Радостное для художника и натуралиста живое многообразие природы иногда заводит в тупик конструктора техники. И тогда без биологов не обойтись: проникая в суть наследственного аппарата растений, они выводят сорта, пригодные для машинной обработки.
Вспоминая ли старые, давно известные сорта или говоря о новых, созданных человеком видах сельскохозяйственных культур, и к тем и к другим мы применяем, в сущности, одну и ту же систему оценок. Урожайность… Сроки созревания… Требовательность к почвам, теплу, водообеспеченности… Неполегаемость… Холодостойкость… Сопротивляемость болезням, вредителям… Качество зерна, плодов… И ряд других.
Но с тех пор как на полях появились машины, сельскохозяйственные культуры стали характеризовать и еще по одному очень важному признаку: насколько они пригодны для применения технических средств на всех этапах — от сева до уборки. Особенное значение этому придается именно сейчас, когда в растениеводство все шире внедряются промышленные методы и поточные технологии производства продукции.
И вот что интересно. До недавнего времени ученые и специалисты в области земледельческой механики создавали машины, так сказать, для растений, то есть в расчете на их конкретные особенности. Теперь же генетики и селекционеры (не зря их называют конструкторами растений!) создают культуры, которые наилучшим образом соответствуют технологическим принципам и применяемым техническим средствам. Словом, инженеры и биологи ведут совместный поиск.
Вторая революция в роде Beta
Откуда она пришла — неизвестно. Неведомо, и когда появилась в поле зрения человека. Во всяком случае лекари древнего Средиземноморья использовали ее. Что и отметил римлянин Колумелла в 35—65 годы нашей эры:
Именем греческим и буквой ближайшею к первой
Изображается на воске острием ученого наставника,
И из жирной почвы ударом железного орудия
Извлекается зеленолистная с белым корнем свекла.
Однако первый революционный переворот потряс род Бета — один из 102 кланов семейства Маревых — лишь в конце XVIII века. Житель силезского городка Кунерне Ф. К. Ахард получил первые в мире 3 центнера — не тростникового — свекловичного сахара! С той поры и пошла по свету слава внешне невзрачного двухлетнего растения — сахарной свеклы.
В начале XIX столетия появилась она и в России. Отставной генерал-майор Е. И. Бланкеннагель в тульском селе Алябьево распорядился отвести свекловице 11 десятин. Три года подряд терпел новоявленный сахарозаводчик убытки. На четвертый год, засеяв 20 десятин и собрав, наконец, неплохой урожай, он получил несколько сотен пудов качественного сахара. К 1810 году в России сахарной свеклой занимали уже 400 десятин, с которых выработали 1000 пудов сахара. Еще через 20 лет свеклосеяние охватило 13 губерний.
Вместе с тем буквально с первых лет возделывания культуры началась погоня за повышением урожая и сахаристости корнеплодов, за увеличением выхода сахара с единицы площади посева. Правда, качественные показатели росли куда медленнее количественных. Например, за десятилетия, что миновали с появления той — силезской — свеклы, сахаристость корней во всем мире выросла всего на каких-то 8 процентов.
Свекловодство в наши дни сделало большой скачок. Сахаристость одного из лучших отечественных и мировых сортов — Рамонская 100 составляет 18—20 процентов. Это на 0,3—0,7 процента выше, чем у предшественников. Маловата разница? Но каждая десятая часть процента в масштабе нашей страны оборачивается дополнительными десятками тысяч тонн рафинада.
А ведь доблести сорта Рамонская 100 на том не кончаются. Высокие урожаи: как правило, около 450 центнеров корней с гектара. «Солидный» — до 95 центнеров — выход сахара с той же площади. Устойчивость к засухе. Скороспелость (успевает вызреть и в короткое лето). Слабая восприимчивость церкоспороза, мучнистой росы, корнееда… Нет, не случайно детищу селекционеров из воронежского городка Рамонь отводят сегодня в стране значительную часть общей площади посева «сладкого корня».
Или вот Верхнячская 103, Уладовская 096. В начале 70-х годов они оставили позади многих соперников (по урожайности на 22—28, по сбору сахара — на 4,5—5 центнеров с гектара). Их право на жизнь было доказано. С тех пор эти сорта выигрывают «ежегодные состязания», в качестве приза получая дополнительные тысячи гектаров на Кубани, Украине, в Белоруссии, Прибалтике.
По производству сахарной свеклы наша страна занимает первое место в мире! В распоряжении свекловодов мощная техника для работы на полях. Разработаны прогрессивные технологии, которые гарантируют богатый урожай, высокое качество продукции. Действуют в свекловодстве и новые формы организации производства, обеспечивающие бесперебойную работу конвейера поле — завод.
Но в технологической цепи возделывания сахарной свеклы есть и очень слабое звено. Называется эта операция — прорывка. Суть ее проста. На любом метре посева вырастает 50—70 побегов свеклы, а оставить надо вдесятеро меньше: иначе всходы затенят друг друга, им не хватит воды, пищи, света. И вот эта-то ответственная и трудоемкая операция выполняется вручную. Выходят в ту пору на плантации целыми селами — от мала до велика, оставив остальные заботы, потому что нет дела важнее, чем разрядить всходы. Конечно, обходится такая работа очень дорого, быстро и качественно сделать ее удается далеко не всегда; отсюда — потери.
А получается так вот почему. Когда на второй год жизни свекла зацветает, на вытянутом побеге в плотный клубочек срастается до 5 и даже более цветков. А так как из каждого после оплодотворения возникает плод, то, естественно, сросшееся соцветие превращается в неразделимый клубочек-соплодие. Его-то и высевают будущей весной в борозду. Результат? Из лунки поднимается до 5, а иногда и больше побегов. Потому и приходится удалять лишние, оставляя один. Однако во всех отношениях операция эта не безупречна. Например, потому, что главным образом уничтожаются самые сильные побеги. Происходит это вот почему. Семена в клубочке поспевают в разное время. Причем то из них, которые оказываются первыми, тяжелее отставших в 6—8 раз. Попадая в почву, «крепыши» быстрее трогаются в рост, интенсивнее развиваются. Тут-то их и настигает рука человека: действительно, при прорывке легче схватить и выдернуть длинный побег, чем едва проклюнувшийся. Уже на этой стадии теряется весомая часть урожая.
И корешкам прорывка не на пользу. Сколько бы их ни выросло из одного клубочка, все сплетутся в комок. Попробуй удалить лишние побеги, попутно не повредив корни оставшихся! Тут не то что машина, и опытный свекловод не всегда справляется. Даже после ручной прорывки никто не скажет, чем она закончится: временным ослаблением растений или гибелью части посева. А вот в том, что урожай будет ниже потенциальных возможностей, сомневаться не приходится.
Наконец, прорывку нужно вести вовремя и в крайне сжатые сроки. А это не всегда удается. Задержка же на 10—12 дней оборачивается потерей 40—50 центнеров корнеплодов на гектаре.
Видите, сколько лишних хлопот доставляет земледельцам многосемянная сахарная свекла. Не составляют исключения и прекрасные ее сорта — Рамонская 100, Верхнячская 103, Уладовская 096. А все попытки инженеров механизировать прореживание всходов этой культуры пока должного результата не дали.
Итак, все беды — от многосемянности сортов. Вот если бы у земледельцев был такой, семена которого не соединялись в плотный клубочек, то и прорывка не нужна.
А между тем ученые заметили: на несколько тысяч многосемянных растений все-таки попадается одно односемянное. Основываясь на этом наблюдении, американские исследователи в начале нашего века решили вывести простую в уходе и возделывании свеклу. Но им пришлось отступить: путем отбора нужных форм и воспитания их на изолированных участках закрепить искомый признак, сделать его наследственным не удалось. Найденные с величайшим трудом особи, как правило, давали привычное многосемянное потомство.
Но сама идея, конечно же, продолжала занимать селекционеров. В 1932 году на полях Верхнячской опытной станции, что на Украине, О. К. Коломиец обнаружила куст с односемянными плодами. Чуть позже М. Г. Бордонос, другие сотрудники Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной свеклы (Киев) из 22 миллионов (!) обследованных по всей стране кустов сахарной свеклы выделили 109 с односемянностью от 10 до 90 процентов. С того советские ученые и начали осаду «крепостей» рода Бета.
В начале пути необходимо было выбрать верное направление поиска. И прежде всего следовало узнать, как природа создает уникальные экземпляры. А ее успех (об этом свидетельствовали места обнаружения редкостных находок — обычные многосемянные плантации) определялся всегда одним и тем же. В результате опыления кустов односемянной свеклы пыльцой многосемянной получалась, пусть редко, свекла односемянная. Значит, в природе стихийно происходила гибридизация. К ней же и решили обратиться селекционеры.
Прошло несколько лет. Первое поколение искусственно выведенных гибридов (односемянную свеклу опыляли пыльцой многосемянной) дало потомство. В основном оно оказалось многосемянным. Лишь второе поколение вознаградило ученых за терпение: оно разделилось на растения с одним и несколькими плодами в клубочке.
Выходит, ученые избрали верную дорогу. Теперь следовало закрепить полученный признак, сделать его более устойчивым. Как? Ответ пришлось вновь искать в природе: только так можно было понять, почему на полях появление односемянного куста — редкость. Причина, в сущности, проста: исключительное, образовавшееся по прихоти случая растение окружено сплошной массой обычной свеклы. Ее пыльца, попадая на цветки «уникума», постепенно подавляет в нем способность образовывать клубочки с единственным семенем. Ценное свойство исчезает, не успев развиться.
Поэтому советские селекционеры в дальнейшем стали многократно соединять между собой лишь полученные односемянные гибриды. В результате в 1940 году была получена сахарная свекла с одним семенем в клубочке, устойчиво передающая этот признак из поколения в поколение. Несомненно, успех!
Однако созданное на опытных делянках никак не могло претендовать на роль сорта, годного для массового использования на полях. Новые формы вышли позднеспелыми, с недостаточным содержанием сахара, неустойчивой урожайностью, малым выходом конечного продукта с гектара. Правда, ученые надеялись, что в недостатках повинна не природа односемянности, а методика выведения нового гибрида, когда в погоне за искомым признаком скрещивали слишком близких родственников.
Только после окончания Великой Отечественной войны исследователи вернулись к прерванной работе. Сначала проводили скрещивания односемянных особей, находящихся друг с другом в далеком родстве (скажем, из отдаленных географических зон, а если и брали местные, то соединяли их с инорайонными). Потом среди получившихся гибридов вели тщательную отбраковку. И вот в конце концов были выведены формы, которые подтвердили давнюю догадку: свекловичные корнеплоды, выросшие из одного ростка, могут быть и по-настоящему сладкими, и давать приличные урожаи, и обеспечивать хороший выход сахара.
Затем исследователи взялись за позднеспелость. Как ее преодолеть? Сложность заключалась в том, что скороспелостью отличались лишь те односемянные растения, которым были присущи низкая урожайность и слабая сахаристость.
Чего только ни пробовали ученые, пытаясь найти решение проблемы. А помогли делу длительная яровизация семян (способ стимуляции посевного материала специально подобранными влажностными и температурными воздействиями) и последующий их высев не как принято — весной, а под зиму. И надежды оправдались: не сразу, но все-таки некоторые, наиболее податливые особи изменили свой «нрав». Они начали закладывать бутоны уже к концу первого года жизни (цветение и формирование семян по-прежнему происходило на второй год). Отобрав из них самые продуктивные, селекционеры выделили группу растений — родоначальников односемянной сахарной свеклы, годной для производственных масштабов. А в 50-х годах земледельцы Киевской области первыми в СССР посеяли свеклу семенами сорта Белоцерковская односемянная.
Да, вторая революция потрясла род Бета сравнительно недавно. И, разумеется, случилось это не только благодаря сорту Белоцерковская односемянная. Ибо какое бы огромное значение ни имело его появление, — а затраты труда на плантациях сократились в 2—2,5 раза, — сам факт ликвидации операции «прорывка свеклы» еще не все. Так, новинка существенно (на 20—25 процентов) уступала многосемянной свекле по урожаю корнеплодов и сбору сахара. Предстояло также повысить ее устойчивость к различным заболеваниям, улучшить качество семян, сделать культуру более отзывчивой на внесение минеральных удобрений. Приходилось, наконец, думать и о том, чтобы каждой зоне свеклосеяния — Украине и Молдавии, Средней Азии и Прибалтике, Закавказью и Белоруссии, черноземному центру — дать свои односемянные сорта, наиболее подходящие к конкретному климату, почвам…
Эти и ряд других задач успешно решали творцы односемянной свеклы — лауреаты Ленинской премии О. К. Коломиец, М. Г. Бордонос, И. Ф. Бузанов, Г. С. Мокан, В. П. Засимович, А. В. Попов, их коллеги-селекционеры. Сегодня только в нашей стране высевают 20 сортов и гибридов таких растений, под них отведена значительная часть общей площади посевов «сладкого корня». Но селекционеры продолжают последовательную работу над улучшением качественных и количественных показателей ценной культуры. Скажем, Белоцерковская односемянная 34 стопроцентно проявляет свое определяющее свойство и притом дает с гектара свыше 450 центнеров корней, содержащих 17,4—18,8 процента сахара. А на Умани вывели гибрид Юбилейный, обеспечивающий урожай в 500 центнеров на круг и выход сахара 99 центнеров с гектара.
Соединив в себе высокую урожайность, хорошее качество продукции с технологичностью, односемянная свекла практически вытеснила свою предшественницу в ряде стран, где эта культура относится к ведущим. Появились односемянки и среди столовой свеклы: в 1971 году ученые Всесоюзного научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур вывели сорт Одноростковый Г-1, позволяющий сократить затраты труда на 20 процентов.
Итак, именно селекционеры, создав односемянные сорта, замкнули последнее звено в единой механизированной технологической цепи возделывания и уборки сахарной свеклы. То, что никак не получалось у конструкторов сельскохозяйственных машин, удалось сделать конструкторам растений.
Но если селекционеры так удачно помогли свекловодам, то, может быть, они помогут инженерам и в других, не менее каверзных случаях?
Гора идет к Магомету
В 1780 году в России вышел словарь с обычным для той эпохи витиеватым названием: «Дикционер или речениар о разных произращениях, то есть древах, травах, цветах, семенах огородных и полевых, кореньях и прочих былиях и минералах». Составитель книги, сотрудник Российской академии наук К. Кондратович под буквой «Я» поместил «яблоко любовное» (по-арабски — алкакенги). Спустя пять лет в «Физическом описании Таврической области по ее местоположению и по всем трем царствам природы» опять упомянуты «любовные яблоки». На сей раз они числятся среди «поваренных и других в огородах произрастающих растений». А некто И. Георги в 1800 году сообщает, что те же яблоки распространены в южной России, Грузии, Таврии. О каком же растении ведут речь все эти авторы?
О помидоре.
Да, «земляк» картофеля, вместе с ним появившийся в Европе, помидор быстро был признан крестьянами и стал обычной огородной культурой. Не повезло ему только с именем: в Италии — «золотое яблоко», в России — «любовное», а К. Линней — крестный отец большинства цветущих и плодоносящих — и вовсе нарек его «волчьим персиком». Лишь много лет спустя ботаники вернули этому растению его, по сути, исконное название, данное еще древними инками и ацтеками: «томатль», что означало «крупная ягода».
Сегодня томаты разводят всюду, и столь же повсеместно земледельцы недовольны этой культурой. На то есть веские основания.
Поспевают томаты во второй половине лета, когда и без них хлопот хватает. Причем созревают медленно: 15—20 дней даже на одном стебле прекрасно уживаются ярко-красные, чуть розоватые и совсем зеленые плоды. К тому ж зрелость они набирают «поэтажно»: сначала — на нижних ветвях, потом — на средних, в последнюю очередь — на верхних. Вот и приходится сборщикам одно и то же поле «прочесывать» несколько раз, кланяясь каждому сочному помидору. А уж неженки эти кусты и плоды! Стебли легко ломаются, и тогда — прощай еще не поспевшая часть урожая. Да и тонкая кожура лопается при малейшем нажиме.
А разнообразие форм кустов этой культуры? Среднеспелые сорта тяготеют к кусту штамбовому, высотой 70—90 сантиметров. Стебли их не слишком крепкие, их лучше подпереть. Позднеспелые в основном образуют куст полулежачий, чьи стебли вытягиваются до 115 сантиметров. Но и 80-сантиметровые «коротышки» без подпорки не обходятся. Зато у представителей раннеспелых сортов куст редко выше 60 сантиметров. По форме он плотный, самостоятельно выдерживает тяжесть плодов и листьев. А тяга чуть ли не каждого сорта к свойственной лишь ему площади питания? А отсутствие у зрелых плодов «выдержки»: пробыв на ветке лишнюю неделю, они или лопаются, истекая соком, или буреют, словом, теряют качество? Можно и дальше перечислять «недостатки» томатов, которые так хороши на столе и так «неудобны» в поле. Недаром итальянский писатель Д. Родари наделил сказочного синьора Помидора зловредным характером!
Однако ж сказка — сказкой, а убирать томаты надо. И всегда это делали вручную. Что непроизводительно, дорого, тяжело. Короче, не подходит современному сельскому хозяйству. Нынешним тысячам и тысячам гектаров помидорных плантаций нужна высокопроизводительная уборочная машина.
Но такую, чтоб управилась с капризными томатами, и представить трудно. Ведь на первом же метре движения по полю ей придется столкнуться со всем тем, что так усложняет труд нынешних овощеводов. И возможно ли на все случаи сконструировать рабочие органы? Плоды-то у разных сортов бывают овальными, продолговатыми, круглыми, более плоскими. И по весу, объему двух одинаковых не найти на кусте. Или вот: чтобы оторвать плод, иногда достаточно силы в один килограмм, а для другого сорта нужно затратить вдесятеро больше. Словом, у инженеров, бившихся над конструированием томатоуборочной техники, путной машины не получалось.
Что ж, если Магомет не идет к горе, то, видимо, гору придется направить к Магомету! То есть для нашего случая: не механизмы приспосабливать к неподдающимся помидорам, а как раз их-то приноровить к машинам. За дело взялись генетики и селекционеры.
В сущности, им предстояло «пересоздать» помидор, но в первую очередь самое очевидное: укрепить кожуру и обеспечить дружное созревание плодов. Несмотря на очевидность задачи, американскому профессору Г. Ханну потребовалось 18 лет, прежде чем он вывел сорт ВФ 145, в какой-то мере отвечающий поставленным требованиям. Сливовидная форма плодов была призвана придать им большую прочность. Но все равно около 5 процентов их отрывается с плодоножкой (брак!), и выход стандартной продукции снизился вполовину по сравнению с результатами ручного сбора. Впрочем, как бы там ни было, ВФ 145 символизировал будущие возможности комбайновой уборки.
Интенсивные исследования велись в нашей стране. На Краснодарской овоще-картофельной опытной станции, Крымской опытной станции ВИРа, в Молдавском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия и овощеводства увидели свет сорта Гибрид 281/1, Гибрид 606, Новинка Приднестровья. На весь цикл развития у них уходит 81—91 день. Это раз. Плоды, созревшие первыми, не осыпаясь, дожидаются остальных. Это два. Оторвать их от стебля хватает усилия всего в 1,5—3 килограмма. Это три. И крепкие они: остаются целыми, даже если уронить с полутораметровой высоты. Это четыре. Короче, перечисленные сорта можно убирать за один проход машины. Куда уж лучше, если бы…
Если бы не такая «малость», как плодоножка. Беда в том, что плоды этих сортов отрываются от стеблей вместе с нею. И размер-то ее пустячный — несколько миллиметров. Но по жесткости она подобна швейной игле. А потому в бункере комбайна, в кузове грузовика прокалывает кожуру соседних помидоров.
И опять биологам пришлось ворошить зеленую кладовую. Оказалось, есть один сорт томата и группа «дикарей» с Галапагосских островов, у которых, если «раскрепостить» специальный рецессивный ген, в плодоножке исчезает пробковый слой и немного повышается содержание вещества ауксина. А в результате плод отрывается без хвостика! Перенеся этот признак в свои сорта, советские ученые создали томаты Машинный 1, Оригинальный 265, Факел, Колокольчик. Более того. Ученые усреднили размеры плодов на кустах, ликвидировали ямку вокруг плодоножки (чтоб не попадала грязь). Схожие сорта широко используют во многих странах мира. А в Дэвис-университете (США) вывели сорт УЦ-82, плоды которого имеют скругленные грани, а их центральное сечение близко к четырехугольнику. По мнению специалистов, такие помидоры удобнее округлых и для уборки, и для транспортировки, и для хранения… Именно работа генетиков и селекционеров привела к тому, что комбайны на помидорных плантациях скоро станут такими же привычными, как и на зерновых нивах.
Пришлось селекционерам заняться и огурцами, которые тоже не подходили для механизированной уборки. Созревают они неравномерно, да и найти их в путанице стеблей и листьев не так-то просто. Эти и некоторые другие особенности культуры ставили в тупик не одно поколение конструкторов машин.
Селекционеры сделали ставку на партенокарпию и короткостебельность. Партенокарпия — это свойство некоторых огуречных растений завязывать плоды, даже если опыления не произошло. Правда, тогда образуются плоды без семян или в их семенах зародыш едва намечен (то есть потомства от них не жди). Но сами-то плоды появляются, и, что очень важно, развиваются они синхронно, а следовательно, и поспевают разом. Значит, и весь урожай можно собрать за один проход машины. Столь же хороши для машинной уборки огурцы с укороченными стеблями. Ибо карликовость они компенсируют скороспелостью, дружностью созревания. Да и сажать растения можно плотнее. А поскольку семена в них вызревают вполне нормальными, то такие огурцы предпочтительнее партенокарпичных форм. Вот почему сейчас главное внимание многих ученых уделено созданию гибридов-«коротышек». Не удивительно, что вслед за ними на полях появилась работоспособная огуречноуборочная техника.
Успех всегда окрыляет! Накопив опыт перевоспитания растений «в духе непротивления» механизации, исследователи решили действовать с размахом. Комбайнам не слишком удобен хлопчатник, растущий сегодня на плантациях Средней Азии? Конечно, лучше бы иметь дело с кустами покомпактнее. И чтобы коробочки росли не вразброс, не высоко и не низко — в средней части. И чтобы форма коробочек была не круглой, а яйцевидной. И было бы на кусте их не меньше 30 штук… «Заказ» приняли сотрудники Института физиологии и биофизики растений АН Таджикской ССР. В 1966 году они начали пропускать семена сорта С-4727 через гамма-установку. Долго искали оптимальную дозу облучения, при которой мутаций получалось больше всего. В 1968 году массу обработанных семян высеяли в опытном хозяйстве. И два растения оказались как раз такими, какими их хотели видеть хлопкоробы. К тому же «новички» созревают на неделю раньше исходного сорта. А в 1981 году удобные для машин сорта «белого золота» — 9709И и 9887И — выпустили на поля ученые Туркмении. По мере созревания и раскрытия коробочек их листья опадают сами собой — никакой дефолиации не надо!
Отличную кормовую смесь дают совместные посевы гороха и ячменя. Да вот беда: горох поспевает раньше «сотоварища», и, естественно, ко времени укоса его бобы пустеют. Непорядок! В 1964 году на Приекульской опытной стандии (Латвия) А. Я. Розентал впервые в мировой практике вывел растение, у которого семенная кожура наглухо срослась с семяножкой боба. Теперь горох Приекульский 349 не осыпался, сколько бы ни стоял на поле. К сожалению, для производства он не годился из-за длительного вегетационного периода и недостаточной продуктивности. Тогда кандидат сельскохозяйственных наук А. М. Шевченко с Ворошиловградской опытной станции стал подыскивать этому гороху соответствующую «пару». И после долгих опытов в 1975 году от Рамонского 77 и Приекульского 349 был получен сорт Неосыпающийся 1. Он не только не роняет горошины, но и обладает другими важными достоинствами (на плодоножке размещены минимум два боба, в каждом из них 7—8 семян с содержанием протеина 25—27 процентов). Теперь земледельцы могут без опасения ждать, пока на участках, занятых смесью гороха и ячменя, поспеет и зерновая культура.
Чехословацкие специалисты вывели зерновую фасоль со штамбовым кустом, которая к тому же перед уборкой сбрасывает листья, что очень облегчает механизированную уборку. Датские селекционеры создали вишню, чьи плоды легко, без повреждения мякоти, отделяются от ножек, связывающих их с веткой. Вместе с тем ученые уплотнили мякоть ягод, чтобы они не повреждались при падении в механические улавливатели. А вот опять сообщения о селекционном «формотворчестве» — на сей раз из США и Японии: там создали… кубообразные персики и арбузы. Считают, что эта «биогеометрия» сулит немалый выигрыш на уборке и транспортировке плодов.
Сомнений нет: после того, как селекционеры протянули инженерам руку дружбы, дело механизации возделывания и уборки сельскохозяйственных культур заметно продвинулось. И впереди у них много общей работы.
Скажем, уборка картофеля. Процесс налаженный, механизированный. Но и здесь есть над чем поработать и конструкторам машин, и конструкторам растений. К современным комбайнам, копалкам предъявляются серьезные претензии: уж очень они немилосердно «обращаются» с клубнями. Раны, ушибы, содранная кожура — обычные травмы продукции на выходе из комбайна. А оборачиваются они огромными потерями при хранении.
Но решать эту проблему предстоит не только инженерам. И вот почему. Оказывается, при всех прочих равных условиях одни сорта лучше, а другие значительно хуже переносят комбайновую уборку. Более всего повреждаются Лорх, Кандидат и Детскосельский, чуть крепче показали себя Темп, Белорусский крахмалистый, еще благополучнее переносят «испытание железом» клубни Лошицкого и Столового 19. И такой интересный факт, отмеченный учеными ГДР: у ранних сортов наблюдается меньше травм клубней, чем у позднеспелых… Вывод напрашивается сам собой: и в этом случае на помощь создателям уборочной техники должны прийти биологи. Каково задание им?
Укрепить кожуру картофеля, чтобы она противостояла ударам. Это раз. Придать клубням округлую или округло-овальную форму — машинам будет легче отделять их от корней и земли. Это два. Сформировать растения с более кучным расположением клубней в почве: тогда подкапывающие органы комбайна будут захватывать значительно меньше земли, упростится задача отделения клубней и, соответственно, проще станет конструкция всей машины. Это три. Наконец, селекционерам следует позаботиться о более прочном прикреплении клубней к столонам, поскольку в данном случае можно применить уборщик не подкапывающего, как ныне, а теребильного типа: созревшее растение он целиком выдернет из почвы, не повреждая самой ценной его части.
Не завершена и «подгонка» томатов к уборочной технике. Предстоит вывести сорта с меньшим числом листьев: на нынешних их оббивают вибрацией, а это не на пользу плодам. Нужны растения, держащие плоды на весу: рабочим органам не придется поневоле захватывать слой почвы. Словом, видится куст с мощными ветвями, образующими как бы корзину, изнутри заполненную помидорами. Еще один облик идеального растения, о котором мечтают ученые…
* * *
Конструкторы растений помогают конструкторам сельскохозяйственной техники… Сближение различных отраслей знания, творческое содружество специалистов порой очень далеких наук — процесс, безусловно, отрадный и все более в наши дни закономерный. Однако у читателя не должно складываться впечатление, будто единственно оставшаяся забота генетиков и селекционеров — выручать инженеров в трудные минуты. Это, конечно, не так. У биологов и в своем собственном «хозяйстве» множество нерешенных вопросов. Тем более что в условиях резкой интенсификации аграрного производства возникают принципиально новые задачи, да и классические проблемы проявляются иначе — острее, масштабнее…
Четвертьвековая целинная эпопея превратила некогда пустующие, необжитые степные пространства восточных районов страны в одну из главных наших житниц. Только в Казахстане освоено 25 миллионов гектаров новых земель. А климат в этих местах очень и очень сложный. Например, зимы здесь, хотя и не столь крутые, как в Сибири, зато ветреные, малоснежные, холода чередуются с оттепелями — потому озимые, лишенные «белой шубы», подчас и вымерзают. Даже четкая система агротехнических мероприятий порой пасует перед капризами погоды. Вывод очевиден: ученые должны создать для условий Казахстана, Сибири, Урала рекордно морозостойкие сорта зерновых.
Еще проблема той же актуальности. Природа распорядилась так, что наиболее часто засухи в стране обрушиваются как раз на районы активной сельскохозяйственной деятельности (Поволжье, степная часть Украины, Северный Кавказ). Разумеется, самым радикальным заслоном от беды должна стать сеть рукотворных рек — система орошения. Но строительство их — дело дорогое, небыстрое, да и с пресной водой обращаться следует бережно. И опять приходим к тому же выводу: нужны новые сорта культур, рассчитанные именно на местные условия, то есть в данном случае способные выдерживать засуху. Однако соответствующие исследования пока не дают должного результата. Помехой стало «разнообразие» засух. Почвенные, атмосферные, смешанные — как «подогнать» растения к каждой из них, а тем более ко всем сразу? К тому же до сей поры не ясна генетическая природа засухоустойчивости. Вот и приходится ученым испытывать огромное количество исходного материала, словно ощупью выискивая подходящие экземпляры, а это существенно затягивает изыскания, вносит в них элемент случайности.
А воспитание иммунитета, невосприимчивости растений к болезням и вредителям? Мы сами назвали этот процесс гонкой без финиша, подчеркивая необходимость постоянной неослабевающей борьбы с врагами зеленых друзей наших.
Но хватит перечислений. Тем более, это уже сделал академик Н. И. Вавилов: обдумывая идеал пшеницы, он пришел к выводу, что за таковой можно считать сорт, отвечающий 46 признакам! А для всех и каждой сельскохозяйственной культуры он же указал 9 обобщающих хозяйственно-ценных свойств. Стоит упустить хотя бы одно из них — и ожидаемой отдачи от растения не будет. К сожалению, и сегодня на Земле нет злака, овоща, плодовой культуры, чтоб полностью отвечали этим требованиям.
Словом, ученым еще очень многое предстоит сделать на пути к растению-идеалу. Но вот что настораживает: пока любой шаг вперед сопряжен с нынешними затратами сил и времени, о достаточно быстром решении важных практических задач селекции говорить не приходится. Примеры?
П. П. Лукьяненко на создание Безостой 1 положил почти два десятка лет. Н. Э. Борлоуг, уже зная про достоинства японского сорта Норин 10, над своими первыми короткостебельными злаками работал около 10 лет. У американца В. Джонсона годы ушли на конструирование высокобелковой пшеницы. Полтора десятилетия создавал тритикале А. Ф. Шулындин, еще дольше на Украине выводили односемянную свеклу. И многие другие факты свидетельствуют: удача к селекционерам не спешит. А бывает и куда хуже: годы на эксперимент затрачены, сорт же не получился. Где же выход? Есть ли надежное средство ускорить селекционный процесс? Можно ли заранее определить перспективность направления в исследованиях?
Ответ на эти и связанные с ними вопросы находим у Н. И. Вавилова: «Наша задача — положить конец… отрыву генетики от селекции, сделать работу селекционеров генетически более осмысленной, а работу генетиков решительным образом связать с селекцией. От этого выиграют и та, и другая сторона; это будет одним из огромных достижений в нашей дальнейшей работе».
Так была составлена программа действий. Но широкая ее реализация началась много позже. Трудными и драматичными порой оказываются пути науки…