Отличие живого от неживого в их взаимоотношениях со средой
Известно, что организмы тесно связаны с условиями внешней среды и не только связаны, но и определённым образом пригнаны к среде, в которой они живут. Эта как бы целесообразность строения и образа жизни организмов, гармония живой природы прекрасно объяснена Дарвином в учении об естественном и искусственном отборе. Естественным отбором объясняется совершенствование существ в природных условиях. Искусственным же отбором объясняется, почему культурные растения и домашние животные, как правило, хорошо соответствуют потребностям людей.
Вообще, и живые и неживые тела находятся в известных отношениях к окружающей их среде. Однако взаимоотношения организмов с внешней средой принципиально отличны от взаимоотношений неживых тел с той же средой. Главное отличие состоит в том, что взаимодействие неживых тел с окружающей средой не является условием их сохранения, наоборот, это — условие уничтожения их как таковых. Например, чем лучше изолировано какое-нибудь неживое тело от воздействия кислорода, влаги, температуры и т. д., тем дольше оно остаётся тем, что оно есть.
Наоборот, если живой организм изолировать от условий внешней среды, ему необходимых, то он перестаёт быть организмом, живое перестаёт быть живым. Живое неотъемлемо связано с окружающей средой, с условиями постоянного обмена веществ.
Таким образом, обязательность взаимоотношений с внешней средой для живых существ является неотъемлемым условием их существования, питания и развития в широком значении этого слова, то есть и в смысле формирования наследственных свойств организмов.
Раскрытие закономерностей взаимоотношений организмов с условиями внешней среды есть основная задача агробиологии. Весьма важным был и есть этот вопрос и для практики.
Чем лучше мы будем понимать взаимосвязь организмов с условиями внешней среды, тем лучше можно управлять организмами, пользуясь возможностями регулирования и создания условий внешней среды.
Значение выбора объекта исследования
Общие закономерности развития организмов можно вскрывать, конечно, на любом животном или растительном объекте. Но для более успешной теоретической и практической работы не безразлично, какой объект выбрать для этой цели.
В последние десятилетия одним из «классических» объектов исследований для раскрытия закономерностей изменчивости и наследственности стала мушка дрозофила. Многие учёные не только за границей, но и у нас в Советском Союзе хотели на этом объекте (а некоторые и теперь ещё хотят) вскрыть закономерности наследственности растительных и животных организмов, вскрыть закономерности взаимоотношений организма и внешних условий.
Выбор объекта играет большую роль в успехе теоретической работы.
Если объект хозяйственно важен, тогда работа ведётся с большей охотой, я бы сказал, с необходимостью. Интересных вопросов много, но из всего интересного для исследования надо уметь избирать наиболее значимое. Объект практически значимый заставляет самые глубокие вопросы теории решать под углом зрения практики, а это главное для решения вопросов теории, так как критерием истинности теории является практика.
Мне кажется, что выбор такого объекта для исследования, как мушка дрозофила, затрудняет истинное исследование. Конечно, и этот объект обладает общими природными закономерностями, присущими любому живому, животному или растению. Но что можно разрабатывать на дрозофиле, чего можно от неё требовать под углом зрения практики? Какие вопросы на этом объекте можно решать практически?
Нужно быть особо гениальным и многознающим, чтобы даже на таком объекте, который безразличен для практики, вскрыть что-нибудь действительно важное для практики.
Мы в своих работах, как правило, избираем объект исследования практически значимый.
Остановлюсь на одном из таких объектов — на картофеле.
На картофеле, как и на других практически важных объектах, легче, чем на дрозофиле, вскрываются и решаются различные вопросы агробиологической теории. Результаты, полученные в работе с картофелем, дали мне смелость согласиться на такой многообещающий заголовок моей лекции, как «Организм и среда», хотя в лекции речь будет идти просто о картофеле, о том, как его лучше культивировать. Вскрытые на этом объекте закономерности можно в той или иной степени переносить и на другие растения.
Причины вырождения посадочного материала картофеля на юге
В условиях юга, где лето жаркое, картофель чувствует себя плохо. В этих условиях он быстро теряет свою породу, быстро теряет хорошие свойства наследственности.
В первый год посадки при хорошей агротехнике урожай из привезённого с севера посадочного материала получается довольно хороший (10–15 т с 1 га). Но если взять клубни картофеля от этого урожая и высадить их в будущем году том же южном районе, то новый урожай, как правило, будет ужо значительно ниже предыдущего урожая. При посадке материала, который был выращен на юге уже дважды (в двух поколениях), урожай будет уже раза в 2–3 ниже. При трёх-четырёхлетней репродукции на юге ранних сортов картофеля (а на юге только они и могут культивироваться) дело доходило до того, что весной сажают на гектар одну или немного больше одной тонны посадочного материала, а урожая снимают немного меньше тонны, то есть урожай не возвращает затраченного посадочного материала. В практике такое поведение картофеля в районах с жарким летом называли вырождением.
Чтобы поддержать культуру картофеля, требовался ежегодный завоз посадочного материала на юг из более северных или из нагорных районов.
До революции плановый завоз посадочного материала на юг, конечно, не мог быть осуществлён. Поэтому степи Украины и Северного Кавказа, а также хлопковые районы среднеазиатских и закавказских республик до революции картофеля почти не знали. В города же для продовольствия картофель завозился с севера или из нагорных районов.
В наше время, после Октябрьской революции, посадочный материал картофеля в южные районы стал завозиться ежегодно. Но развивать картофелеводство в значительных размерах в этих районах на привозном материале было довольно трудно.
Быстрое падение урожаев картофеля на юге при посадке его клубнями, выращенными в южных же условиях, старая наука объясняла не изменением природы (наследственности) картофеля, а болезнью. Ведь признать изменение природы картофеля при культуре на юге — это значит признать изменение наследственности организмов от условий жизни. Буржуазной же науке о наследственности такую зависимость невыгодно было признавать. Не признаёт она её и до сих пор.
Быстрое, легко бросающееся в глаза изменение поведения сортов картофеля при репродукции их на юге наука назвала специфической южной болезнью картофеля. Но так как возбудителей, то есть заразного начала, нельзя было обнаружить, то эту болезнь причислили к болезням, вызываемым фильтрующимися вирусами. Вирусные же болезни, как известно, заразные. В связи с этим было установлено, что на юге семенные участки картофеля нельзя высаживать ближе 2–3 км от картофеля, в том или ином проценте больного вирусами.
В семенные хозяйства юга ежегодно привозили из северных районов вагоны хорошего посадочного материала. Высаживали его изолированно, вдали от посадок вырожденного картофеля. Но не было случая, чтобы из картофельных семеноводческих хозяйств юга вышла хотя бы одна тонна хорошего, здорового посадочного материала картофеля для посадки производственных площадей. Здоровый, завезённый с севера картофель в процессе размножения вырождался в течение одного-двух лет.
Мало удачной была и работа селекционеров южных районов, десятки лет пытавшихся вывести сорт картофеля, который был бы устойчив против вырождения, против так называемых вирусных заболеваний.
Правда, селекционерам довольно легко удавалось при посеве семян (а не клубней) картофеля получать клубни, которые при посадке на будущий год качественно и количественно побивали своим урожаем любой сорт, привезённый с севера. Но через три-четыре года, когда этот новый сорт (новая порода) размножался хотя бы до 20–30 ц, обычно оказывалось, что он уже вырождается и даёт низкий урожай.
Теперь уже определённо можно сказать, что неудачи с картофелем на юге постигали людей потому, что было принято неправильное, не соответствующее действительности «научное» объяснение вырождения картофеля на юге. Наука не подошла к картофелю с точки зрения взаимоотношений организма и среды. В этом была основная ошибка науки в объяснении вопроса вырождения картофеля на юге.
Мы в своих исследовательских работах при решении того или иного вопроса в агробиологии, как правило, начинаем с анализа взаимоотношений данных организмов с окружающей их внешней средой. При таком анализе, конечно, не должны упускаться из виду и различного рода болезни, а также условия развития этих болезней.
Попытаемся, насколько возможно, припомнить и кратко повторить ход наших рассуждений в 1933 г., когда мы в Селекционно-генетическом институте (Одесса) впервые взялись за решение вопроса борьбы с вырождением картофеля на юге.
Чем объяснить, что картофель, присланный на юг, например из Горьковской области в Одесскую, в первый год даёт хороший урожай, а во второй год значительно снижает его? Отчего, от каких внешних причин посадочный материал после репродукции его на юге ухудшился? Ведь в предыдущем году, в год привоза на юг из более северных районов, породные, то есть семенные его качества были хорошими. Значит, здесь на юге, есть какие-то, отличные от других районов условия, которые быстро ухудшают породные, семенные качества картофеля.
Сначала приходит мысль о длине дня. Ведь летний день в наших южных районах короче, нежели в северных. В науке же известно, что длина дня нередко играет немалую роль в развитии растительных организмов. Стоит только сравнить, например, выращивание ряда сортов проса при различной продолжительности дня, как легко обнаружить разное поведение растений. Растения, получившие в начале развития хотя бы десять укороченных до 10–12 часов дней (а следовательно, удлинённую ночь), резко сокращают свой вегетационный период.
Но предположение о влиянии длины дня на разбираемое нами изменение свойства картофеля можно отвести. В любом районе юга картофель прекрасно развивается, не ухудшает своей породы, если его высаживают в предгорных или горных районах. Наоборот, картофель на юге вырождается при высадке его в долинах, где день по продолжительности примерно такой же, как и в горах. Значит, длина дня не является причиной вырождения картофеля.
Можно было предположить, что в явлении вырождения главную роль играет почва. Известно, что на юге на огородах около речек, на песчаных почвах картофель родится лучше и немного дольше держится, то есть слабее вырождается, чем на обычных почвах полевых участков. Но ведь в более северных или нагорных районах при разнообразных почвах картофель не ухудшается подобно тому, как это имеет место в жарких районах. Отсюда ясно, что основной причиной вырождения картофеля на юге была не почва, следовательно, и не питание растений в прямом смысле.
Только температурными различиями среды довольно легко объяснялось, почему на крайнем юге, например в Азербайджанской ССР, в долинах картофель больше одного года не может выжить, а на расстоянии 30–40 км в предгорной и горной полосе картофель растёт лучше, чем в более северных районах, например на юге УССР (до введения в этих районах летних посадок).
Предположить плохое действие высокой температуры на всё растение картофеля в процессе его развития было бы неправильно. Высокая температура в известные периоды вегетации картофеля бывает и в Московской области и в южных гористых районах, а картофель, как известно, хорошо развивается в этих местах. Следовательно, высокая температура не противоречит многим биологическим требованиям картофеля. Значит, дело не вообще в действии высокой температуры на все процессы развития картофельного растения, а в действии высокой температуры в какие-то моменты развития отдельных органов. Разобраться в данном вопросе нам помогло накопленное к этому времени уже довольно большое количество экспериментов по так называемой стадийности развития растительных организмов.
В то время нам уже было известно, что если взять, например, выросшее из семени однолетнее растение, которое можно размножить черенками, то после расчеренкования его по длине стебля и укоронения черенков в одних и тех же условиях легко обнаруживается, что растения с черенков, взятых с верхушки и немного пониже верхушки, как правило, дадут цветы раньше, чем растения с черенков прикорневой части стебля. Черенки, взятые с прикорневой части стебля, будут цвести почти одновременно с растениями, полученными из семян, высеянных в одно время с укоренением черенков. Растения, полученные из черенков прикорневой части стебля, оказываются настолько же молодыми, настолько близкими к началу индивидуальной жизни и далёкими от её конца, как и организмы, начинающие свою жизнь из семян. Наоборот, черенки, взятые с верхушки, то есть выше того места стебля, где уже были бутоны или цветы, дают бутоны и цветы рано. Однолетние растения, выращенные из таких черенков, уже в самом начале оказываются близкими к концу индивидуальной жизни, к образованию семян.
Отсюда мы пришли к выводу, что клеточная ткань по длине стебля растительного организма разнокачественна в смысле стадийности развития, в смысле этапов индивидуальной жизни организма.
Чем старее возрастно ткань (чем ниже она по стеблю, то есть чем ближе к корням), тем моложе она по развитию, тем больше остаётся путей для различных сложных и пока что во многом не изученных превращений и видоизменений, через которые растительный организм нормально идёт к завершению своей жизни.
Наоборот, чем ближе клеточная ткань к верхушке растения, — а она обычно является и наиболее молодой тканью, — тем меньше возможностей для жизненных превращений. Индивидуальная жизнь, общий цикл развития приближается к нормальному концу, к старению. Жизнь у растений начинается сызнова (с повторением этапов стадий) тогда, когда растение начинается с семечка. Если же размножение ведётся черенками, клубнями и т. д., то в этих случаях жизнь организмов не начинается сызнова. Она есть, в прямом виде, продолжение жизни предыдущего организма, вернее, той клеточной ткани, которая взята для размножения.
Отсюда и возникла мысль о том, что быстрое вырождение картофеля на юге в основном есть результат стадийного старения картофеля как семенного цветкового растения. Но как это доказать?
Сотрудница Селекционно-генетического института Е. П. Мельник, по нашему предложению, в 1933 г. расчеренковала стебли картофеля сорта Элла. Из этих черенков выросли кусты, давшие клубни. Клубни были убраны и сохранены до весны 1934 г. Весной эти клубни были высажены. Оказалось, что клубни, начало которым в опыте было положено верхушечными (по длине стебля) черенками, дали примерно в два раза меньший урожай, чем клубни от черенков, взятых у основания стебля, то есть из того места, на котором обычно образуются клубни под землёй. Первые дали урожай в среднем 120 г на куст, вторые — 250 г. Клубни из черенков с верхушки кустов дали картофельные кусты, по виду напоминающие те, которые на юге называет вырожденными, а клубни из черенков самой нижней части стебля дали кусты значительно лучшие.
Для нас стало понятным, почему картофель, цветковое однолетнее растение, размножаемый из года в год не семенами, а клубнями, во многих районах десятилетиями не вырождается, не стареет. Объясняется это тем, что из года в год клубни берут своё начало от клеток наиболее стадийно молодых, от клеток нижней подземной части стебля. К этому времени уже было выяснено, что стадийные изменения семенных растений происходят в клетках точек роста стеблей.
Было предположено, что если повлиять высокой температурой в достаточной мере на пробуждённые глазки клубней, то есть на точки роста будущих стеблей, то ткань этих глазков одряхлеет, и клубни с такими глазками, будучи посаженными, дадут вырожденные растения. Стебли возьмут своё начало из одряхлевшей ткани глазков. Новые клубни будут завязываться, развиваться также уже из дряхлой ткани и поэтому будут маложизненными, вырожденными.
Экспериментально это явление было проверено следующим образом. Взяли заведомо здоровые, невырожденные клубни. Разрезали их пополам. Одни половинки положили в подвал, другие же половинки — в термостат с температурой 30–40° и продержали в этих условиях 25–30 дней. Потом все (и из подвала и из термостата) половинки посадили. Полученные кусты от половинок из подвала были здоровыми, а кусты, выросшие из половинок, находившихся в термостате, были больными южной болезнью.
У картофеля ранних сортов, при культуре его в южных жарких районах, глазки на вновь образовавшихся клубнях нередко пробуждаются ещё до выкопки урожая. Исходя из всего этого и было предположено, что действие высокой температуры на даже слегка пробуждённые, тронувшиеся в рост глазки и является основной причиной быстрого массового вырождения посадочного материала картофеля на юге.
Таков, коротко, тот путь рассуждений и небольших экспериментов, который в 1933 и 1934 гг. позволил нам предположить, почему картофель на юге быстро вырождается, и наметить пути борьбы с этим явлением.
Встал вопрос — как сделать, чтобы высокая температура не влияла на глазки клубней урожая данного года, которые пойдут в качестве посадочного материала в будущем году.
Пусть высокие температуры будут влиять на стебли и листву картофельных кустов. Чем выше (в известной мере) температура, тем быстрее у картофельных растений идёт жизнь, образование урожая, нормальное старение ботвы. Всё это — нормальный ход жизни картофельных растений. Лишь бы только дряхлые, постаревшие части не были использованы будущей весной как основание для нового потомства, для посадки.
Необходимо не допускать продолжительного влияния высокой температуры на пробуждённые глазки клубней, из которых начинаются после посадки новые растения.
Отсюда в 1933 г. и родилась мысль испробовать посадку семенного картофеля не весной, а летом, с тем чтобы клубни развивались в более прохладное осеннее время. С другой стороны, молодые клубни из такого урожая, не успев вызреть ко времени уборки, долго не пробуждая глазков, не будут и зимой подвергаться старению, дряхлению при хранении в довольно тёплых южных условиях. Было уже выяснено, что до тех пор, пока глазки клубня не пробудились, высокая температура не может на них действовать в смысле изменения породы картофеля.
Проверка способа летних посадок в селекционно-генетическом институте и в колхозах
6 июля 1933 г. в Селекционно-генетическом институте (Одесса) было посажено 0,25 га картофеля сорта Элла на участке после уборки урожая молодого картофеля ранневесенней посадки. Лето было в этом году дождливое. Поэтому удалось получить всходы картофеля на участке, где уже был выращен один урожай, чего в обычные годы на неполивных участках в условиях юга получить нельзя.
Осенью на участке июльской посадки было убрано с площади 0,25 га примерно 2,5 т картофеля. Величина клубней этого урожая была обычная — 100–150 г средний вес клубня.
Весной 1934 г. клубнями от летних посадок картофеля было засажено 1,5 га. Часть клубней была оставлена для повторной летней посадки 1934 г. Рядом с весенней посадкой картофеля от урожая летней посадки был высажен тот же сорт Элла клубнями от урожая нормальной весенней посадки. Разницу между этими посадками трудно было подметить, ничего особенного в поведении растений из клубней от урожая летней посадки в глаза не бросалось. Припоминая поведение в 1934 г. растений, полученных из клубней от первой летней посадки 1933 г., думаю, что вряд ли кто-нибудь мог бы предположить ту хорошую эффективность в смысле улучшения посадочного материала, которую потом начали давать летние посадки в условиях юга.
Можно было думать, что поведение растений в указанном опыте весенней посадки 1934 г. клубнями от бывшей летней и весенней посадок сорта Элла как бы не подтвердило нашего вышеизложенного предположения о том, что летние посадки должны прекратить ухудшение посадочного материала картофеля при репродукции его на юге. Трудно сейчас сказать, решились ли бы мы, глядя на результаты этого первого опыта, выйти с предложением производить летние посадки в колхозах. Думаю, что решились бы. Практически же дело было так. Ещё зимой 1933/34 г., то есть до вышеуказанного опыта, поставленного с целью проверки семенного качества посадочного материала от летней посадки 1933 г., специалист Селекционно-генетического института А. Д. Родионов (ныне директор института) заказал по одному вагону картофеля сорта Эпикур и Ранняя роза для завоза из Горьковской области в 16 колхозов Одесского района с целью проведения опыта с летней посадкой.
Чтобы произвести посадку картофеля летом в условиях засушливого юга УССР на неполивных участках, необходимо позаботиться о хорошем сохранении в почве зимне-весенней влаги. Для этого колхозам было рекомендовано оставить участки зяблевой пахоты и, начиная с ранней весны, обрабатывать их по типу обработки хорошего чёрного пара в условиях засушливых районов. Посадка была произведена в конце июня, то есть во время уборки хлебов. Лето 1934 г. (особенно первая половина) было жаркое и чрезвычайно засушливое. Многие колхозники и колхозницы, а также и ряд агрономов с недоверием отнеслись к предложению сажать картофель летом. Это вполне нормально. В этих районах, как уже говорилось, картофель довольно плохо удавался даже при ранневесенних посадках. Сажать же картофель в самое засушливое и жаркое время года, во время уборки хлебов, конечно, казалось непрактичным, ненужным делом. В связи с таким недоверием к этому предложению колхозники-опытники, взявшиеся проводить по 1–2 га летние посадки картофеля, встречали много затруднений в смысле помощи в надлежащей подготовке поля и производстве посадки картофеля. Осенью, во время уборки урожая, все сомнения колхозников рассеялись. Несмотря на засушливое лето, клубни картофеля от урожая летних посадок получились в массе небывалого для юга размера — по 400–500 г. Клубни были значительно крупнее, чем в первом нашем опыте летней посадки в 1933 г., которая была произведена не на оставленном с весны участке, а на участке после уборки ранневесеннего картофеля. На причинах значительно большего размера клубней, полученных в 1934 г., в сравнении с 1933 г., я в дальнейшем остановлюсь. Замечу, что мы в своих предположениях не ожидали увеличения размеров клубней при летней посадке картофеля.
Клубни, полученные колхозниками-опытниками от летних посадок, были высажены весной 1935 г. в этих же колхозах. Рядом был посажен картофель, полученный от обычных весенних посадок.
Эти опыты колхозниками были произведены не на маленьких делянках, а на гектарах с практической целью — получение урожая картофеля.
После появления всходов обнаружилось резкое различие растений участков, засаженных клубнями от летних посадок, в сравнении с растениями участков, засаженных клубнями от обычных весенних посадок. Растения ранних сортов (Эпикур и Ранняя роза), полученные от клубней летних посадок южной репродукции, ничем не уступали по своей мощности и здоровому виду растениям этих же сортов от клубней, завезённых из северных районов в год посадки, то есть весной1935 г. Наоборот, растения этих же сортов, но из клубней, прошедших одногодичную весеннюю репродукцию на юге, были слабыми, вырожденными. Участки, засаженные клубнями от летней посадки, дали раза в два более высокий урожай, чем участки, засаженные клубнями от весенней южной репродукции.
Весной этого же 1935 г. в Селекционно-генетическом институте был посажен картофель сорта Элла для сравнения результатов уже двухгодичной летней репродукции с обычной весенней репродукцией. В 1935 г. и опыт с сортом Элла, после двухгодичной летней репродукции, дал хорошие результаты в пользу материала из урожая летней посадки. Оказалось, что вырожденных кустов, полученных из материала бывшей летней посадки, было 8,8 %. У картофеля же из клубней бывшей весенней посадки было 58,9 % вырожденных кустов.
Чем же объяснить, что картофель от летних посадок 1933 г. не дал различия в качестве посадочного материала при весенней посадке 1934 г. и только в 1935 г. это различие обнаружилось?
В настоящее время это объяснение дать довольно легко.
Сорт Элла среднеспелый, медленнее вырождается при репродукции его на юге, чем ранние сорта. Материал, взятый для опыта, был завезён в институт из Киевской области в 1931 г. и в 1933 г. в значительной степени ещё не успел выродиться. Лето 1933 г. было прохладное и дождливое. Поэтому весенние посадки этого года также в малой степени ухудшили посадочный материал. В результате при посадке весной 1934 г. растения из клубней бывших летних посадок и весенних оказались почти одинаковыми.
Способ летних посадок нами тогда выдвигался исключительно для прекращения вырождения посадочного материала картофеля на юге. О том же, что летними посадками, как теперь нам хорошо известно, можно улучшать посадочный материал, мы тогда ещё и не предполагали.
Иное получилось в опытах с летними посадками в 1934 г. Этот год был жарким, засушливым, в особенности, как указывалось, в первой половине лета. Урожай клубней картофеля от весенних посадок в этих условиях получился в сильной степени вырожденным. При летних же посадках он не только не выродился, не ухудшился, но значительно улучшился в сравнении с тем, каким он был привезён с севера.
Для того чтобы показать, насколько из летних посадок получается лучший посадочный материал, чем от весенних посадок в условиях юга, сошлюсь на один опыт, проведённый специалистом Селекционно-генетического института (Одесса) А. Ф. Котовым.
Осенью 1935 г. на участке летней посадки картофеля Ранняя роза он отобрал 300 лучших кустов. Урожаи клубней с этих кустов он не смешивал, хранил раздельно в подвале до весны 1936 г. Весной половина клубней урожая каждого куста была высажена в поле, а вторая половина клубней была оставлена в подвале до конца июня, после чего и была высажена в поле на грядках рядом с ранневесенней посадкой. Грядки были расположены таким образом, что потомство клубней каждого куста, отобранного осенью 1935 г. при летней посадке, попадало на места, смежные с весенней посадкой потомства этого же куста. Осенняя уборка урожая была произведена одновременно. Площадь участка до времени летней посадки поддерживалась в чистом, рыхлом состоянии.
Легко было наблюдать, что урожай от летней посадки в каждом потомстве отобранных осенью 1935 г. кустов был выше, чем урожай от весенней посадки потомства тех же кустов. Клубни в урожае от летней посадки были в несколько раз крупнее, чем клубни от весенней посадки. Убранный урожай как от летней, так и от весенней посадки каждого клона (потомства отдельных кустов) хранился в подвале раздельно. Весной 1937 г. примерно половина клубней из урожая предыдущего года как от весенней, так и от летней посадки каждого клона была высажена для сравнения качества посадочного материала от бывшей весенней и от бывшей летней посадки. Вторая половина клубней каждого клона оставлена для такой же посадки летом. В общем из потомства каждого отобранного в 1935 г. куста получались 4 варианта.
1. Картофель, прошедший в 1936 г. весеннюю посадку и в 1937 г. высаженный также весной.
2. Картофель от летней посадки 1936 г. и высаженный в 1937 г. весной.
3. Картофель от весенней посадки 1936 г. и высаженный в 1937 г. летом.
4. Картофель от летней посадки 1936 г. и в 1937 г. высаженный также летом.
Наблюдая за весенними посадками этого опыта, резко бросалось в глаза преимущество делянок всех клонов, посаженных клубнями от бывшей летней посадки, в сравнении с делянками, засаженными клубнями от бывшей весенней посадки. Результаты этого опыта мною уже публиковались (журнал «Яровизация» № 5, 1937 г., «Колхозные хаты-лаборатории — творцы агронауки»), поэтому не буду подробно их приводить. Укажу только, что урожай растений, полученных из клубней от бывшей летней посадки, во многих случаях в 2–3, а то и больше раз превышал урожай растений, полученных из кустов бывшей весенней посадки. Так, например, клон № 59 из клубней бывшей весенней посадки 1936 г. при весенней посадке в 1937 г. дал урожай по 153 г в среднем на куст. Клубни этого же клона, высаженные весной 1937 г. рядом с вышеуказанными клубнями, но которые в 1936 г. были получены из урожая не весенней посадки, а летней, дали средний урожай на куст не 153, а 315 г. Клон № 232 из клубней от весенней посадки 1936 г. при посадке в 1937 г. весной дал в среднем на куст урожая в 80 г, а этот же клон, будучи посажен клубнями от летней посадки, дал урожай на куст в среднем 413 г. Не было ни одного случая, чтобы урожай какого-либо клона из трёхсот при посадке клубнями от летней репродукции оказался ниже или равным урожайности растений из клубней бывшей весенней посадки.
То же самое получилось и в варианте опыта 1937 г. не весенней, а летней посадки, с той лишь разницей, что при летней посадке урожай получился значительно более высокий при посадке клубней как от весенней, так и от летней посадки предыдущего года.
Начиная с 1935 г. в производственные опыты по проведению летних посадок картофеля, с целью прекращения вырождения картофеля в южных условиях, включалось всё больше и больше (сотни, потом тысячи и десятки тысяч) колхозов южных областей УССР, а потом и южных районов РСФСР.
Весенние посадки картофеля в колхозах клубнями от урожая летних посадок предыдущего года были на юге могучим пропагандистом мероприятия летних посадок семенных участков картофеля.
После широкой производственной и экспериментальной проверки можно сказать, что вышеприведённое наше предположение о причинах вырождения картофеля в южных жарких условиях как будто бы блестяще оправдалось. Говорю «как будто».
Вышеприведённое предположение причин вырождения картофеля на юге хотя относительно и верно (его можно экспериментально проверить в любой год), но результаты практики летних посадок показали узость, односторонность этого объяснения. В самом деле, ведь уже несколько лет рельефно обнаружилось, что летние посадки картофеля на юге являются способом не прекращения вырождения посадочного материала картофеля, завезённого из северных районов для репродукции в условиях южных районов, а способом значительного улучшения этого посадочного материала. А ведь это не вытекает из вышеприведённого объяснения. Всё объяснение было построено на отрыве индивидуального развития (онтогенеза) растений от развития породы (филогенеза). Эта крупная для науки ошибка легко и быстро была обнаружена практикой. Доли истины в предположении были использованы практикой, а для теории практика дала прекрасные факты, показывающие единство онтогенеза и филогенеза.
Было подмечено, что в массе, с каждой новой репродукцией путём летней посадки, величина клубней увеличивается. Укажу хотя бы на такое общее наше наблюдение. Если в первый, 1934 г. применения летней посадки картофеля в колхозах можно было находить клубни весом 300–500 г, то в последующие годы размер отдельных клубней достигал 1 кг, а потом 1,5 кг и в редких случаях даже2 кг. Уже это одно указывало на то, что при применении на юге летних посадок картофель, привезённый из северных районов, не только не ухудшается, не вырождается, но может из года в год улучшать свою породу, то есть свои семенные свойства.
Оказалось, что при летних посадках семенные качества картофеля могут так же изменяться, как и при весенних посадках, с той лишь существенной разницей, что при весенних посадках на юге с каждой репродукцией картофель всё более и более ухудшался, вырождался, а при летних посадках, наоборот, с каждой репродукцией порода картофеля всё более улучшается.
Раньше было общеизвестно, что если высадить в сравнимых условиях посадочный материал хотя бы сорта Ранняя роза, полученный из урожая Московской области, и посадочный материал того же сорта, но полученный из урожая Одесской области, то всегда почти без исключения урожайность посадочного материала из Московской области будет значительно больше, чем урожайность посадочного материала из Одесской области. Теперь же можно приводить немало опытных данных обратного порядка. И в прошлом, 1940 г. в опытах И. Е. Глушенко (научного сотрудника Института генетики Академии наук СССР) на участке под Москвой получен урожай картофеля сорта Ранняя роза из клубней летней южной репродукции (Селекционно-генетический институт, г. Одесса) 480,5 ц из расчёта на гектар, а в этих же условиях тот же сорт местного происхождения (Московская область, Институт картофельного хозяйства) дал урожай 219,5 ц с гектара.
Всё это говорит о том, что летние посадки картофеля на юге являются способом не прекращения вырождения породы картофеля, а способом улучшения породы картофеля.
При решении разбираемого нами частного, хотя бы практически и важного, вопроса — борьба с вырождением посадочного материала картофеля в условиях юга, мне кажется, хорошо был вскрыт ряд общих закономерностей, в той или иной мере относящихся ко многим растительным, думаю, что и к животным организмам. Так, например, экспериментально на малых и больших площадях летней посадки картофеля безупречно показано одно из наиболее важных принципиальных положений агробиологической науки, сводящееся к тому, что те условия внешней среды, которые ведут к хорошему развитию тех или иных органов растения, например клубней картофеля, — эти же условия улучшают и породу растений в этом же направлении.
Практикой показано, что посадочный материал картофеля от летних посадок на юге по своим породным качествам является значительно лучшим, чем посадочный материал от весенних посадок. Что это улучшение породы происходит за счёт хороших условий внешней среды во время развития клубней летней посадки, говорит то, что клубни урожая летней посадки в основной своей массе значительно крупнее, чем клубни того же сорта от весенней посадки. Крупные же клубни, само собой понятно, получаются вследствие хороших условий внешней среды в момент развития этих клубней.
Необходимо также подчеркнуть, что урожайность посадочного материала из летней репродукции значительно более высокая в сравнении с посадочным материалом весенней репродукции не потому, что для сравнительной посадки берутся клубни разного размера — от летней посадки более крупные, а от весенней более мелкие. На юге в Институте генетики (Одесса) немало было проведено опытов, когда от урожая летней посадки брали для сравнения породных качеств самые мелкие клубни — весом 10–20 г, не успевающие к осенним заморозкам развиться. Эти клубни высаживались рядом с клубнями от урожая южной весенней посадки значительно больших размеров — 50 — 100 г и, несмотря на это, как правило (у ранних сортов на юге без исключения), урожайность кустов из клубней от летних посадок была значительно выше, чем урожайность кустов из клубней весенней посадки. Это говорит о том, что порода клубней картофеля от летних посадок изменяется. Условия для развития клубней картофеля при летних посадках создаются хорошие. Благодаря этому клубни получаются крупными, и одновременно с этим и порода картофеля улучшается, изменяется в направлении крупноклубневости.
Этим самым экспериментально легко подтверждается практически общепризнанное и, наоборот, отвергаемое буржуазной генетикой положение, говорящее о том, что хорошие культурные агротехника и зоотехния окультуривают сорта растений и породы животных; плохие же агротехника и зоотехния и готовые хорошие сорта растений и породы животных ухудшают, портят. При таком понимании породы (наследственности) организмов само собой напрашивается практический вывод: на семенных участках не должно быть плохой агротехники, так как плохая агротехника ухудшает породу растений. Под хорошей агротехникой необходимо понимать создание условий, способствующих развитию нужного нам качества и количества урожая семян или посадочного материала.
Почему на юге при летней посадке картофеля получаются хорошие условия внешней среды, благодаря которым развиваются крупные клубни картофеля, а вместе с этим улучшается и порода картофеля? Объяснение этого явления, на мой взгляд, заключается в следующем.
В засушливых районах юга для того, чтобы получить всходы картофеля при посадке его в конце июня — в середине июля, обязательно необходимо брать участок с глубокой зяблевой пахотой, с ранней весны до самой посадки держать этот участок в виде лучшего чёрного пара, то есть чистым от сорняков и с рыхлым верхним мульчирующим слоем. При этих условиях хорошо сохраняется запас зимне-весенней влаги. Одновременно с этим к середине лета, как показали многочисленные данные опытных станций, на таких участках накапливается большое количество растворимых питательных веществ, одной только азотистой пищи — нитратов — накапливается до 50–60 пудов на гектар.
Картофель при летних посадках на юге, попадая на хорошо и правильно обработанные участки, пользуется, я бы сказал, небывало хорошими условиями питания. Во второй половине лета — в начале осени, когда температура бывает уже не слишком высокая, при наличии большого количества удобоусвояемых питательных веществ развивается мощная ботва и за 2–3 недели — крупные клубни.
В общем мы и теперь утверждаем, что основной причиной вырождения картофеля на юге при весенних посадках является действие высокой температуры на пробуждающиеся глазки клубней картофеля в момент их нахождения под кустами или после уборки во время хранения.
Причиной же улучшения посадочного материала при летних посадках являются хорошие условия питания, хорошие условия развития клубней картофеля.
Давая такое объяснение, становится понятным, почему в первый, 1933 г. наших опытов с летними посадками картофеля не было получено улучшения посадочного материала. Я уже говорил, что при сравнительных посадках весной 1934 г. нами не была обнаружена разница в поведении растений, полученных из клубней от весенней и летней посадок предыдущего года.
Среднеспелый сорт Элла в прохладный, дождливый 1933 г. при весенней посадке не выродился, а летняя посадка не улучшила породности этого сорта, потому что она была произведена на участке, бедном усвояемыми питательными веществами, на участке, освобождённом от растении картофеля ранневесенней посадки. Этим и объясняется отсутствие разницы в посадочном материале от весенней и летней посадок в приведённом случае.
Практика летних посадок картофеля вскрыла сугубо интересный для агробиологии вопрос — из пищи строится не только тело организма, но и порода, наследственность организмов. Экспериментально это было хорошо подтверждено многими советскими исследователями сначала на объекте картофеля, а потом и на многих других растениях. В данном случае я имею в виду опыты по вегетативной гибридизации.
И. В. Мичурин в своём прекрасном учении о менторах показал, как путём прививки можно изменять природу растений. До последних лет это не признавалось «жрецами от науки». Теперь же, после буквально массового получения вегетативных гибридов уже невозможно это отрицать.
Впервые опубликовано в 1943 г.