перу и Н. И. Вавилова в Мексику) послужил базой для новой систематической проработки культурных томатов. На нем была впервые прослежена эволюция перехода диких форм к типу полукультурных. Среди этих форм были выявлены чрезвычайно ценные группы сладких и холодостойких томатов, у которых плоды при температуре — 0.5 °С продолжают оставаться на кустах в неповрежденном виде, доходя до полного созревания. Формы этих двух групп были разосланы в 1958 г. во все главнейшие опытные станции СССР для дальнейшего изучения.
Некоторые привезенные Н. И. Вавиловым из США в 1932 г. селекционные сорта томатов, как например Брекодей, показали себя в производственном испытании очень ценными.
В Боливии, в районах восточных склонов Анд, на высоте 1500 м экспедиции удалось найти заросли хинного дерева (Cinchona colisaya Wedd. и других видов) со зрелыми семенами, которые были собраны в значительном количестве. Были также организованы сборы семян хинного дерева в Эквадоре, тех его видов, которые во время пребывания экспедиции в этой стране еще не цвели.
При обследовании условий обитания этого ценного для медицины растения, ареал отдельных видов которого ограничен сравнительно небольшой территорией Анд на пространстве Эквадора, западного Перу и северной Боливии в пределах 3° с. ш.—16°30′ ю. ш. и 80—68° з. д., было установлено, что чистых насаждений хинное дерево нигде не образует и растет в лесах среди других древесных пород и особенно часто в сообществе кустарников Erythroxylon coca Lam. (кокаиновый куст) и разнообразных древовидных папоротников, образуя иногда в молодом возрасте густые заросли.
Было также установлено, что, за исключением Cinchona succirubra Pav. и, может быть, С. cordifolia Mut., все ценные виды хинного дерева не встречаются ниже 1500 м абс. выс., что создает для них особые климатические условия с менее высокими температурами, чем те, которые можно было ожидать для области, заключенной в пределы тропических широт.
Изучение на месте условий произрастания дикого хинного дерева показало, что при введении в культуру цинхоны в Закавказье придется преодолеть значительные трудности, связанные с ее полной неморозостойкостью, и в связи с этим все внимание сосредоточить на выработке специальных агротехнических приемов ее культуры.
Весьма интересный материал был доставлен экспедицией и по люпину (Lupinus mutabilis Sweet), образцы которого были собраны в высокогорных районах Перуанских Анд на высоте до 5000 м. Предпринятые по инициативе Н. И. Вавилова исследования мировой коллекции видов люпина на масличность (анализы были проведены в биохимической лаборатории ВИРа под руководством А. И. Ермакова) показали высокую масличность перуанских образцов вида L. mutabilis, доходящую до 21.3%, что выдвинуло эту культуру в качестве масличной на одно из первых мест в сельском хозяйстве наравне с соей, у которой средний выход масла колеблется в наших условиях от 18 до 20%. Это открытие в корне изменило долго державшееся в агрономической науке представление о содержании масла у различных видов люпина в пределах 4—6% и дало нашему сельскому хозяйству новую ценную масличную культуру.
По доннику были привезены 6 лучших селекционных сортов из Канады. Среди них наибольший интерес вызвали выведенные проф. Керком бескумаринные и люцерновидные донники.
Посевы и сравнительный анализ бескумаринных канадских сортов, донника, проводившиеся ВИРом в течение последующих 1933—1934 гг. (В. В. Суворов), показали, однако, что они по качественным признакам несколько уступают образцам, собранным ВИРом на Кубани, в Воронежской и Курской областях и в среднеазиатских республиках. Так, в то время как в образцах ВИРа содержание кумарина не превышает 0.05% — 0.06%, в канадских селекционных сортах оно в условиях Краснодарского края оказалось достигающим 0.4 и даже 1.0%.
Дальнейшие исследования ВИРа показали, что процент содержания кумарина у донников варьирует не только в связи с сортовыми различиями, но и в зависимости от фазы развития и от влияния среды. В частности, один и тот же сорт в различных географических условиях и в различной фазе развития может давать неодинаковое количество кумарина. Выяснилось (Суворов, 1950), что при селекции донника на бескумаринность необходимо всегда строго учитывать все эти моменты и образцы донника должны анализироваться не иначе, как в одну и ту же фазу развития и в сходных условиях произрастания.
В отношении люцерновидных донников исследования ВИРа (В. В. Суворов) опровергли высказанную д-ром Керком гипотезу о гибридном их происхождении и доказали, что люцерновидные донники, не отличающиеся по морфологическим и цитологическим признакам от обычного белого донника, могут рассматриваться как его формы.
Из других кормовых интересным оказался материал по люцерне, представленной двумя образцами из Перу и четырьмя образцами из США, явившимися лучшими сортами американской селекции — Хардигон (Hardigon) и Ладак (Ladak).
При изучении перуанской синей люцерны П. А. Лубенец определил ее принадлежность к особому экологическому типу — чилийско-перуанскому, характеризующемуся полупрямостоячей и полуразвалистой розеткой осеннего отрастания с большим диаметром поперечного сечения (41 см), корневой шейкой, находящейся на 1—2 см ниже поверхности почвы, от которой стебли отходят вертикально, высоким (70—75 см) прямостоячим кустом, толстыми стеблями со средней облиственностью, крупными, удлиненно-эллипсовидной формы листочками, крупными прилистниками, цилиндрической формы соцветием со светло-лиловой окраской цветков, хорошей интенсивностью цветения и средним плодоношением, наличием белых волосков на всем растении и бобов с 2—372 завитками, наконец, сильной поражаемостью грибными болезнями, быстрой отрастаемостью после укоса, раннеспелостью и ниже средней зимостойкостью.
Образование чилийско-перуанского экотипа, как предполагает П. А. Лубенец, произошло в процессе завоза в Южную Америку люцерн месопотамского экотипа и европейских люцерн, скрещивания их между собой и последующего естественного отбора.
Перуанская люцерна ввиду плохой зимостойкости, непостоянства урожая семян и сильной поражаемости грибными болезнями для производственного использования интереса не представляет, но является ценной для селекции благодаря высокому росту растений, раннеспелости и быстроте отрастания, особенно при выведении сортов с одно-двухгодичным использованием в уплотненных севооборотах.
Что касается североамериканских сортов, то выяснилось, что сорт Хардигон, отличаясь способностью давать хорошую семенную продукцию во влажных условиях, оказался перспективным для Ленинградской области. Еще более ценным в хозяйственном отношении показал себя в наших условиях сорт Ладак, отличающийся высокой зимостойкостью и засухоустойчивостью, постоянными и высокими урожаями зеленой массы и семян и слабой поражаемостью грибными болезнями.