Лето 1927 г. Н. И. Вавилов провел в странствованиях по Баварии и другим горным районам Германии, собирая и здесь коллекции образцов семян культурных растений.
Только в сентябре он вернулся в Ленинград. Здесь ему пришлось внести существенные коррективы в свой труд «Центры происхождения культурных растений», в частности в отношении центра формообразования всей обширной группы твердых пшениц Эфиопии. Им составляется и печатается интересная работа «Географические закономерности в распределении генов культурных растений», в которой он заново перерабатывает свою общую схему расселения культурных растений, связывая его с расселением народов в историческое время и отдельных рас домашних животных.
1928 год прошел для Н. И. Вавилова сравнительно спокойно — ни одного путешествия и только летний объезд южных отделов института. Однако осенью этого года он совершил поездку на Черноморское побережье Кавказа с целью изучения культурных и дикорастущих плодовых деревьев и кустарников.
Проблема широкого изучения разнообразия форм дикорастущих плодовых СССР и практического использования огромных резервов этих пород в пределах Кавказа, Средней Азии и Дальнего Востока была поставлена Н. И. Вавиловым перед растениеводами нашей страны в 1925 г. С этого года были организованы экспедиции в различные районы Советского Союза для сбора новых материалов.
В течение 1928 г. Н. И. Вавилов был также занят оформлением материалов, собранных им в Афганистане, и к началу 1929 г. выходит в свет его обширный труд «Земледельческий Афганистан» объемом в 600 страниц с лишним.
Но отдых от путешествий был недолгим. Николая Ивановича снова потянуло в новые места. На этот раз его мысли были прикованы к Центральной Азии.
В результате исследований, проведенных Н. И. Вавиловым во многих странах Евразии, ему удалось установить исключительное значение в истории происхождения культурных растений районов северо-западной Индии и юго-восточного Афганистана — области, расположенной между юго-западными Гималаями и юго-восточным Гиндукушем. Теперь перед ним стояла задача — выяснение роли Центральной Азии в происхождении культурных растений. Николаю Ивановичу вспомнились высказывания известного австрийского ботаника Солмса Лаубаха о Центральной Азии как вероятной родине пшеницы (S. Laubach. Weizen und Tulpe. Leipzig, 1899). Кроме того, Н. И. Вавилова интересовал вопрос генетиче ской связи культурной растительности Передней и Средней Азии с растительностью Восточной Азии в пределах Китая.
Его не пугали трудности путешествия. Ведь Центральная Азия издавна обладала притягательной силой для многих русских путешественников — Н. М. Пржевальского, Г. Н. Потанина, М. В. Певцова, Г. Е. Грумм-Гржимайло, В. И. Роборовского, П. К. Козлова, В. А. Обручева и др., которые своими географическими открытиями именно здесь прославили русское имя и русскую науку.
Когда средства на эту экспедицию были отпущены и визы оформлены, а также проштудирована литература, посвященная территории, лежащей в центре огромного материка, как отечественная, так и иностранная, Николай Иванович вместе с известным ботаником М. Г. Поповым отправился в длинный путь. Снова горы, пески и караван верблюдов.
Экспедиция направилась в Китайский Туркестан — Синьцзянскую провинцию Китая, непосредственно примыкающую к северным Гималаям. В июле—ноябре 1929 г. экспедицией были обследованы обширные древние оазисы земледельческой культуры Синьцзяна от Кашгара до Урумчи: Кашгар, Уч-Турфан, Аксу, Куча, Турфан, Урумчи и Кульджа, частично районы Яркенда и Хотана.
Совместный маршрут Н. И. Вавилова и М. Г. Попова был следующим: Андижан — Ош — Иркештам — Кашгар, по Яркендской дороге на юг к северным склонам Кунь-Луня и обратно Кашгар — Ханары — Кашгар — Файзабад.
Дойдя до Файзабада, Н. И. Вавилов направился в Среднюю Азию по маршруту: Файзабад — Уч-Турфан — через хребет Тянь-Шань к оз. Иссык-Куль — вдоль его восточного побережья и далее через города Фрунзе — Алма-Ата — Илийск — Джаркент — Кульджа — вверх по долине р. Или и обратно Кульджа — Алма-Ата.
М. Г. Попов же продолжал работу по изучению флоры и растительности Синьцзяна, согласно намеченному плану пройдя по маршруту Файзабад — Аксу — Куча — Курия — Карашар — Турфан — Урумчи — Манас — Шихо — Джаркент — Алма-Ата.
Экспедицией был собран большой сортовой материал (около 5000 образцов семян). Результаты этой экспедиции были изложены Н. И. Вавиловым в работе «Роль Центральной Азии в происхождении культурных растений» (1931) и М. Г. Поповым в работе «Между Монголией и Ираном» (1931), в которых приводится ряд ценных выводов о генезисе культурных и дикорастущих растений Синьцзяна.
Выяснилось, что в Центральной Азии не выявляются черты самобытности земледельческой культуры и самостоятельного генезиса культурных растений, а наоборот, как и в Хорезме, в ней сказываются несомненные черты заимствования культурных растений, главным образом из Передней и Средней Азии, частью из Индии, а также из Центрального и Восточного Китая (Вавилов, 1931).
Экспедицией было отмечено в Синьцзяне наличие сравнительно малого числа растительных культур по сравнению с соседними основными очагами земледелия — Юго-Западной Азией и Восточным и Центральным Китаем. Здесь почти не возделываются горох, чечевица, бобы, чина, нут, персидский клевер, пленчатый ячмень (голозерный ячмень встречается только в Джунгарии), рожь (Secale cereale L.) не встречается даже в качестве сорного растения (лишь в Джунгарии она была обнаружена М. Г. Поповым в районе Шихо), не разводятся твердые пшеницы (Triticum durum Desf. и Т. turgidum L.). Чечевица, бобы и горох возделываются в заметных количествах только в районе Урумчи (Джунгария).
В Синьцзяне наблюдается отсутствие многих обычных для Юго-Западной Азии диких родичей культурных растений (видов Aegilops), дикого ячменя (Hordeum spontaneum С. Koch), ржи (Secale montanum Guss.), гумая [Andropogon halepensis (L.) Brot.], чины (Lathyrus cicera L.), вики [Vicia eruilia (L.) Willd.], диких луков (Allium сера L. и A. sativum L.) и др.
Экспедицией было установлено сортовое однообразие культур Синьцзяна по сравнению с соседними северной Индией, Афганистаном и Ферганой. Мягкие и карликовые пшеницы представлены, например, в Синьцзяне всего лишь десятком разновидностей, в то время как в Афганистане Н. И. Вавиловым в 1924 г. было найдено 60 разновидностей мягкой пшеницы (Triticum vulgare Vill.) и 50 разновидностей карликовой пшеницы (Т. compactum Host.), притом большая часть этих разновидностей оказалась эндемичной для Афганистана. Беден сортовой состав риса: в Кашгарском и Яркендском оазисах возделывают главным образом грубоостые расы риса, заимствованные из Юго-Западной Азии; в Урумчи и Кульдже преобладают китайские безостые культурные формы со светлыми колосковыми чешуями. Беден также состав нута (Cicer arietinum L.), столь богатого разновидностями в Афганистане и в Индии. Число сортов винограда в Синьцзяне по сравнению со среднеазиатскими республиками незначительно, и, по исследованиям М. Г. Попова, эти сорта явно занесены сюда из Ферганы ш близких к ней районов. Культура моркови в Кашгарии представлена преимущественно однородными желтыми формами, в то время как морковь Афганистана отличается необычайным разнообразием форм, что послужило основанием к выделению 26 ее разновидностей, включая черную и фиолетовую морковь (Мацкевич, 1929).
В Синьцзяне наблюдается также интересный факт преимущественного отбора генетически рецессивных форм — явление, характерное для периферии основных ареалов растений (Вавилов, 1927). Обычно отщепляющиеся рецессивные формы в случае совместного существования с доминантными быстро исчезают; здесь же, в таких крайних географических изоляторах, какими явились оазисы Синьцзяна, они сохранились и размножились.
В Кашгарском, Яркендском и Хотанском оазисах — древнейших районах земледельческой культуры Кашгарии — экспедицией были найдены рецессивные формы льна с белыми цветками (большей частью с узкими гофрированными долями венчика), белыми семенами и желтыми пыльниками; рецессивные формы кунжута (Sesamum indicum L.) с белыми семенами и светло-голубоватыми цветками; рецессивные формы моркови с желтыми, даже со склонностью к белизне корнеплодами; рецессивные формы горчицы с белыми и желтыми семенами; рецессивные формы ячменя и риса со светлыми цветковыми чешуями; рецессивные формы люцерны с бледно-фиолетовыми и беловатыми цветками; рецессивные формы хлопчатника (гузы), исключительно скороспелые и с раскрывающейся коробочкой.
Все вышеперечисленные факты в общей сложности явно свидетельствуют об отсутствии в Центральной Азии автохтонной земледельческой культуры и о заносном, вторичном ее характере здесь.
Гималаи, Памир, Гиндукуш явились, таким образом, естественным мощным барьером, отделившим основные очаги формообразования культурных растений от Центральной Азии. Генезис ряда культурных растений Юго-Западной Азии географически определенно локализован у подножия юго-западных Гималаев, юго-восточного Гиндукуша к западу от Памира. Отсюда, через труднопроходимые горные барьеры и профильтровались в Центральную Азию лишь фрагменты сортовых богатств культурной флоры (Вавилов, 1931). Флористические исследования Синьцзяна, произведенные М. Г. Поповым, установили поразительную бедность видового состава флоры Кашгарии и отсутствие эндемичных новых циклов форм, т. е. отсутствие свежих видообразовательных импульсов (Попов, 1931).
Сравнительно-ботанические исследования культурной флоры Синьцзяна показали, что на составе местных полевых, огородных и плодовых культур сильно отразилось влияние прежде всего Юго-Западной Азии и Китая. Влияние Юго-Западной Азии прослежено на пшенице, ячмене, частично рисе (в Кашгарии возделывают сорта с грубыми остями колосковых чешуй), маше, нуте, льне, индау, кресс-салате, пажитнике, люцерне, хлопчатнике, сафлоре, ряде пряных и эфироносных растений (кориандре, укропе, чернушке, анисе, кумине, фенхеле, ажгоне), на ряде огородных культур (моркови, репе, некоторых сортах лука, чесноке), на части бахчевых и плодовых (винограде, абрикосе, алыче, гранате, миндале и инжире). Рис Кашгара и Яркенда мало чем отличается от ферганского и, вероятно, заимствован из Средней Азии или из северного Афганистана.
Влияние же Китая можно проследить на сортовом составе огородов и полей Кашгарии и Джунгарии, где возделывают, например, оригинальный стеблевой китайский салат (Lactuca), длинные огурцы, мелкосемянные дыни (Cucumis chinensis Pang.), различные сорта вигны, характеризующиеся длинными бобами, иногда до 0.5 м длины, крупные китайские редьки, черешковую капусту (Brassica chinensis L., В. pekinensis Rupr.), чалмовую тыкву [Cucurbita tarbaniformis (Roem.) Alef.], китайские луки, бататы, просо (Panicum miliaceum L.), чумизу [Setaria italica (L.) Beauv. subsp. maxima Al.], кунак, голозерный безостый ячмень, сою, рис (в долине Чилика, Семиречье, Кульдже, Манасе и Урумчи разводят скороспелые, преимущественно безостые китайские сорта или разновидности с тонкими, нежными остями колосковых чешуй). Опийный мак и гречиха (Fagopyrum esculentum Moench), изредка разводимая в Джунгарии, кунак и просо являются выходцами из Восточной Азии, где сосредоточенр большое разнообразие сортов этих культур.
Опийный мак, возделываемый в значительных размерах в предгорных районах Центральной Азии (занесенный в культуру из Китая), отличается необычайным многообразием форм по сравнению с опийным маком Ирана и Афганистана, исследованным Н. И. Вавиловым в 1916 и 1924 годах и характеризующимся однородностью и преимущественно светлой окраской цветков и семян.
Плодовые культуры Центральной Азии обнаруживают влияние Ферганы и Китая. Основу плодоводства и виноградарства Кашгарии составляют ферганские сорта. Но в садах Кашгарии часто разводят и представителей Юго-Восточной Азии — японскую сливу (Prunus simonii Carr.), знаменитую кучарскую грушу (Pyrus sinensis Lindl.), крупноплодную шелковицу (Morus nigra L.), обыкновенную шелковицу (М. alba L.), крупноплодные сорта унаби (Zizyphus), завезенные из Китая.
В Средней Азии Н. И. Вавилов исследовал заросли дикорастущих плодовых в горных ущельях Тянь-Шаня. Особенно интересными оказались яблоневые леса около Алма-Аты, где наблюдалось большое разнообразие форм дикой яблони (Malus pumila Mill.), отличающихся по величине и форме плодов, их окраске и вкусовым качествам. Как указывал Н. И. Вавилов, это разнообразие форм составляет целый цикл переходов от типичных диких, мелких, несъедобных плодов до сравнительно крупных и хороших вкусовых качеств. Таким образом, формы дикой яблони Тянь-Шаня являются ценным материалом для селекции.
В зарослях дикого абрикоса (Prunus armeniaca L.), обнаруженных в горных ущельях между Фрунзе и Алма-Атой, Н. И. Вавиловым было отмечено довольно большое разнообразие форм этого вида, и несомненно некоторые расы были введены непосредственно в культуру.
Перейдя через Тянь-Шань, Н. И. Вавилов проник в бассейн Иссык-Куля, после чего, дойдя до Джаркента, исследовал земледельческие культуры бассейна р. Или в Кульджинском районе. А дальше, встретившись с экспедицией И. В. Обода, в задачу которой входило ботанико-агрономическое обследование рисовых полей Казахстана для нахождения хозяйственно ценных сортов, отправился вместе с ней в бассейн Сыр-Дарьи. Исследованием были охвачены районы: Кзыл-Орды, Чимкентский, Чуйский, Чиликский, Чарынский, Джаркентский, Каратальский, Ак-Далинский и Нижне-Илийский.
В районе Самурат, на левом берегу Сыр-Дарьи (близ ст. Кара-Кеткень), был найден интересный для селекции сорт риса Казахы-шалы (var. santhoceras Kcke), отличающийся скороспелостью, урожайностью и высокими качествами зерна, не уступающими лучшим итальянским селекционным сортам.
Собранный экспедицией материал по рису Казахстана высевался в целях его изучения на Средне-Азиатской рисовой опытной станции близ Ташкента, а с 1932 г. на рисовом опорном пункте под Ленкоранью и частично на Черкасском рисовом опорном пункте в окрестностях Краснодара. Из собранной экспедицией коллекции в Ленкорани были обнаружены очень скороспелые сорта (№№ 1965, 2116, 2122 и 2040), а Кизлярским рисовым селекционным участком был выделен в 1934 г. один образец (№ 2094), оказавшийся солевыносливым.
Сравнительное изучение земледельческих районов Центральной Азии убеждает Н. И. Вавилова (1931) в правильности высказанного им ранее (1926, 1929) положения, что Юго-Западная Азия, включая Закавказье, Малую Азию, Иран, Афганистан, горные районы Средней Азии и северо-западной Индии, представляет основной мировой очаг возникновения огромного числа культурных растений, как полевых, огородных, так и плодовых.
Исследование Центральной Азии привело Н. И. Вавилова к выводу о необходимости изучения другого основного мирового очага земледелия — древней китайской земледельческой культуры. С этой целью поздней осенью 1929 г. Николай Иванович совершил экспедицию в Японию, Корею и на о. Тайвань.