Человек пока научился использовать в той или иной мере примерно 5% видов растений, которые в настоящее время произрастают на нашей планете и отличаются очень большим разнообразием, в том числе около 1500 введены в культуру, из них наиболее важное значение имеют примерно 600.
В группу полевых культур входят порядка 100 важнейших видов, которые дают продукты питания, сырьё для технической переработки и корма для сельскохозяйственных животных. Все они различаются между собой по биологическим особенностям, по отношению к условиям окружающей среды, по количеству и качеству получаемой продукции. Специальной научной классификацией растений, произрастающих на нашей планете, постоянно занимаются специалисты по ботанике; при этом они подразделяются на семейства, роды и виды. Делались неоднократные попытки разработать ее также для культурных растений, но ни одна из них пока не получила всеобщего признания среди агрономов. В качестве примера можно привести классификацию культурных растений всего земного шара, разработанную Жуковским П. М. в его книге «Культурные растения и их сородичи» (1964), в которой были выделены следующие группы.
1. Крахмалоносные: пшеница, рожь, ячмень, овёс, кукуруза, сорго, просо, рис, пайза, чумиза, могар, гречиха, картофель, батат и др.
2. Сахароносные: тростник, свекла и др.
3. Инулиноносные: цикорий, топинамбур и др.
4. Белковые: горох, фасоль, соя, нут, бобы, чечевица, чина, люпин и др.
5. Жирномасличные: подсолнечник, кунжут, клещевина, арахис, рыжик, горчица, рапс, сурепица, сафлор и др.
6. Волокнистые: хлопчатник, лён, конопля, джут и др.
7. Пищевые сочноплодные, сочно-семенные и древесные твердоплодные: яблоня, груша, слива, вишня, абрикос, персик, смородина, крыжовник, виноград, орех грецкий, лещина и др.
8. Тыквенные и основные овощные: арбуз, тыква, огурец, помидор, перец и др.
9. Кормовые: брюква, репа, турнепс, люцерна, клевер и др.
10. Наркотические и стимулирующие: табак, мак опийный, чай, кофе, какао и др.
11. Некоторые древесные технические и лекарственные: эвкалипт, бамбук, хинное дерево и др.
12. Каучуконосные и гуттоносные виды.
Многие положения этой ботанической классификации представляют интерес и для агрономов, хотя в ней имеется целый ряд недостатков. Например, зерновые культуры, картофель и некоторые однолетние злаковые травы (пайза, чумиза, могар) попали в одну крахмалоносную группу. Много внимания в науке уделялось также разработке специальных агрономических классификаций для 100 полевых культур, но строились они на разных принципах. В 1865—1894 гг. Стебут И. А. читал лекции по полеводству в Петровской сельскохозяйственной и лесной академии (ныне РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева), в которых излагал студентам свою группировку, основанную на сходстве их выращивания. В начале 80-х годов XIX в. он приступил к работе над капитальным научным трудом «Основы полевой культуры и меры к её улучшению в России», в котором она была представлена в развернутом виде. К сожалению, из трёх задуманных им томов вышел только первый объёмом около тысячи страниц. В зависимости от способа возделывания он делил все полевые культуры на три группы — растения парового, полевого и лугового клина. Они различались между собой в основном по густоте посева.
К паровым (по современной терминологии «пропашным») растениям относилось большое количество очень различных по назначению сельскохозяйственных культур, которые в то время возделывались с широкими междурядьями (сахарная и кормовая свекла, репа, брюква, кольраби, цикорий, табак, картофель, топинамбур, тыква, кукуруза, конские бобы, фасоль, подсолнечник, озимые рапс и сурепица, кунжут, клещевина, мак, земляной орех, сафлор, хлопок, хмель и др.). Так как хозяйственно ценную часть у этих разнообразных растений составляли корни, клубни, корневища, стебли, листья, соцветия, цветы, плоды и зерна, то ему пришлось разбить эту обширную сборную группу на 10 подгрупп. Растения полевого клина имели значительно меньше междурядья (пшеница, рожь, ячмень, овёс, просо, рис, гречиха, горох, яровые рапс и сурепица, рыжик, горчица, лён, конопля, могар и др.). Эту группу он делил на 4 подгруппы в зависимости от цели возделывания и использования. Растения лугового клина имели самые маленькие междурядья; сюда относились все многолетние бобовые и злаковые травы (клевер, люцерна, эспарцет, тимофеевка, райграс и др.), а также их травосмеси.
Кроме густоты посева, эти группы отличались между собой также по выносу питательных веществ: наименьшей усвояющей способностью обладали паровые растения, а наибольшей — культуры лугового клина. Была установлена разница и в степени иссушения почвы; больше всего испаряли воды кормовые травы и меньше всего — растения парового клина. Наибольшее количество пожнивных и корневых остатков формировали растения лугового клина, тогда как паровые (пропашные) культуры занимали последнее место. По мнению Прянишникова Д. Н. некоторое неудобство этой классификации заключалось в том, что часто близкие растения приходилось относить к разным группам. В то же время отдельные культуры в зависимости от способа возделывания помещались то в одну, то в другую группу. Ученики и последователи Стебута И. А. пытались в той или иной степени усовершенствовать его классификацию. Например, известный агроном Винер В. В. в своём практическом руководстве по полеводству делил все культуры на растения парового, озимого, ярового, пропашного, травяного и лугового, пластового и выводного клиньев, т. е. расширил их число.
Примерно в это же время в Западной Европе была разработана классификация немецкого ученого Бломейера, в которой за основу бралась цель использования. Он делил все полевые культуры по назначению их урожаев на три группы: хлебные, кормовые, промышленные. Но они были очень неоднородными. Например, во вторую из них были включены кормовые травы и корнеплоды. Ещё более пестрой оказалась третья группа, куда относились масличные, прядильные, красильные и другие растения. Сами промышленные (технические) культуры могут представлять также определенный интерес в качестве пищевых или кормовых. Например, основным назначением хлопчатника является получение волокна, в то же время масло идёт для пищевых целей, а жмых на корм домашним животным. Кроме того, некоторые культуры могут быть одновременно пищевыми, техническими и кормовыми (картофель, кукуруза и др.). Прянишников Д. Н. подчеркивал, что даже озимая рожь, если её солома полностью используется на технические цели, может быть отнесена к промышленным культурам (например, в конце XIX в. в Голландии она вся шла для приготовления бумаги). Очень малая доля культурных растений совершенно не подходит для промышленной переработки (многолетние и однолетние травы, силосные культуры и др.).
Являясь одним из ближайших учеников Стебута И. А., Прянишников Д. Н. считал, что наряду с капитальной книгой «Основы полевой культуры», нужно было иметь более краткий и пропорционально построенный учебник. С этой целью он отредактировал полную запись лекций Стебута И. А., которые были составлены одним из студентов того времени Шуловым И. С. Таким образом, в 1898 г. вышло первое издание нового учебника Прянишникова Д. Н. по полеводству, которое он назвал «Частное земледелие». С учетом большого разнообразия растений полевой культуры было очень нелегко разработать такой учебник, в котором были бы хорошо отражены индивидуальные особенности отдельных видов и не было повторений при характеристике их, имеющих много общего в биологии и агротехнике. С целью облегчения при изучении нужна была какая-то группировка культурных растений. По его мнению строгая ботаническая классификация для этой цели была неудобной, так как растения одного и того же семейства (например, зерновые хлеба и злаковые травы), даже рода и вида часто возделываются с различной целью и требуют не одинаковых агроприемов при их выращивании. Более перспективной он считал такую группировку, в которой были бы объединены цели и способы выращивания различных культур. Поэтому при разработке новой классификации он попытался совместить в той или иной мере оба принципа, которыми пользовались Стебут И. А. и Бломейер.
Прянишников Д. Н. поделил все растения полевой культуры на 4 группы, располагая их в порядке возрастания густоты стояния.
1. Клубнеплоды и корнеплоды (культуры парового клина): картофель, топинамбур, сахарная и кормовая свекла, морковь, брюква, репа, цикорий, пастернак, кормовая капуста.
2. Зерновые (в основном растения полевого клина) в свою очередь делились на три подгруппы:
а) растения с зернами, богатыми крахмалом: пшеница, рожь, ячмень, овёс, просо, кукуруза, рис, гречиха;
б) растения с зернами, богатыми белком: горох, нут, чечевица, конские бобы, вика, фасоль, соя, земляной орех;
в) растения с зернами, богатыми маслом: подсолнечник, сафлор, кунжут, клещевина, мак, рапс, сурепица, рыжик, горчица, анис, кориандр, тмин и др.
3. Прядильные растения (паровой и полевой клин): хлопчатник, лён, конопля.
4. Кормовые травы (растения лугового клина): клевер, люцерна, эспарцет, тимофеевка, лисохвост, райграс, костёр безостый, мятлик, сераделла, могар, суданская трава и др.
Кроме того, в виде приложения он выделил дополнительную группу, куда включил наркотические (табак), вкусовые (хмель) и красильные растения, которые в то время выращивались в основном на приусадебных землях. Таким образом, в классификации Прянишникова Д. Н. фактическое количество групп и подгрупп полевых культур было доведено до восьми. Касаясь вопроса распределения культур на группы, он подчеркивал, что идеального решения здесь не может быть, а само рассмотрение каких-то групп можно проводить в любом порядке, если читатели хорошо знакомы с основами общего земледелия. За 35 лет этот учебник переиздавался 8 раз, а в 1936 г. под редакцией Прянишникова Д. Н. и Якушкина И. В. вышло переработанное 9 издание.
Новый вариант учебника по возделыванию полевых культур «Растениеводство» вышел в 1948 г. под редакцией Якушкина И. В., а в 1953 г. было выпущено второе его издание.
Он придерживался в основном классификации Прянишникова Д. Н., в которой учитывались особенности возделывания и цели культуры. Все полевые культуры им были разделены на следующие группы: 1) хлеба озимые; 2) хлеба яровые (по преимуществу сплошного посева); 3) хлеба пропашные (просо, гречиха); 4) хлеба высокостебельные (кукуруза, сорго); 5) зерновые бобовые; 6) масличные и эфиромасличные; 7) картофель и земляная груша; 8) сахарная свекла; 9) кормовые корнеплоды; 10) прядильные культуры (лён, конопля); 11) хлопчатник; 12) новые лубяные культуры; 13) табак и махорка; 14) многолетние бобовые травы; 15) многолетние злаки; 16) травосмеси; 17) однолетние злаки; 18) однолетние бобовые травы; 19) силосные и бахчевые; каучуконосы.
Классификация Якушкина И. В. была построена по принципу комплексной характеристики полевых культур, но в ней были также существенно дополнены биологические особенности растений, непосредственно связанные с отношением их к факторам среды.
В дальнейшем ученые МСХА им. К. А. Тимирязева пошли по пути сокращения групп полевых культур. В 1959, 1965 и 1971 гг. учебник «Растениеводство» выходил под редакцией Степанова В. Н.
За основу классификации он взял принцип объединения растений полевой культуры по их наиболее существенному признаку, имеющему прямое отношение к производству, т. е. по характеру главного продукта, получаемого при их возделывании. В этом учебнике была принята следующая классификация:
- Зерновые культуры (хлебные злаки, гречиха и зерновые бобовые растения);
- Клубнеплоды, корнеплоды, бахчевые культуры;
- Кормовые травы;
- Масличные культуры;
- Прядильные культуры;
- Наркотические растения (табак, махорка).
Четвертое (1979) и пятое (1986) издание этого учебника выходили под редакцией Вавилова П. П. В четвертом издании была сохранена в основном классификация предыдущих трех, но дополнительно были добавлены новые кормовые растения:
- Зерновые и зерновые бобовые культуры.
- Корнеплоды, клубнеплоды, кормовая капуста, бахчевые и новые кормовые растения.
- Кормовые травы.
- Масличные и эфиромасличные культуры.
- Прядильные культуры.
- Табак и махорка.
В пятом издании новые кормовые растения были перенесены из второй в третью группу. В этом учебнике для основных полевых культур была принята следующая очередность изложения материала:
1. Общая часть
1.1. Народнохозяйственное значение и использование культуры.
1.2. История культуры.
1.3. Площади и география распространения.
2. Биологическая часть
2.1. Морфология и анатомия основных органов.
2.2. Биолого-экологические особенности.
3. Агротехническая часть
3.1. Место в севообороте.
3.2. Удобрения и химизация
3.3. Обработка почвы.
3.4. Подготовка семян к посеву и посев.
3.5. Меры ухода.
3.6. Уборка и хранение.
В 1997 г. кафедрой растениеводства МСХА им. К. А. Тимирязева был издан новый учебник «Растениеводство» под редакцией Посыпанова Г. С., в 2006 г. он переиздан. В них полевые культуры были распределены по следующим главам:
- Зерновые культуры семейства Мятликовые.
- Гречиха.
- Зерновые бобовые культуры.
- Корнеплоды.
- Клубнеплоды.
- Кормовые бахчевые культуры.
- Кормовая капуста.
- Кормовые травы (в т. ч. нетрадиционные культуры).
- Масличные и эфиромасличные культуры.
- Прядильные культуры.
- Наркотические растения и хмель.
Вполне возможно, что такое более подробное распределение полевых культур по отдельным главам будет способствовать облегчению изучения их студентами, но вряд ли можно согласиться с авторами, что кормовая капуста, по которой никогда не существовало статистического учета в нашей стране, заслуживает того, чтобы ее выделять в отдельную главу объемом две страницы. Следует отметить, что не все авторы учебников по растениеводству были согласны с московскими классификациями. Например, Смирнов А. И. (1952) делил все полевые культуры на три большие группы (зерновые и зернобобовые; кормовые; технические), т. е. фактически придерживался классификации Бломейера. Подгорный П. И. в своём учебнике «Растениеводство» (1964) также был сторонником группировки полевых культур по их назначению. Он считал, что для 100 полевых культур, которые рассматриваются в этом курсе, очень трудно разработать стройную классификацию, так как они отличаются между собой по биологическим признакам, разнообразию получаемых продуктов, особенностям их возделывания и размещения в севооборотах, степени механизации. В связи с этим не всегда получаются четкие границы между отдельными группами по их назначению, так как многие растения используются для разных целей. Например, лён возделывается как масличное и прядильное растение, а соя как масличное и зернобобовое. Некоторые культуры являются универсальными, так как используются для пищевых, кормовых и технических целей (картофель, кукуруза и др.). Поэтому любые классификации разрабатываются только с целью удобства их изучения. Он считал, что группировка полевых культур должна осуществляться по производственному принципу, и делил их на 4 группы (зерновые, технические, кормовые, бахчевые) с подразделением на несколько подгрупп. По мнению автора, эта классификация отличается простотой, четкостью и достаточной выдержанностью, но ее тоже нельзя считать вполне удовлетворительной во всех отношениях, как и группировки других авторов (Бломейер, Стебут, Винер, Прянишников, Якушкин и т. д.).
В дальнейшем воронежские ученые (Коренев Г. В., Федотов В. А. и др.) внесли в эту классификацию небольшие уточнения, в частности вместо четырех групп в ней осталось три, так как продовольственные бахчевые культуры, по их мнению, должны изучаться в курсе «Овощеводство». В окончательном виде она выглядит примерно такой же, какая была предложена в XIX в. Бломейером. Следует отметить, что многие авторы не одобряют передачу бахчевых культур к овощным (Посыпанов Г. С. и др., 1997, 2006; Алабушев В. А. и др., 2001). По нашему мнению, бахчевые культуры, которые используются для пищевых, кормовых и технических целей, должны быть в качестве самостоятельной группы в составе полевых.
Совершенно особой классификацией полевых культур пользуется Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений.
В «Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию» (2006), выделяются следующие группы:
- Зерновые (пшеница, рожь, тритикале).
- Зернофуражные (ячмень, овес).
- Крупяные (гречиха, просо, рис).
- Зернобобовые (горох, нут, фасоль, чечевица, чина).
- Зернокормовые (кукуруза, могар, пайза, сорго, сорго — суданковые гибриды, суданская трава, чумиза).
- Зернобобовые кормовые (бобы, вика мохнатая и посевная, люпин белый, желтый, узколистный и многолетний).
- Бобовые травы (донник белый и желтый, клевер гибридный, луговой и ползучий, козлятник восточный, люцерна желтая, изменчивая и синяя, лядвенец рогатый, эспарцет).
- Злаковые травы (двукисточник тростниковый, ежа сборная, житняк, кострец безостый, лисохвост луговой, мятлик луговой, овсяница красная, луговая и тростниковая, пырей бескорневищный, райграс пастбищный, тимофеевка луговая).
- Корнеплоды кормовые (свекла, брюква, турнепс).
- Силосные (амарант, борщевик Сосновского, горец Вейриха и забайкальский, капуста кормовая, мальва, редька масличная, сильфия, топинсолнечник).
- Аридные (камфоросма, кейреук, кохия веничная, полынь белая и солелюбивая, прутняк, терескен).
- Масличные (арахис, горчица белая и сарептская, клещевина, кунжут, лен, мак, перилла, подсолнечник, рапс озимый и яровой, рыжик озимый и яровой, сафлор, соя, сурепица озимая и яровая).
- Технические (свекла сахарная, стевия, табак, хмель).
- Прядильные (конопля, лен-долгунец, хлопчатник).
- Эфиромасличные (анис обыкновенный, кориандр, лаванда, мята, пажитник, тмин, шалфей мускатный).
- Лекарственные (валериана, зверобой продырявленный, левзея сафлоровидная, наперстянка шерстистая, ноготки лекарственные, пустырник сердечный, расторопша пятнистая, родиола розовая, ромашка аптечная, синюха голубая, тысячелистник обыкновенный, шалфей лекарственный, эхинацея).
- Клубнеплодные (картофель, топинамбур).
Современное растениеводство как отрасль сельскохозяйственного производства включает в себя полеводство, овощеводство, плодоводство, виноградарство, цветоводство, луговодство и лесоводство. Но как научная дисциплина растениеводство рассматривает только полевые культуры. Эта наука несет на себе черты прикладной ботаники (морфология, анатомия и систематика полевых культур) и земледелия. Не случайно учебник Д. Н. Прянишникова назывался «Частное земледелие». В связи с биологизацией и экологизацией земледелия, которая начала активно пропагандироваться в конце XX в., видимо в ближайшие годы потребуется выделять в самостоятельные группы зернобобовые культуры и бобовые травы. Кроме того, в XXI в. должна постепенно возрастать роль лекарственных культур, которые придется приводить в будущих классификациях в виде самостоятельной группы. Большим недостатком всех классификаций, которые разработаны для полевых культур, является то, что они ориентированы в основном на получение одного урожая в год какой-то конкретной культуры. С теоретической точки зрения дальнейшая интенсификация в XXI в. должна строиться с учетом более полного использования ФАР на формирование фитомассы (подземная, надземная и хозяйственно-полезная). При этом большая роль должна отводиться промежуточным посевам во времени (озимые, подзимние, ранневесенние, поукосные, пожнивные и др.) и в пространстве (подсевные, смешанные, совместные и др.). В XX в. промежуточные посевы применялись в основном на кормовые цели. Для других полевых культур таких агротехнологий очень мало. В XXI в. этой проблеме придется уделять значительно больше внимания. В свою очередь расширение промежуточных посевов во времени и в пространстве может потребовать нового пересмотра традиционных классификаций полевых культур. На основании вышеизложенного анализа принята следующая группировка:
1. Зерновые культуры
1.1. Озимые хлеба первой группы
1.2. Яровые хлеба первой группы
1.3. Хлеба второй группы
1.4. Гречиха
2. Зернобобовые культуры
3. Технические культуры
3.1. Масличные и прядильные растения
3.2. Лекарственные и алкалоидные растения
3.3. Сахароносные и крахмалоносные растения
4. Бахчевые культуры
5. Кормовые культуры
5.1. Многолетние бобовые травы
5.2. Многолетние злаковые травы
5.3. Однолетние травы (бобовые и злаковые)
5.4. Растения других семейств
5.5. Кормовые корнеплоды