Николай Иванович Вавилов смог широко развернуть свою деятельность путешественника и исследователя культурной растительности земного шара с того времени, когда он стал директором Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур, основанного в 1924 г. (впоследствии он был переименован во Всесоюзный институт растениеводства — ВИР).
Одной из основных задач этого института являлись учет и привлечение для селекции всего мирового сортового богатства культурных растений. Задача эта была крайне трудной, если учесть, что до Октябрьской социалистической революции сортовой состав возделываемых у нас полевых культур был очень мало изучен, а между тем он отображал в значительной мере историю земледелия нашей страны. Столь же мало был известен и иностранный сортовой материал, который завозился в Россию в значительной степени случайно. Поэтому требовалось в самый короткий срок изучить мировой ассортимент культурной растительности и извлечь из него все самое ценное. Эта задача диктовалась самой жизнью, интересами тогда еще молодого социалистического земледелия.
Ко времени своего назначения директором Всесоюзного института прикладной ботаники в 1924 г. Н. И. Вавилов имел уже опыт путешествий.
В 1916 г., вскоре после окончания Московского сельскохозяйственного института, в котором он был оставлен для подготовки к профессорскому званию, по собственной инициативе и на собственные средства Николай Иванович предпринял большую экспедицию в Среднюю Азию и северный Иран с целью ботанико-агрономического изучения местной культурной растительности и сбора семенного материала культурных растений (преимущественно хлебных злаков) этих стран для использования в селекции.
В северном Иране Н. И. Вавиловым были проведены специальные исследования посевов пшеницы для выяснения причин серьезных заболеваний русских войск, находящихся в то время в Иране, при употреблении в пищу местного пшеничного хлеба. Путем наблюдений Н. И. Вавилов установил значительную засоренность пшеницы ядовитым опьяняющим плевелом (Lolium temulentum L.) и поражаемость ее фузариозом. Хлеб, изготовленный из этой пшеницы, вызывал своего рода опьянение и судороги («пьяный хлеб»).
В Средней Азии Н. И. Вавилов обследовал Мервский, Тедженский, Каахкинский, Ашхабадский и Кара-Калинский районы в Туркмении; Шурабадский, Курган-Тюбинский, Гармский, Кулябский и Ходжентский районы в Таджикистане и в горном Бадахшане — Мургаб, Рушан, Шугнан, Хорог, долины рек Гунта и Шахдары. В северном Иране он посетил Астрабадскую, Мезандеранскую, Тегеранскую, Казвинскую, Гилянскую, Хамаданскую, Керманшахскую и Мешхедскую провинции.
Экспедицией было собрано до 2700 образцов местных культурных растений. Было установлено большое число новых форм мягкой пшеницы — Triticum vulgare Vill. (Т. aestivum L.), что привело Н. И. Вавилова к убеждению о несоответствии существовавшей тогда классификации этого вида действительному его разнообразию и о необходимости дальнейшей ее переработки. В северном Иране были открыты неизвестные тогда науке полуостистые (ости только в верхней половине колоса) и инфлятные (с деформированными остями вздутых колосковых чешуй) формы мягкой пшеницы, у которых ости достигали лишь 2—4 см длины при наличии крупного колоса.
На склонах Хорасанских гор Н. И. Вавиловым была собрана большая коллекция богарных пшениц, а вокруг Мешхеда обнаружены огромные посевы ценных засухоустойчивых пшениц. В районе Хамадана Николай Иванович наблюдал исключительную засоленность участков и успешное произрастание на них пшениц с высокими качествами зерновок.
В Припамирье (Шугнане и Рушане) экспедиция впервые обнаружила целую группу форм яровых мягких пшениц, у которых на месте перехода листового влагалища в листовую пластинку отсутствовали обычный язычок (ligula) и ушки (auricula). Экспедиция встречала в Шугнане поля, сплошь занятые безлигульными мягкими пшеницами. Всего было найдено 9 новых разновидностей безлигульных пшениц: var. pamiricum Vav., var. schugnanicum Vav., var. afghanicum Vav. (последняя была встречена в пограничной с Афганистаном полосе) и др.
Некоторые из найденных в этом районе мягких пшениц имели чрезвычайно слаборазвитые язычок и ушки и представляли собой гибриды между обыкновенными и безлигульными формами (как это было установлено впоследствии экспериментальным путем).
Инфлятные и безлигульные формы пшеницы были обнаружены Н. И. Вавиловым также в районе Памира — по долинам рек Гунта и Шахдары. Им было установлено большое разнообразие форм пшеницы в пределах Памира и найдена интересная безостая форма пшеницы с округлыми колосковыми чешуями, напоминающая некоторые формы китайской пшеницы.
Таким образом, в результате изучения материалов экспедиции по мягким пшеницам Н. И. Вавиловым было выделено 67 ее разновидностей вместо известных прежде 27. Памирские безлигульные мягкие пшеницы ярового типа, явившиеся эндемами высокогорных долин, оказались наиболее пригодными для продвижения в высокогорья Памира.
Как указывал Н. И. Вавилов, на Памире в условиях крайних высот и изоляции выработались высокопродуктивные скороспелые и холодостойкие формы растений. Цель поездки Н. И. Вавилова на Памир в 1916 г. и заключалась в сборе скороспелых сортов сельскохозяйственных культур для испытания их в северных районах нашей страны, а также в установлении высотных границ земледелия. Вторично (в 1924 г.) Н. И. Вавилов посетил некоторые районы Памира, пройдя из Афганистана к Ишкашиму по долине Пянджа и к верховьям Аму-Дарьи. В 1929 г., направляясь в Западный Китай из Оша по Алайской долине, он продолжил изучение земледельческих районов Памира. Состояние земледелия Памира и вообще проблема развития высокогорного земледелия особенно интересовали Н. И. Вавилова. Помимо личных экспедиционных исследований он оказывал в течение многих лет огромное содействие при организации опытной работы на Памире (труды П. А. Баранова, И. А. Райковой и др.). Все сорта картофеля, широко разводимые ныне в Горно-Бадахшанской области, были выделены в результате испытания коллекции (в числе 600 образцов), полученной от отдела клубнеплодов Всесоюзного института растениеводства. Н. И. Вавилов настоятельно указывал на необходимость внедрения в горных районах Таджикистана посевов озимой пшеницы, что и получило успешное развитие начиная с 60-х годов.
Экспедицией был отмечен очень интересный факт отсутствия в Иране, несмотря на тщательные поиски, персидской пшеницы (Triticum persicum Vav. ex Zhuk.), описанной H. И. Вавиловым в 1919 г. по образцу, полученному от эрфуртской фирмы «Гааге и Шмидт» (Haage u. Schmidt) под названием persischer Weizen. Последующими экспедициями ВИРа в Закавказье (П. М. Жуковский, Е. И. Барулина, Е. А. Столетова, Л. Л. Декапрелевич и др.) и в Турцию (П. М. Жуковский) было установлено, что в действительности Т. persicum Vav. является эндемичным видом не Ирана, а Закавказья и прилегающей к нему с юго-запада части Турции. В дальнейшем Н. И. Вавилов обнаружил этот вид в высокогорном Дагестане около аула Гергебиль. Персидская пшеница оказалась очень ценной для селекции ввиду высокого иммунитета к мучнистой росе, желтой ржавчине и пыльной головне, а также холодостойкости. С целью выведения новых сортов для продвижения твердых пшениц на север вид Т. persicum оказался весьма перспективным. К нему относятся следующие сорта яровой пшеницы: Дика джавахетская, Дика тианетская и Дика местная, районированные в Грузинской ССР, Дика 9/14, возделываемая в Дагестанской АССР, Грузинской ССР и Кабардино-Балкарской АССР, и сорт Персикум, разводимый в Армянской ССР.
Из других видов пшениц экспедицией были встречены в Иране в армянских поселках около Хамадана посевы полбы. Ввиду того что культура полбы в Иране была обнаружена К. Гаусскнехтом лишь в Лурестане, нахождение ее посевов небольшими островками только в одном районе возбудило интерес. Путем опроса экспедицией было установлено, что полба была занесена сюда переселившимися армянами около 300 лет тому назад из Турции.
Сборы экспедиции по трем видам рода Aegilops L. — Ае. triuncialis L., Ае. squarrosa L., Ае. crassa Boiss. — позволили Г. М. Поповой не только выделить ряд новых разновидностей названных видов (8 разновидностей для Ае. triuncialis L. и по одной разновидности для остальных двух), но и установить параллелизм изменчивости Aegilops и Triticum. Как и у рода Triticum, у Aegilops были найдены разновидности остистые и безостые, гладкие и опушенные, с белой, красной и коричневой окраской колоса и т. д. Более того, как твердые пшеницы мало или вовсе не поражаются ржавчиной и имеют выполненную соломину, так и Ае. triuncialis L., как выяснилось, устойчив к ржавчине и имеет выполненную соломину. Обратная картина наблюдалась у видов Ае. crassa Boiss. и Ае. squarrosa L. Им оказались присущи сильная поражаемость ржавчиной и наличие полой соломины — признаки, столь характерные для группы мягких пшениц. Таким образом, в результате изучения материала экспедиции удалось наметить группы твердых и мягких Aegilops, параллельных твердым и мягким Triticum, и окончательно установить параллелизм изменчивости как у диких, так и у культурных видов.
Интересный материал был доставлен экспедицией и по сорно-полевой ржи, в особенности из северо-западных провинций Ирана. Встреченная лишь в посевах озимой пшеницы и ячменя в качестве злостного их сорняка, рожь здесь отличалась значительным разнообразием признаков. Отсутствие существенных отличий по общему габитусу растений сорнополевой ржи Ирана и культурной европейской ржи, затем наличие в северо-западных провинциях Ирана эндемичных форм (красноколосая рожь), отсутствующих в Европе, наконец, наличие в Таджикистане (Шугнан) и в Иране (Хамадан) специальных посевов сорно-полевой ржи в смеси с пшеницей и ячменем — все это вместе взятое, а также этимологический анализ персидского названия ржи «чоу-дар» (что дословно значит «растение, терзающее ячмень, пшеницу») дали основание Н. И. Вавилову (1917) впервые выдвинуть теорию (впоследствии им более разработанную) о происхождении культурной ржи из сорняка, сводящуюся к следующему положению: продвигая озимую пшеницу и ячмень из очагов их первоначальной культуры, человек бессознательно расширял ареал и сорно-полевой ржи. При продвижении пшеницы на север, когда условия произрастания для последней становились менее благоприятными, человек постепенно убеждался в полезности многих свойств ржи и стал сознательно высевать ее сперва в смеси с пшеницей, а впоследствии в качестве самостоятельной культуры. При постепенном переходе ржи — сорняка в чистую культуру и затем продолжавшемся в течение многих веков продвижении ее с юга на север отобрались более выносливые и неприхотливые ее расы, которые приспособились к новым условиям произрастания.
В тех же районах Памира (Шугнан, Рушан, Хорог, по р. Гунту), где была найдена безлигульная мягкая пшеница, Н. И. Вавилов обнаружил и безлигульную рожь, представленную 9 разновидностями. Кроме типичных безлигульных форм сорно-полевой ржи, у которых язычок отсутствовал на листьях всех ярусов и листовое влагалище постепенно, без изгиба переходило в листовую пластинку, были найдены и переходные расщепляющиеся формы, у которых строение листьев первого яруса было тождественно строению листьев без язычка, но уже со второго яруса у основания листовой пластинки имелись их зачатки.
Таким образом, изучение ржи этих стран позволило Н. И. Вавилову установить, что разнообразие форм ржи (Secale cereale L.) является по существу тождественным разнообразию различных видов пшеницы и ячменя — Triticum и Hordeum.
К северу от Хамадана на одном из пшеничных полей, сильно засоренных рожью, экспедицией наблюдалось очень редкое явление — заражение нескольких колосьев ржи пшеничной пыльной головней (Ustilago tritici Jens.), что позволило Н. И. Вавилову высказать сомнения по поводу специализации этого паразита и его приуроченности исключительно к пшенице. При последующем изучении собранного экспедицией материала по сорно-полевой ржи Ирана удалось установить ряд практически ценных рас, которые при достаточной продуктивности отличались высокой степенью засухоустойчивости.
Экспедицией впервые была установлена в северном Иране в армянских поселках близ Хамадана особая группа овсов, принадлежащая к культурному виду Arena sativa L., но легко выделяющаяся среди других культурных овсов формой метелки, которая у всех форм этой группы была рыхлой, односторонней, довольно длинной (до 18—22 см длины), 5—7-ярусной и с крупным, длинным зерном.
Так же как рожь была непременным атрибутом посевов мягкой пшеницы и ячменя, найденные в Иране овсы являлись неизменными спутниками полбяной культуры. В некоторых посевах экспедицией наблюдалось даже вытеснение полбы овсом.
Найденные формы сорно-полевого овса были выделены Н. И. Вавиловым в новые ботанические разновидности: var. iranica Vav. (белозерная), var. persica Vav. (желтозерная) и var. asiatica Vav. (коричневозерная).
Обнаружение экспедицией оригинальных рас овса в качестве сорняков среди вымирающей культуры полбы невольно привлекло внимание и привело к дальнейшему исследованию ВИРом сорняков полбы как в пределах Советского Союза, так и в других странах.
В отношении культуры ячменя (Hordeum sativum Jessen) экспедицией было установлено, что Иран и Средняя Азия (так же как впоследствии было установлено и для Афганистана, Тибета и северной части Индии) сравнительно однообразны и занимают промежуточное положение между Передней и Восточной Азией. В обследованных районах Ирана и Средней Азии оказались налицо многорядные и двурядные пленчатые (присущие Передней Азии) и голозерные (свойственные Восточной Азии) ячмени.
Из 129 известных разновидностей ячменя в северном Иране и в пределах Памира экспедицией было установлено всего лишь 19 разновидностей, причем одна из них — из двурядных ячменей (var. viride Vav. et Orl.), найденная на Памире, оказалась новой. Пленчатые ячмени Средней Азии и Ирана представляют особую ботанико-географическую группу proles irano-turkestanicum (medio-asiaticum). Ячмени этой группы, как установлено многолетним их изучением, характеризуются следующими чертами: скороспелостью (вегетационный период в условиях Среднего Поволжья и Кубани колеблется между 71 и 72 днями) при наличии быстрого прохождения первой фазы развития — от всходов до колошения (42—44 дня); отсутствием реакции на яровизацию; низкорослостью (40—55 см); слабой кустистостью; средним развитием корневой системы; требовательностью к определенному температурному режиму в период созревания; большой стойкостью к атмосферной засухе в период налива зерна и слабой чувствительностью к почвенной засухе; средней урожайностью; мелким зерном (вес 1000 зерен 30—35 г), обычно удлиненной или эллиптической формы; очень грубым среднеплотным коротким и широким колосом прямоугольной или квадратной формы, не поникающим благодаря наличию твердого колосового стержня, сильно покрытого восковым налетом, и находящимся до полного созревания над верхним листовым влагалищем или частично в верхнем листовом влагалище; наконец, длинными и широкими листьями.
У ячменей этой группы ости грубые, средней длины (12—15 см), превышающие длину колоса в 0,5—2 раза, у основания широкие, с хорошо развитыми ушками и покрытые грубыми, длинными, крупными и толстыми зубчиками, не опадающие перед созреванием. В связи с наличием указанных положительных признаков эти ячмени несомненно заслуживают внимания селекционеров в качестве исходного материала для выведения устойчивых сортов, нужных засушливым районам Закавказья (Армении и Азербайджана).
Помимо этой группы ячменей на Иранском плоскогорье были найдены голозерные ячмени, относимые к proles iranicum, характерными особенностями которых явились сравнительно хорошая неполегаемость соломы, малая стойкость к засухе и невысокая продуктивность.
Кроме сбора местных культурных форм ячменя Н. И. Вавиловым проводились также наблюдения над экологическими условиями обитания дикого ячменя (Hordeum spontaneum С. Koch). В Таджикистане и в Туркмении (в районе Кушки) им были собраны образцы дикого ячменя, сильно пораженные мучнистой росой (вызываемой грибом Erysiphe graminis DC.). Эта находка оказалась очень интересной, так как обнаружение S. spontaneum, пораженного этим заболеванием, противоречило многочисленным опытным наблюдениям английского миколога Е. Сальмона, относившего этот вид дикого ячменя к разряду наиболее устойчивых к этой болезни.
Сборы экспедиции по сорго — джугаре Sorghum cernuum (Ard.) Host (S. vulgare Pers.) включили 2 оригинальных образца джугары из Таджикистана и 18 образцов, взятых из коллекции Андижанского опытного поля, представлявшие сборы из различных мест СССР, а также США.
Джугара Средней Азии оказалась особым экотипом, так называемой туркестанской джугарой, характерные признаки которой — толстый и сухой (или полусухой) стебель; сравнительно широкие и короткие листья; сильно согнутая, компактная, яйцевидная (или овальная) метелка с короткой ножкой и густо опушенными стержнем и ветвями; всегда остистые и обратнояйцевидные колоски со слабокожистыми и сильно опушенными пленками; наконец, до половины открытое и легко обрушиваемое зерно. Хотя по своей относительной позднеспелости среднеазиатская джугара и непригодна для районов выращивания сорго в европейской части Советского Союза, тем не менее благодаря своей засухоустойчивости и хорошей продуктивности она может представить значительный интерес для практической селекции.
Установленная экспедицией сравнительная бедность сортового состава проса (Panicum miliaceum L.),как в пределах Ирана, так и в Средней Азии, стоит, по-видимому, в тесной связи как с отдаленностью этих стран от основного очага формообразования проса (Китай), так и с малым возделыванием в них этой культуры. Сборы экспедиции по просу свидетельствуют о преобладании в Иране светлозерных форм, довольно урожайных и сравнительно скороспелых, могущих несомненно представить интерес для селекции. На Памире экспедицией была обнаружена очень интересная для науки форма сорно-полевого проса, сильно осыпающаяся при созревании. Из памирских культурных форм проса вызвала интерес для целей селекции найденная экспедицией var. leptodermum Bat., отличающаяся тонкопленчатостью и легко обрушиваемым зерном.
Коллекция гороха (Pisum sativum L.) из Таджикистана, относящеюся к подвиду subsp. asiaticum Gov., дала основание предполагать проникновение распространенных там форм из Афганистана, что было доказано последующим сравнительным изучением богатого афганского материала, доставленного экспедицией Н. И. Вавилова в 1924 г. В Таджикистане было найдено не меньшее разнообразие форм, чем впоследствии в самом Афганистане, но с той лишь разницей, что на Памире было обнаружено выпадение ряда форм с доминантными признаками (например, с сильно выраженным восковым налетом, с антоциановой окраской стебля и листьев и др.) и, наоборот, были установлены неизвестные до того времени рецессивные формы с однородной окраской кожуры семян, как например с одной фиолетовой пятнистостью, с фиолетовой пунктировной и т. д. Кроме того, сортовой ассортимент гороха Памира отличался еще и тем, что в нем преобладали именно те формы, которые в Афганистане встречаются редко, формы же, широко распространенные в Афганистане, были на Памире редки.
Что касается Горохов Ирана, то, относясь к тому же подвиду subsp. asiaticum Gov., они составляют особую ботанико-географическую группу proles persicum Gov. Иранская группа форм имеет такой же грязно-розовый парус и такие же красные или фиолетово-красные крылья цветков, что и афганская группа (proles afghanicum Gov.), но в отличие от последней характеризуется листочками с ясной зазубренностью и стеблем и листьями со средне выраженной сизоватой окраской. В составе иранской группы Л. И. Говоровым были установлены две новые разновидности — var. persicum Gov. и var. subpersicum Gov., широко распространенные в то время в Иране, а в Афганистане обнаруженные в 1924 г. лишь в одном Фарахском районе. Горохи Ирана в связи с наличием среди них форм, достаточно холодостойких (при осенних посевах в условиях наших субтропиков), представили интерес в качестве сидерационной культуры под хлопчатник и другие культуры, а равным образом для кормового использования. Эти иранские горохи послужили материалом для скрещиваний.
Что касается образцов гороха, собранных экспедицией в Таджикистане (Памир), то они показали себя (по данным физиологического испытания в Омске А. В. Яфаева) устойчивыми к почвенной и атмосферной засухе и были использованы при скрещиваниях в целях выведения высокоурожайных, засухоустойчивых кормовых и пищевых сортов.
По чечевице (Lens esculenta Moench) удалось собрать довольно полную коллекцию встречающихся в Иране форм. Там оказалось 9 разновидностей. Большинство из них относится к установленному в 1928 г. Е. И. Барулиной subsp. microsperma (Baumg. y Bar., столь характерному для Афганистана, и в частности к группе asiatica Bar., объединяющей сравнительно скороспелые, низкорослые формы с мелкими семенами, очень разнообразными по окраске и рисунку, с синими, голубыми и реже белыми с голубыми жилками цветками, имеющимися в количестве 1—3, чаще 2 на цветоносе, с чашечками, почти равными венчику, и с мелкими, узкими, удлиненными листочками. Но помимо этих чисто азиатских форм в Иране в отличие от Афганистана (как мы увидим ниже) экспедицией были собраны и крупносемянные формы (например, var. nummularia Al.), наличие которых в Иране явилось несомненно результатом влияния Средиземноморья. Из собранных в Иране разновидностей мелкосемянной чечевицы большинство оказались общими (как было установлено впоследствии) для Ирана и Афганистана. К ним относятся var. persica Bar., широко распространенная по всему Ирану, var. violascens Bar., собранная также на Памире, как и var. punctata Bar., и, наконец, var. iranica Bar. — редкая форма, найденная экспедицией лишь в Мешхеде. Что касается разновидностей grisea Bar., gilva Bar., virescens Bar. и эндемичной для Ирана cazvinica Bar., то они последующей экспедицией Н. И. Вавилова в Афганистане не были найдены, однако были обнаружены другими экспедициями ВИРа в Турции, Закавказье и в Испании.
Кроме обыкновенной чечевицы экспедицией были собраны в Иране 2 образца Vicia ervilia (L.) Willd., не отличающейся разнообразием и возделываемой в самом небольшом количестве. Собранная коллекция иранской чечевицы оказалась интересной и в практическом отношении, так как среди доставленных образцов имелись засухоустойчивые и урожайные формы.
Иран — страна, где при продвижении на запад от Афганистана впервые начинают встречаться представители культурной флоры Средиземноморья; это особенно отчетливо видно на примере бобов (Viciafaba L.). Как свидетельствуют сборы экспедиции, средиземноморские, как и вообще крупносемянные, формы бобов больше тяготеют к западным провинциям Ирана (Кум и другие пункты), где были представлены преимущественно очень обычной в средиземноморских странах крупносемянной формой f. divulgata Murat. Что касается среднесемянных азиатских форм, встреченных Н. И. Вавиловым в 1916 г. в Таджикистане, а в 1924 г. и в западном Афганистане (Герат), то в Иране они были сосредоточены преимущественно в районах, прилегающих к его восточной границе (Хорасан). Особое внимание экспедиция обратила на полное отсутствие в пределах Ирана мелкосемянных азиатских форм, так широко распространенных в Средней Азии и в Афганистане (данные 1924 г.). В практическом отношении собранные в Иране образцы бобов не представили особого интереса, с одной стороны, в связи с отсутствием в этой стране оригинальных форм и, с другой — в связи с наличием несомненно заносного материала, менее разнообразного и менее хозяйственно ценного, чем в странах, откуда они были привезены.
Сборы экспедиции по нуту (Cicer arietinum L.) при последующем их изучении дали возможность Г. М. Поповой установить для Ирана особую экологическую группу подвида subsp. orientale G. Pop. proles iranicum G. Pop., характерными признаками которой явились лежачая форма куста (длина главного стебля 35 см и высота 16—20 см), мелколистность, антоциановая окраска стебля и края листочков, мелкие красновато-фиолетовые цветки, мелкие бобы, мелкие черные семена, скороспелость и низкая урожайность семян (всего 2—3 ц/га). В составе этой группы экспедицией были найдены в Иране 2 новые разновидности — var. irano-nigrum G. Pop. и var. irano-brunneum G. Pop. Ввиду низкой урожайности семян и лежачей формы куста нут иранской группы оказался непригодным для крупного механизированного хозяйства, но благодаря своей скороспелости — интересным в качестве исходного материала для скрещиваний.
В дальнейшем выяснилось, что в то время как в Иране преобладающее значение приобрели формы proles iranicum G. Pop., найденные последующими экспедициями ВИРа также в пограничных районах Азербайджана (Ленкорань и Нахичевань) и в Армении, на Памире распространена своя экологическая группа форм (proles pamiricum G. Pop.), отличающаяся высокорослостью (35—40 см), малой ветвистостью, тонкостебельчатостью, сравнительной мелкостью листьев, цветков и бобов, красновато-фиолетовой окраской цветков и темно-коричневыми семенами, низкой урожайностью и позднеспелостью. В составе этой группы форм, присущей исключительно Памиру, Г. М. Поповой установлены новые разновидности var. pamiro-brunneum G. Pop. и var. pamiro-fulvum G. Pop. Наличие у форм этой группы таких положительных признаков, как высокорослость, высокое прикрепление бобов (завязываются на 24—27-м междоузлиях) и высокое содержание белка в семенах (25%), делает формы этой группы особенно интересным материалом для синтетической селекции.
Помимо этих двух экологических групп нута, относящихся к подвиду subsp. orientale G. Pop., всесторонним изучением доставленного экспедицией материала Г. М. Поповой была выделена в Средней Азии и в Иране (а впоследствии и в пределах Закавказья, Турции и Афганистана) третья экологическая группа — proles turkestanicum G. Pop., представленная формами среднеспелыми (65—70 дней в условиях Средней Азии), сравнительно высокими (30—35 см), с листьями средней величины, с розовыми цветками, с общей зеленой окраской растения и с антоциановой окраской стебля, с мелкими розовыми семенами угловатой формы (вес 1000 семян 140—170 г). Этот экотип, обладая сравнительно высоким ростом и хорошей урожайностью, может быть также использован в селекции.
Собранная экспедицией коллекция хлопчатника позволила впервые приступить к изучению иранской группы вида Gossypium herbaceum L. (местное название «гуза»), в то время ботанически еще малоизученного. Анализ доставленных образцов установил принадлежность их к var. vightiana Watt. — группе форм с сильно опушенными стеблями и ветвями и со сравнительно крупной (вес сырца 3.5—4 г) и сильно раскрывающейся коробочкой, что особенно резко отличает иранскую группу хлопчатников от среднеазиатской и особенно афганской группы, представленной большей частью закрытокоробочными формами этого вида. Что касается технических показателей волокна, то местная гуза Ирана, как оказалось, включает формы как с шелковистым, так и с шерстистым волокном, по своей длине варьирующим от 20 до 26 мм. Среди иранской гузы были отмечены отдельные формы с хорошим выходом волокна. Биологически вся группа гузы Ирана относится к среднепоздним и поздним формам. Что касается опадения завязей, столь характерного для индийской группы этого вида, то такового среди иранских форм гузы не было обнаружено, зато наблюдалась у них склонность к выпадению сырца при слишком запоздалой уборке. В северо-восточном Хорасане, пограничном с Афганистаном, экспедицией было отмечено проникновение афганской группы закрытокоробочных форм.
При последующем, более детальном изучении иранской гузы было описано (Бордаков, 1937) в ее составе множество мелких экотипов, различающихся между собой по форме и окраске листовой пластинки, по окраске коробочки и по общему габитусу всего растения. Наибольшее же богатство форм G. herbaceum L. Н. И. Вавиловым было установлено в Средней Азии, и в частности в Таджикистане (1916 г.), а также, как увидим ниже, в северном Афганистане (1924 г.) и отчасти в Синьцзяне (1929 г.). Из этих областей, по предположению Л. П. Бордакова, хлопчатник G. herbaceum L. проник в западную Индию, в Северный Китай (провинции Ганьсу, Шаньси, Шэньси) и на запад — в Иран, Турцию, Ирак, Сирию, Палестину, Саудовскую Аравию и в Африку. При этом любопытно отметить, что, согласно исследованиям Л. П. Бордакова, по мере удаления от этого основного центра формообразования гузы продвигались преимущественно сравнительно крупно- и раскрытокоробочные формы, тогда как формы мелкокоробочные с абсолютно закрытой коробочкой оставались на месте, будучи приурочены преимущественно к скотоводческим районам.4 Ввиду наличия у иранской гузы ряда дефектов (сильно раскрывающейся коробочки, позднеспелости, сравнительной короткости и часто грубости волокна и других отрицательных признаков) она не может иметь для нас практического интереса.
Весьма богатый по своему разнообразию материал был доставлен экспедицией по льну (Linum usitatissimum L.), представленный исключительно азиатскими формами группы brevimulticauUa Vav. et Ell. подвида eurasiaticum Vav. et Ell., характерными признаками которого являются мелкосемянность, мелкоцветковость и мелкокоробочность. Особенно интересным ботанически оказался материал из Таджикистана, где найдено было до 9 новых для науки разновидностей. Н. И. Вавиловым и Е. В. Эллади было установлено, что азиатские кудряши имеют преимущественно светлоокрашенные семена (светло-бурые, буровато-желтые и желтые) и очень часто реснички на перегородках коробочек. Наиболее распространенной в Средней Азии оказалась var. asiaticum Vav. et Ell. с голубым венчиком и синими пыльниками. В составе этой разновидности были найдены ранние, карликовые и сравнительно маловетвистые формы (subvar. ргаесох), встреченные лишь в горных районах Таджикистана, затем среднеспелые низкие формы (subvar. subserotinum), широко распространенные в Узбекистане и Таджикистане и Возделываемые главным образом на богаре, и, наконец, формы, составившие третий экотип (subvar. serotinum) и выделяющиеся позднеспелостью, сильной кустистостью, многокоробочностью, обильной облиственностью и часто большей высотой (были найдены в Таджикистане). Этот экотип льна был собран Н. И. Вавиловым и в северо-восточном Иране. Из редких форм, пока найденных только в Таджикистане, экспедицией были собраны образцы var. darvasicum Vav. et Ell. (со светло-бурыми семенами, светло-голубым венчиком, синими пыльниками, слабо гофрированными лепестками, ресничками на перегородках коробочек), var. varum Vav. et Ell. с голыми перегородками коробочек, наконец, var. albescens Vav. et Ell., тоже со светлыми семенами, с почти белым венчиком, с синими пыльниками и с голыми перегородками коробочек. Такое большое разнообразие признаков у кудряшей Памира дало основание Н. И. Вавилову высказать предположение о близости Таджикистана к основному очагу формообразования обширной европейско-азиатской группы льнов — Афганистану, что подтвердилось в результате его путешествия туда в 1924 г.
Азиатские кудряши в условиях Средней Азии выделяются большой продуктивностью семян, однако в условиях черноземной полосы европейской части Советского Союза в связи со значительной поражаемостью грибными заболеваниями сильно снижают урожай. Вследствие низкорослости они неудобны для механизированной уборки. Однако как исходный материал для синтетической селекции представляют интерес, тем более что среди них имеются высокомасличные формы.
Вместе с образцами льна экспедицией были доставлены и семена злостных его сорняков — индау (Eruca sativa Mill.) и сурепки (Brassica campestris L. ssp. oleifera Metzg.).
По наблюдениям H. И. Вавилова, индау являлся основным засорителем посевов льна в Таджикистане. Это проявилось в сильной засоренности индау абсолютно всех собранных в этой республике образцов льна. Как было установлено Н. И. Вавиловым, таджики при обмолоте собранного урожая льна обычно не отделяли его семян от семян индау, созревающих одновременно, так что лен высевался из года в год в смеси с индау. По собранным экспедицией сведениям, население Таджикистана часто практиковало посев льна в смеси с индау вполне сознательно, используя Eruca sativa в качестве масличного растения. Применение в Таджикистане одновременно и чистых посевов индау дало основание Н. И. Вавилову высказаться за несомненное происхождение культуры индау, как и многих других культурных растений (рожь, овес и др.), из сорняков. К тем же выводам привело Н. И. Вавилова и изучение другого засорителя посевов льна в Таджикистане — сурепки, встреченной экспедицией как в смеси со льном, так и в чистых посевах.
Сурепка Таджикистана была представлена особой разновидностью, выделенной Е. Н. Синской как var. pamirica Sinsk. Она оказалась ценной и для практических целей вследствие своей раннеспелости и способности в условиях Ленинградской области, Белоруссии и в некоторых пунктах Сибири давать наибольший выход масла. Исследования Н. Н. Иванова показали, что, например, в условиях Минска выход масла у памирской сурепки достигает 45.4%, между тем как в условиях Туркмении (Мерв) он снижается до 36.6%. По данным географических опытных посевов было установлено, что памирская сурепка хорошо созревает всюду в РСФСР до 60° с. ш., а в отдельные годы и в значительно более северных районах и даже за Полярным кругом (Хибины).
Отметим еще, что в Иране экспедицией были обнаружены формы сахарной свеклы с белыми круглыми корнеплодами (сортотип Дорохшанская свекла), представляющие интерес для скрещивания с нашшми сортами сахарной свеклы в целях получения сортов с округлой формой корнеплода. Кроме того, среди иранского материала по свекле были установлены формы с исключительно яркой крапчатой окраской кожуры корнеплода. В заключение следует сказать, что экспедицией был впервые доставлен в СССР персидский клевер — шабдар (Trifolium resupinatum L.), оказавшийся практически очень ценным.