Лидеры научных школ по растениеводству Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина

И.В. Савченко

Отражен вклад основоположников и крупнейших деятелей отечественной растениеводческой науки в развитие сельского хозяйства и стратегию природопользования. Описаны достижения по селекции различных культур, позволившие повысить генетический потенциал сортов, качество продукции, устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, болезням и др. Рассматриваются новые направления исследований, возникшие на основе теоретических фундаментальных разработок по различным отраслям растениеводства.

Summary

растениеводческий наука сельское хозяйство

LEADERS OF SCIENTIFIC SCHOOLS IN PLANT GROWING OF V.I. LENIN ALL-UNION ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

I.V. Savchenko

An attempt has been made to give due credit to the founders and the prominent figures of native plant growing science which made significant contribution to agriculture development and strategy of nature management. The achievements in breeding of different crops which permit to raise the genetic potential of varieties, quality of production, plants resistance to unfavourable environment factors, diseases and others were described. A new scientific trends were considered which have evolved from theoretical fundamental investigation in different branches of plant growing.

Становление отечественной науки по растениеводству связано с именами А.Т. Болотова, Н.И. Вавилова, Д.Л. Рудзинского, П.Н. Константинова, Н.В. Рудницкого, В.И. Эдельштейна, А.Г. Лорха, А.П. Шехурдина, П.И. Лисицина, В.С. Пустовойта, П.П. Лукьяненко, И.Г. Калиненко, Л.Г. Раменского, А.Л. Мазлумова, И.В. Мичурина, Р.И. Шредера и др.

Трудно найти раздел сельскохозяйственной науки, в который Андрей Тимофеевич Болотов не внес бы вклад первооткрывателя. Он первый выступил с критикой «водной» теории питания растений, теоретически обосновал основные приемы удобрения полей, борьбы с сорной растительностью, научного садоводства, отметил значение перекрестного опыления растений и др. Его перу принадлежит первое на русском языке печатное руководство по морфологии и систематике растений. В статьях за 1781 год описано строение всех органов растений, рассматривается связь флоры с почвенно-климатическими условиями, а также одних групп растений с другими. В этих работах отчетливо видны зачатки самостоятельной науки -- экологии растений. В серии биологических исследований А.Т. Болотова особое место занимают работы по выявлению корреляций между морфологическими признаками растений, на основании которых он разработал методы ранней диагностики количественных признаков и отбора сеянцев яблони для выращивания без прививки.

Много внимания Андрей Тимофеевич уделял переустройству сельского хозяйства. Еще в 1786 году в работе «Примечания о хлебопашестве вообще» он проанализировал элементы структуры урожая главной тогда культуры -- озимой ржи, отметив потенциальные возможности растений последней и высказал соображения, почему эти возможности не реализуются. А.Т. Болотов резко критиковал тех помещиков, которые считали главным резервом увеличения производства продукции экстенсивные факторы. Благодаря А.Т. Болотову в корне изменилась практика посева зерновых культур: семена начали сеять по вспаханному полю, а заделывали боронованием, что обеспечивало повышение полевой всхожести и уменьшение нормы высева (ранее семена рассевали по непаханому полю и заделывали сохой). В решении всех задач Андрей Тимофеевич руководствовался экономическим подходом, поэтому считал явной нелепостью перенос на российскую землю иностранных видов и сортов растений, чужеземную практику возделывания полевых культур без учета местных экологических условий.

Д и о н и с и й Л е о п о л ь д о в и ч Р у д з и н с к и й, выступая в 1900 году на I Всероссийском съезде по опытному делу, предложил создать селекционные станции в разных природных зонах страны. Однако это предложение не нашло поддержки, так как в то время мало кто понимал, что использование сортовых семян позволяет получать прибавку урожая без дополнительных затрат. В 1903 году он опубликовал статью «Нужны ли для нас селекционные семенные станции?», а затем на участке 450 м² осуществил первый в России селекционный посев (с этого времени ведется отсчет возраста научной селекции в нашей стране).

П е т р Н и к и ф о р о в и ч К о н с т а н т и н о в обогатил теорию опытного дела, усовершенствовав методы математической обработки экспериментальных данных. Эти работы не потеряли своего значения до настоящего времени и по достоинству оценены исследователями. П.Н. Константинов предложил оригинальный и во многих случаях высокоточный метод парного сравнения вариантов опыта, позволяющий ускорить анализ экспериментальных данных и упростить их математическую обработку. Методические вопросы опытного дела изложены в его работе «Методика полевых опытов (с элементами теории ошибок)», изданной в 1939 году.

Крупнейшим деятелем мировой науки является наш соотечественник -- генетик, ботаник, географ, агроном, первый президент Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук академик Н и к о л а й И в а н о- в и ч В а в и л о в, которого называют гордостью и совестью нации. Неоценим основополагающий вклад Н.И. Вавилова в изучение мировых растительных ресурсов, а также разработку ботанико-географических и эколого-генетических основ селекции и земледелия. Сочетая методы анализа и синтеза, Н.И. Вавилов находил оригинальные подходы и решения, открывая новые биологические законы и закономерности. Так, открытие закона гомологических рядов в наследственной изменчивости (1920) значительно расширило прогнозирующие возможности растениеводческой науки. В классическом труде «Центры происхождения культурных растений» (1926) совершенно по-новому трактуются закономерности географического распространения культурных форм. Мировое признание получили работы Н.И. Вавилова в области фитоиммунологии.

Конечно, за истекшие годы знания ученых, например о возможностях использования генофонда растений для нужд сельского хозяйства, значительно расширились. Однако учения Н.И. Вавилова о линнеевском виде как системе иерархически соподчиненных единиц, центрах происхождения культурных растений, закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, эволюционно-генетическая концепция иммунитета растений, теория интродукции семенных «сокровищ» не только сохранили свою общебиологическую познавательную ценность, но и остаются важнейшим руководством по сбору, оценке и использованию мирового разнообразия культурных растений и их диких сородичей во всех генетических и селекционных центрах мира, а также оказывают решающее влияние на выбор приоритетов сельскохозяйственной науки и практики. Именно наличие или отсутствие генетического полиморфизма по селектируемым признакам растений той или иной культуры в решающей степени определяет выбор методов селекции растений. Открытые Н.И. Вавиловым центры происхождения и разнообразия культурных растений легли в основу долговременных программ по сбору растительных гендоноров и предопределили наступление «новой эры» в селекции растений. В современных условиях чувство «эволюционной» ответственности за судьбы генетического разнообразия должно быть определяющим в стратегии сельскохозяйственного природопользования.

Большую роль в «осеверении растениеводства» сыграл Н и к о л а й В а с и л ь е в и ч Р у д н и ц к и й. Методами индивидуального и массового отбора им были созданы выдающиеся сорта озимой ржи -- Вятка и Вятка 2, ячменя -- Винер, вошедшие в золотой фонд отечественной селекции. В конце 30-х годов прошлого столетия площадь посева сорта Вятка составляла более 7 млн га, а созданный на его основе сорт Вятка 2 и в настоящее время является одним из основных в северных регионах России, успешно конкурируя с короткостебельными сортами нового поколения.

А л е к с е й П а в л о в и ч Ш е х у р д и н первым в России разработал и широко применил в селекции зерновых культур методы межвидовой, межродовой и сложной ступенчатой гибридизации. Им и его сотрудниками созданы десятки сортов мягкой и твердой яровой пшеницы, 20 из которых в разное время было районировано. В процессе селекции А.П. Шехурдин разработал методику и технику искусственного скрещивания растений пшеницы применительно к засушливым условиям Юго-Востока, а также методики определения осыпаемости различных сортов пшеницы, оценки устойчивости растений к пыльной и твердой головне на инфекционном фоне при искусственном заражении в полевых условиях, выращивания двух поколений гибридов яровой пшеницы в теплице в осенне-зимний период.

Огромный вклад в золотой фонд российской и мировой сельскохозяйственной науки внес П а в е л П а н т е л е й м о н о в и ч Л у к ь- я н е н к о, разработавший теоретические основы и методы селекции озимой пшеницы, использование которых открыло совершенно иной путь в создании сортов. Внутривидовая гибридизация экологически и географически отдаленных форм в сочетании с направленным индивидуальным отбором позволила вывести качественно новые высокоурожайные сорта пшеницы. Был вскрыт ряд важнейших закономерностей формирования гибридов при внутривидовой гибридизации, рассчитаны коэффициенты корреляции между урожаем, биологическими признаками и показателями структуры урожая, предложены высокоэффективные методы селекции пшеницы на иммунитет, зимостойкость и качество зерна, а также использование химического мутагенеза для получения ценного исходного материала и новых сортов с повышенным содержанием белка. П.П. Лукьяненко предложил совершенно новую модель полукарликового сорта озимой пшеницы для условий орошения и влагообеспеченных районов Северного Кавказа и добился высоких практических результатов. Им создано 43 сорта озимой пшеницы, из них 25 были районированы и получили широкое распространение по всей стране. Мировым достижением ученого явилось создание уникального сорта озимой мягкой пшеницы Безостая 1, которую возделывали на больших площадях в СССР и Европе. Благодаря этому сорту за сравнительно короткий срок удалось повысить генетический потенциал продуктивности сортов озимой пшеницы кубанской селекции с 2,5 до 6,5 т/га.

Академиком И в а н о м Г р и г о р ь е в и ч е м К а л и н е н- к о и его школой в результате многолетней работы по отдаленной гибридизации впервые в мировой селекции были получены оригинальные сорта озимой тургидной и твердой пшеницы, характеризующиеся высокими крупяными и макаронными качествами зерна, с потенциальной урожайностью 6,0-7,0 т/га. Это -- короткостебельные зимо- и жаростойкие сорта, устойчивые к полеганию, бурой и желтой ржавчинам, с хорошим и отличным качеством зерна.

В селекции озимой пшеницы особое место занимают работы академика Н и к о л а я В а с и л ь е в и ч а Ц и ц и н а. В Главном ботаническом саду РАН он со своими учениками на основе отдаленной гибридизации различных видов пырея и пшеницы создал богатейший селекционный материал, обладающий уникальными качествами: высокая продуктивность колоса, обусловленная большим количеством колосков в колосе; многоцветковость и многозерность колосков; высокая устойчивость к полеганию; иммунитет к ряду патогенов (ржавчина, мучнистая роса и др.). Впервые в мире Н.В. Цицин получил пшенично-пырейные, пшенично-элимусные и другие гибриды, характеризующиеся высокими зимостойкостью, продуктивностью и устойчивостью к болезням.

Всемирно известным ученым селекционером по подсолнечнику является В а с и л и й С т е п а н о в и ч П у с т о в о й т, разработавший эффективный метод селекции, основанный на массовом многократном индивидуальном отборе с оценкой отобранных растений по потомству и последующим направленным переопылением лучших семей при свободном цветении. Уже в 1926 году В.С. Пустовойтом был выведен сорт подсолнечника Круглик А-41, масличность которого достигла 36 %, что доказало перспективность селекции этой культуры на высокое содержание масла в семенах. Затем были созданы сорта Круглик 1975, Круглик 1826 и ВНИИМК 3519, масличность семян которых составляла соответственно 38, 39 и 44 %. В последующие годы масличность семян районированных сортов подсолнечника достигла 50-53 % (на абсолютно сухие семена), то есть повысилась почти в 1,5 раза. Многолетняя работа В.С. Пустовойта над сложнейшей проблемой создания заразихоустойчивых сортов подсолнечника увенчалась успехом -- были выделены следующие сорта: ВНИИМК 1646, ВНИИМК 6540, Армавирский 3497, ВНИИМК 8883, Передовик, Смена, ВНИИМК 8931 и др., характеризующиеся также высокой продуктивностью. Методом межвидовой гибридизации были созданы сорта Юбилейный 60, Березанский и др., обладающие групповым иммунитетом к заразихе, ложной мучнистой росе, вертициллезу, подсолнечной моли, ржавчине.

Другим крупным научным достижением является разработанный В.С. Пустовойтом метод улучшающего семеноводства и основанная на нем система ежегодного сортообновления подсолнечника, внедренная в стране в 1956 году. Благодаря этому методу многие районированные сорта (Передовик, Смена, ВНИИМК 1646, ВНИИМК 8931, ВНИИМК 8883 и др.) в процессе семеноводства были настолько улучшены, что признаны как новые и на них в 1973 году были выданы авторские свидетельства. При Василии Степановиче были начаты работы по селекции межлинейных гибридов подсолнечника, а работы по мутагенезу увенчались созданием первого высокоолеинового сорта Первенец, что положило начало селекции на качество масла. Таким образом, под руководством В.С. Пустовойта был заложен базис новых направлений исследований с подсолнечником, которые определяют в настоящее время селекцию этой культуры во всем мире.

Основоположником научных основ селекции и семеноводства овощных культур в России является С е р г е й И в а н о в и ч Ж е г а л о в, который придавал большое значение сбору и оценке исходного материала, разработке методов учета и наследования хозяйственно ценных признаков растений. С.И. Жегаловым и его учениками впервые были созданы сорта, которые явились основой отечественного сортимента овощных культур.

Начало биологической школы в овощеводстве положили работы В и т а л и я И в а н о в и ч а Э д е л ь ш т е й н а и его учеников, которые исследовали закономерности формирования ассимиляционного аппарата, корневых систем и урожайности основных овощных культур в зависимости от условий и методов выращивания, площади питания на почвах разного плодородия. Эти фундаментальные исследования являются сегодня основой промышленных технологий производства овощей.

Следует отметить значительный вклад ученого в разработку агрономических основ производства рассады и овощей промышленными методами, развитие овощеводства защищенного грунта.

Зачинателем и организатором исследований по картофелю, создателем научной школы был выдающийся ученый-картофелевод А л е к с а н д р Г е о р г и е в и ч Л о р х, работы которого по динамике накопления массы клубней картофеля послужили фундаментом для обоснования приемов получения программированных урожаев.

Он является автором первых отечественных сортов картофеля -- Лорх и Кореневский (на сорт Лорх было выдано авторское свидетельство № 1). По инициативе и при непосредственном участии А.Г. Лорха были разработаны и заложены основы организации Государственного сортоиспытания и системы семеноводства картофеля в стране.

Глубокое знание теории и практики семеноводства помогло П е т р у И в а н о в и ч у Л и с и ц ы н у разработать систему, имеющую ряд новых принципиальных положений, которые позволяли производить сортовые семена в зависимости от площади посева того или иного сорта. 13 июня 1921 года вышел декрет о семеноводстве, подписанный В.И. Лениным. В сентябре того же года П.И. Лисицына пригласили в Москву для доклада проекта «Положение о Госсемкультуре». В.И. Ленин заинтересовался проектом и поручил его осуществление А.Д. Цурюпе. Вскоре проект был утвержден, а П.И. Лисицын назначен директором Шатиловской Госсемкультуры. В составе этого учреждения было 11 совхозов, посевные площади которых составляли 10789 га, в том числе 9000 га пашни на территории Новосильского и Чернского уездов Тульской губернии. Уже в 1922 году, когда был получен первый урожай овса, возникла необходимость организовать дальнейшее размножение семян третьей репродукции. С этой целью было создано объединение крестьянских товариществ (хозяйств) -- Шатсемсоюз. В 1923 году было произведено и сдано государству 2,5 тыс. т сортового овса, 1,3 тыс. т озимой ржи, 50 т клевера, большое количество семян гороха и гречихи. Для очистки семян был построен небольшой семеноводческий завод и высокопроизводительная зерноочистительная фабрика. В результате организационных мер была создана стройная система семеноводства. На опытной станции выращивали элитные семена и семена первой репродукции, на полях объединений Госсемкультура и Шатсемсоюз -- семена соответственно второй и третьей репродукции. П.И. Лисицын был одним из инициаторов издания журнала «Семеноводство», в работе которого принимал самое активное участие.

Основными направлениями деятельности И в а н а В л а д и м и- р о в и ч а М и ч у р и н а -- основоположника научной селекции плодовых и ягодных культур -- были сбор и использование в селекции мирового генофонда растений, разработка и широкое применение в селекционной практике межсортовой и отдаленной гибридизации (скрещивание географически и систематически отдаленных форм), подбор родительских пар, ускорение селекционного процесса и повышение наследственной изменчивости посредством воздействия физическими и химическими факторами, клоновая селекция, повторные скрещивания гибридов с лучшими сортами. Ученики и последователи И.В. Мичурина продолжили работу по селекции груши и абрикоса (П.Н. Яковлев), яблони (С.Ф. Черненко), винограда (Я.И. Потапенко, А.Я. Кузьмин) и др.

Л е о н т и й Г р и г о р ь е в и ч Р а м е н с к и й -- одна из наиболее ярких и интересных фигур в истории отечественной и мировой фитоценологии. Он сформулировал принципиально новые положения о непрерывности растительного покрова и экологической индивидуальности видов растений, которые нашли отражение в работе «Основные закономерности растительного покрова и их изучение», справедливо относящейся к числу наиболее выдающихся публикаций в мировой литературе по теоретической фитоценологии. Впервые учение о растительных сообществах получило определение «фитоценология». В этой работе был сформулирован следующий принцип: «Растительный покров представляет собою многими факторами обусловленную текучую непрерывность, сложно отзывающуюся на смену условий в пространстве и во времени. В этих сменах обнаруживается экологическое и биологическое своеобразие видов, слагающих растительность (их различное отношение к среде, друг к другу, их подвижность или косность). Роль каждого растения в ценозе своеобразна». Выводы о непрерывности, изменчивости растительного покрова созвучны таковым В.В. Докучаева о почвах.

При решении методических вопросов были сформулированы следующие правила соответствия растительности местным условиям среды: количественности («обилия растений в установившемся равновесном ценозе строго закономерны»); экологической индивидуальности растительных видов («экологическое своеобразие видов проявляется не только в различиях их количественного участия в ценозах по градиенту условий, но и в различиях их реакции на изменения условий произрастания от года к году»); непрерывности и многомерности растительного покрова, которые широко используются в настоящее время как в селекции кормовых растений, так и в луговодстве. Л.Г. Раменский теоретически обосновал возможность создания «стандартных экологических шкал» и разработал приемы их составления, пользуясь которыми, по геоботаническим описаниям можно определять в условных единицах влагообеспеченность, плодородие, засоление, аллювиальность почв, пастбищную дегрессию и высотность как экологические условия местообитания растений. В настоящее время экологические шкалы имеются для всех растений сенокосов и пастбищ России, Средней Азии и Карпат.

Л.Г. Раменский внес большой вклад в разработку теории фитоценоза: обосновал положение о флористической полночленности и неполночленности фитоценозов; заложил основы учения о консорциях; выделил три основных фитоценотипа жизненной стратегии растений (виоленты, патиенты, эксплеренты); определил площадь выявления признаков фитоценозов и др. Представление о консорциях позволяет детально изучать и анализировать структурные единицы биоценозов, объединяемые в две большие группы -- автотрофы и гетеротрофы. Согласно современным представлениям, экологическая, биологическая и средообразующая индивидуальность видов автотрофных растений, а также конкурентная способность в значительной степени определяются составом и активностью их консортов. В работах Л.Г. Раменского содержится много ценнейших мыслей, научных идей и богатейший фактический материал, которые использовали в своих работах академики ВАСХНИЛ И.В. Ларин, Н.Г. Андреев (при создании культурных пастбищ и сенокосов) и И.А. Цаценкин (для геоботанического обследования природных кормовых угодий). Значение и актуальность научного наследия Л.Г. Раменского особенно возрастают в условиях современной стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства.

Основные вопросы биологии луговых трав и растительности, а также полевого кормопроизводства изучали В.Р. Вильямс, А.М. Дмитриев, С.П. Смелов, Т.А. Работнов, М.И. Тарковский, С.С. Шаин, М.П. Елсуков и др. Особое внимание уделялось вопросам вегетативного возобновления, жизненного цикла многолетних трав, продуктивному долголетию фитоценозов, научно обоснованному размещению многолетних трав, зернофуражных, пропашных, масличных и других кормовых культур в полевых, кормовых, почвозащитных севооборотах по зонам страны. Значительное место в этих исследованиях отводилось изучению биологии основных и нетрадиционных кормовых культур, интродукции люцерны и козлятника в новые районы, разработке интенсивных и ресурсосберегающих технологий возделывания многолетних и однолетних бобовых и злаковых трав в одновидовых и смешанных посевах, механизированным технологиям выращивания силосных культур и кормовых корнеплодов, созданию бесперебойного зеленого и сырьевого конвейеров на базе разнопоспевающих видов и сортов многолетних бобовых и злаковых трав, использованию кормовых культур на сидерат с целью повышения плодородия почвы и воспроизводства в ней гумуса и др.

В становление и формирование научной школы по селекции и семеноводству кормовых культур внесли большой вклад П.И. Лисицын, A.M. Константинова, И.С. Травин, П.А. Вощинин, A.M. Суслов, Б.П. Михайличенко и др. Учеными-селекционерами разработаны теоретические основы и эффективные методы фитоценотической, эдафической, симбиотической, экотипической селекции кормовых культур. Создано более 100 географически и экологически дифференцированных сортов многолетних бобовых (клевер луговой и гибридный, лядвенец рогатый, люцерна изменчивая, вика), злаковых (кострец безостый, тимофеевка луговая, овсяница луговая и тростниковая, ежа сборная, райграс пастбищный, мятлик луговой) трав и аридных кормовых растений. Значительно продвинулась на север зона семеноводства кормовых трав.

Работы по консервированию кормов впервые в России были начаты в Институте кормов в 1930 году А.А. Зубрилиным, который является автором теории силосования кормовых культур (учение о сахарном минимуме). A.M. Михин разработал метод силосования растений с пониженной влажностью (сенаж), С.Я. Зафрен -- приемы консервирования влажного фуражного зерна и повышения питательной ценности соломы.

Таким образом, воззрения, идеи, достижения российских ученых были двигателем мирового прогресса и способствовали возникновению новых направлений научных исследований. Благодаря выдающимся деятелям аграрной науки (А.Т. Болотов, Н.И. Вавилов, Л.Г. Раменский, П.П. Лукьяненко, В.С. Пустовойт и др.) в России имеются современные научные школы. На основе созданного уникального генофонда культурных растений и их диких сородичей (322,4 тыс. образцов), сохраняемого и изучаемого во Всероссийском НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова, получено и внесено в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, более 8 тыс. сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, адаптированных к различным экологическим условиям. В настоящее время разрабатывается стратегия адаптивной интенсификации растениеводства, ориентирующая эту отрасль на устойчивую продуктивность, ресурсоэнергоэкономичность и природоохранность.

Литература

Ж у ч е н к о А.А. Роль научного наследия Н.И. Вавилова в решении проблем мирового земледелия. Николай Иванович Вавилов. Научное наследие в письмах. М., 2004, VI: 15-34.

Ведущие ученые растениеводческой науки. М., 2004.

Размещено на Allbest.ru