Происхождение и механизм образования культурного вида ржи

Origin and mechanism of formation of cultivated rye

Автор: Вильховой Владимир Евгеньевич

ФГБОУ ВО ГРАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, Россия

e-mail: Vova-11.09@yandex.ru 

Vilkhovoi Vladimir

Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazeva, Moscow, Russia

e-mail: Vova-11.09@yandex.ru 

Аннотация: Статья посвящена обзору изучения различными учеными вопроса происхождения культурной ржи. Приведены основные результаты и выводы исследований советских ученых по этому вопросу. Также рассматривается биологический механизм становления сорно-полевого растения ржи в культурное.  

Abstract: The article is devoted to an overview of the study by various scientists of the question of the origin of cultivated rye. The main results and conclusions of the studies of Soviet scientists on this issue are presented. The biological mechanism of the formation of a weed-field rye plant into a cultivated one is also considered.

Ключевые слова: рожь, сорно-полевая рожь, культурная рожь, происхождение, биологические особенности.

Keywords: rye, weed-field rye, cultivated rye, origin, biological features.

Тематическая рубрика: Сельское хозяйство.

Растения культурной ржи имеют свое происхождение из форм вида Secale cereale, которые как сорные растения были широко распространены в посевах уже существовавших долгое время культурных пшеницы и ячменя. Такое положение описал в 1917 году Н. И. Вавилов, которое имеет место на больших территориях по всей Юго-Западной Азии. Также ученый отмечает, что народы, населяющие эту территорию, не знали (или почти не знали) рожь как культурное растение [1,2].

Выводы, предложенные Н.И. Вавиловым, вызвали интерес ученых и способствовали проведению во второй четверти XX века многочисленных экспедиций и исследований в Закавказье, Средней Азии и соседних странах. Экспедиции проводились такими учеными, как Галабаев Г.А., Майсурян Н.А. и Жуковский П.М.

Результатом исследований стал сбор большой коллекций диких видов, а также местной сорно-полевой и культурной ржи. Ботанические исследования собранного материала, которое провели Андроповы В.Ф. и В.И. в 1929 и 1936 годах, открыли все многообразие существующих разновидностей и форм ржи. Четко сформировались два географических центра происхождения культурной ржи. Первый, находящийся на территории Малой Азии, Закавказья и северо-западного Ирана, характеризуется максимальным разнообразием форм и включает все 46 разновидностей. Второй, находящийся на территории северо-восточного Ирана, Афганистана и Средней Азии, характеризуется гораздо меньшим разнообразием форм Secale cereale. Ученые предполагают, что этот центр является вторичным. Скорее всего он образовался в результате миграций форм ржи из первичного центра [3].

Далее, с развитием и продвижения земледелия на север и в высокогорные районы, вместе с основными зерновыми культурами (пшеница и ячмень) продвигалась и сорно-полевая рожь. Однако, условия новых мест, которые были более холодными, больше подходили росту и развитию ржи, чем пшенице и ячменю. В результате рожь начала приобретать конкурентное преимущество и вытеснять основные культуры.

Советскими учеными были проведены исследования, в том числе и этимологические, которые помогли установить пути распространения ржи из центров происхождения в другие части мира. Исследования показали существование трех путей, которые проходили параллельно и самостоятельно.

Первый путь начинался от первичного центра происхождения культурной ржи и проходил через Кавказ на территорию стран бывшего СССР и Центральной Европы. Второй путь также начинался из первичного центра и проходил через Западную Анатолию и Босфор в Южную и Западную Европу. Третий путь начинался из вторичного центра разнообразия и проходил по территории Средней Азии [3].

Также интересно понимание механизма получения сорно-полевыми растениями ржи конкурентного преимущества перед уже веками существующими зерновыми культурами пшеницы и ячменя. Известен факт, что формы с крупным зерном успешно накапливаются в популяции т.к. их конкурентная способность выше, чем у форм с более мелким зерном. К тому же, крупнозерные формы имеют большое адаптивное значение. Это проявляется в более сильных ростках по сравнению с ростками основных культур. Сорно-полевая рожь становится способной конкурировать на полях с пшеницей и ячменем. На фоне естественного и искусственного отбора хорошо закреплялись мутации крупнозерности. Также, в немалой степени, накоплению крупнозерных мутаций способствовал метод древних земледельцев по очистке семян. Они отвеивали зерна, полученные от урожая, и в результате в семенной материал не попадали мелкие дикие формы семян. Более крупные зерна в посевном материале приводили к появлению растений ржи с прямостоячей формой куста и прочной соломиной.

При уборке урожая, человек отбирал зерна, не успевшие к этому времени осыпаться. В этих семенах происходили микромутации, приводящих к частичной прочности колосового стержня. Этот процесс на протяжении многих лет привел к появлению форм с неломким колосом, которые стали составлять конкуренцию основной культуре в продуктивности и, следовательно, и в урожае. После этого в суровых условиях новых северных районов земледелия рожь перестала быть сорняком в посевах пшеницы. Теперь она выступает важным компонентом в ржано-пшеничной смеси. Такая смесь (суржик) стала гарантировать получение урожая.

По сравнению с пшеницей и ячменем, рожь обладает более сильной изменчивостью и приспособляемостью к новым условиям среды. Это как раз и способствовало формированию культурной ржи из сорно-полевой. Во многом это стало возможным благодаря перекрестному способу опыления. Возникающие ценные гены у отдельных растений внутри популяции, через перекрестное опыление стали распространяться и на остальные растения этой популяции [3].

Биологические особенности ржи, позволившие ей обрести конкурентное преимущество перед основными зерновыми культурами в условиях более холодного климата северных и высокогорных районов не потеряли своей актуальности и сегодня. Выращивание ржи в местах, имеющих малоплодородную почву с повышенной кислотностью позволяет производителям получать достойные стабильные урожаи, в то время как другие культуры в этих условиях не принесли бы такого результата. Особое применение рожь находит в органическом сельском хозяйстве, где невозможно применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Рожь известна выделением её корневой системой особых веществ, затрудняющих рост и развитие сорных растений. Поэтому можно говорить об использовании ржи в севообороте как природного гербицида. 

Список литературы:

1. Вавилов Н.И. О происхождении культурной ржи. Труды Бюро по прикладной ботанике, т. Х, № 7–10. Петроград, 1917.

2. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971.

3. Культурная флора СССР: т. II, ч. 1. Рожь / В.Д. Кобылянский, А.Е. Корзун, А.Г. Катерова, Н.С. Лапиков, О.В. Солодухина; Под ред. В.Д. Кобылянского. – Л.: Агропромиздат: Ленингр. отд-ние, 1989. – 368 с.

4. Скобелев О.А. Матушка-рожь: происхождение, история, описание и культурно-хозяйственное значение ржи. – Петрозаводск : Издательский центр музея-заповедника "Кижи", 2016. – 26 с.