Связь плодородия почв с центрами происхождения культурных растений

Человек отбирал растения для культуры во всех природно-кли­матических зонах, за исключением, по-видимому, только полярного пояса. В сельскохозяйственном производстве возделываются зла­ки из субтропических и умеренных широт (пшеница, сорго, просо, рожь), клубнеплоды относительно прохладных территорий (карто­фель, топинамбур) и тропиков (ямс, батат, таро), растения широкого спектра лесных поясов (яблоня, груша, слива, абрикос, мандарин, манго) и т.

объектами сельскохозяйственного возделывания. Это свидетельству­ет о бесчисленном разнообразии почв, которые были первоначально родными для ушедших в культуру растений. Учение Н. И. Вавилова

о центрах происхождения культурных растений становится тео­ретической основой исследований в области почвенной экологии

Культурные растения сохранили в своем генетическом фон­де, пусть даже измененном многовековым воздействием человека, адаптивную реакцию к первоначальной природной среде, перво­начальным почвам, с которыми когда-то эти растения составля­ли оптимальное почвенно-экологическое единство. Данное един­ство определяло максимальную биологическую продуктивность. Поэтому для эффективного использования почвенного плодородия, получения максимальных урожаев необходимо достигать такого

же единства между сельскохозяйственными растениями и куль­турными почвами.

Приведем несколько примеров. Родина арбуза — Южная Африка, где распространены красно-бурые и красно-коричневые почвы сухих саванн. Ожелезненность этих почв создает эффект опесчаненности. Особенностью почв саванн является также наличие длительных периодов почвенной засухи, сменяющейся влажными периодами. Культура арбуза во многом унаследовала экологические особенно­сти своей родины. Арбуз практически безразличен к содержанию в почве гумуса. Высокие урожаи этой культуры получают и на много- гумусных черноземах, и на малогумусных сероземах, светло-кашта­новых, серо-бурых пустынных и бурых полупустынных почвах при условии обеспечения их влагой.

При достаточной рыхлости и структурности почв растения арбу­за дают неплохие урожаи на почвах тяжелосуглинистого и легко­глинистого гранулометрического состава, например на черноземах различных подтипов. Однако экологическая особенность арбуза — давать высокую продуктивность и хорошее качество на почвах лег­кого гранулометрического состава, в том числе и на слабогумуси­рованных песках. Эти почвы малоценны для большинства других сельскохозяйственных растений, и использование их под бахчи наи­более эффективно. Нечувствительность арбуза к бедным легким поч­вам объясняется мощным развитием корневой системы, ее высокой способностью использовать большие объемы почвы и материнской породы. Корни арбуза проникают на глубину 4-5 м и охватывают объем 7-10 м 3 почвенной массы. Мощная корневая система обеспе­чивает относительную засухоустойчивость этой культуры, однако 40

арбуз положительно реагирует резким возрастанием урожайности и на достаточную влажность почвы. Чередование сухих и влажных сезонов характерно для саванн Южной Африки.

Замечательно описывает свои впечатления эколог-журналист, обозреватель газеты «Комсомольская правда» В. Песков: «В пус­тыне Калахари в позапрошлом году мы увидели родоначальников нынешних арбузов. Они лежали на раскаленной бесплодной земле россыпью — одни с теннисный мяч, другие крупнее. Любопытства ради я разрезал один. Сердцевина его желтоватого цвета была горя­чей и лишь чуть сладковатой. С трудом верилось, что из этого дика­ря африканской пустыни выведены нынешние ароматные, сочные, сладкие великаны. Калахари по-прежнему плодит свои «теннисные мячики», спасающие от смертельной жажды животных и потеряв­ших дорогу людей.

Невзрачные эти родоначальники хранят, как говорят биологи, ге­нофонд изначальной формы растений, наделенных стойкостью против жары, болезней, против всяких других напастей. Если не выдержит экстремальных условий какой-либо сорт из выведенных человеком высокочтимых растений, обращаются к дикарю, скрещивают его с теряющим силу потомком. И происходит чудо — высокопродуктивный плод перенимает у дикого предка его жизнестойкость. Вот почему, за­нимаясь селекцией, добиваясь поразительных результатов, надо пом­нить о растениях-родоначальниках, знать, где они пребывают, беречь хотя бы остатки их присутствия на Земле. С этой целью снаряжают ботаники экспедиции, охраняются островки древней флоры».

Родина картофеля — горные районы Чили и Перу. Здесь про­хладный климат, легкие опесчаненные почвы с слабовыветренными минералами, обогащенные калием. Это и обусловило формирование определенных экотипов картофеля, находящих оптимальные усло­вия в нежарком влажном климате, на легких почвах (серые лесные, дерново-подзолистые, черноземы оподзоленные и др.) при повышен­ном калийном питании.

Родина гречихи — высокогорные влажные районы Азиатского материка (Индия, Гималаи) с промытыми небогатыми почвами. Поэтому гречиха — влаголюбивое растение, корневая система кото­рого, выделяя различные органические кислоты, способна разлагать минералы и обеспечивать себя элементами минеральной пищи и, главным образом, фосфатами. Нетребовательна гречиха и к гумусо­вому содержанию почв. Наоборот, урожайность зерна гречихи сни­жается на богатых гумусом черноземах. Гречиха требует для своего развития также легких почв.

Наконец, главная наша культура полей — пшеница имеет не­сколько близких по природным условиям центров происхожде­ния. Это Передняя и Средняя Азия, Средиземноморье с умеренно влажным и умеренно сухим климатом. Здесь распространены ко­ричневые почвы, которые по всем своим характеристикам очень близки к черноземам. В них достаточно высокое содержание гу­муса и зольных элементов, нейтральная реакция среды, рыхлое структурное строение, хорошие физические свойства при умерен­но тяжелом гранулометрическом составе. Именно этим характе­ристикам отвечают лучшие пшеничные земли мира — черноземы Евразии, черноземовидные почвы североамериканских прерий и руброземы Аргентинской пампы. Произошла лишь некоторая эколого-климатическая переориентация пшеницы: из субтропи­ческого растения она стала типичной сельскохозяйственной куль­турой суббореального пояса, сохранив, однако, все экологические требования периода вегетации. Субтропическим прибежищем пшеницы стали пампасы Южной Америки, где, кстати, дикие ее формы не встречаются.

Субтропики со средиземноморским типом климата, в силу ис­торически сложившегося развития агрокультуры, стали главным мировым центром типичных субтропических многолетних расте­ний: цитрусовых, маслин, инжира, граната и др. Попытки вывоза этих культур за пределы более прохладные или более теплые не принесли положительных результатов.

Такие примеры характерны практически для всех культурных растений, разве что исключая только рожь, которая вошла в куль­туру, будучи сначала сорным растением. А махорка стала культур­ным растением благодаря селекции. Именно селекционеры из вида Nicotiana tabacum создали вид Nicotiana ructica с его особыми эко­логическими требованиями.

В опубликованном в 1926 г. труде Н. И. Вавилова «Центры про­исхождения культурных растений» впервые были названы очаги формирования, в которых сосредоточены природные прообразы всего культурного растительного мира. Таких очагов оказалось пять: Юго-Западная Азия, Горный Китай, Эфиопия (Абиссиния), Средиземноморье и Центральная и Южная Америка.

Позже, в 1935 г., подводя итоги экспедиций, охвативших до 60 стран мира, включая и Советский Союз, Н. И. Вавилов опуб­ликовал труд «Ботанико-географические основы селекции». В нем представлено оригинальное учение о географическом распределе­нии сортовых растительных богатств земного шара. В этом труде ученый установил восемь основных очагов мирового земледелия: I — Китайский, II — Индийский, ІІа — Индийско-Малайский, III — Среднеазиатский, IV — Переднеазиатский, V — Средиземноморский, VI — Абиссинский, VII — Южно-Мексиканский и Центрально­Американский (Перуано-Эквадоро-Боливийский).

Главные регионы происхождения культурных растений Старого Света: Китай, Индия, Передняя и Средняя Азия, Закавказье, Средиземноморье.

Из Китая происходят: пшеница (широколиственная), просо, чу­миза, гаолян, овес (голозерный), соя, хлопчатник китайский, ямс китайский, китайские виды капусты, редька масличная и овощная, китайские виды конопли, отдельные виды плодовых и цитрусовых, китайский вид сахарного тростника.

Индии принадлежат культурные виды аборигенного происхож­дения: рис, нут, фасоль, индийский вид сахарного тростника, хлоп­чатник индийский, конопля индийская, виды ямса и амаранта, пе­рилла, джут, кенаф, баклажан, огурец и многие другие культурные растения.

Закавказье — родина многих видов пшеницы и ячменя, вики, многих видов плодовых (виноград, инжир, гранат, орешник, груша, айва, алыча, кизил, черешня и др.), встречающихся в настоящее время в диком состоянии.

Средиземноморские страны обогатили культурную флору таки­ми растениями, как овес византийский и песчаный, люпин, свекла сахарная, капуста, цикорий, брюква, репа, морковь, мята перечная, маслина, миндаль, гранат, лавр благородный, каштан и пр.

К африканским аборигенным культурам относятся: арбуз, аф­риканское просо, виды сорго, местный вид риса, горох, клещеви­на, виды кунжута, пальма масличная, виды кофе и т. д. Северная Африка (область Средиземноморья) служит родиной маслины и финиковой пальмы. Аборигенные культуры Эфиопии — нут, кофе, местные виды гороха, бобов; очень разнообразны виды и подвиды пшеницы и ячменя.

Америка является родиной кукурузы, фасоли, томатов, какао, батата, подсолнечника, картофеля, маниока, тыквы, перца, папайи, авокадо, агавы, хинного дерева, табака и др.

В табл. 2.1 дана сводка материалов о происхождении культур­ных растений, их биоклиматических особенностях и почвенно-эко­логических условиях оптимального произрастания. Центры проис­хождения даны по П. М. Жуковскому (1971), биохимический потен­циал — по А. Х. Шеуджену (2004) и др.