Многолетние зерновые

У однолетнего злака одно репродуктивное событие и нет будущего, которое надо финансировать. Он способен перевести в зерно почти всё связанное им вещество, и столетие селекции подняло эту долю — уборочный индекс — примерно до половины надземной биомассы у современной пшеницы. Многолетник так не может. Он обязан закончить сезон, имея в узлах кущения, корневищах и корнях достаточно углерода, азота и структуры, чтобы пережить покой и отрасти, и этот резерв вычитается из зерна прежде всех прочих решений.

Размен реален, а не следствие слабой селекции

Это честная версия спора. Часто говорят, что многолетние зерновые дают мало лишь потому, что за ними стоят десятилетия отбора, а не тысячелетия, — и доля правды тут есть: речь идёт о культурах, недавно введённых в культуру из дикорастущих видов, со всем набором диких свойств — осыпаемость, мелкое зерно, неравномерное созревание, низкая завязываемость, самонесовместимость и неудобные полиплоидные геномы.

Но под разрывом в доместикации лежит ограничение распределения ресурсов, и оно не исчезает с числом циклов. Отбор на зерно и отбор на устойчивость травостоя тянут в разные стороны, и посевы, продавленные в сторону семенной продуктивности, обычно раньше изреживаются и выпадают. У многолетнего зернового поэтому есть потолок, заданный резервом, который травостою нужен для возобновления, и мишень селекции — не максимальный урожай, а наибольший урожай, совместимый с выживанием. Это условная оптимизация, задача иная и более медленная, чем прямой отклик на отбор.

Где находится кернза

Пырей средний, продаваемый под названием кернза, — наиболее развитая многолетняя зерновая культура и опорный случай. Урожай зерна в полевых опытах составляет малую долю от однолетней пшеницы на той же земле, масса зерновки в несколько раз ниже пшеничной, и — этот пункт чаще всего опускают — урожайность падает после первых двух лет уборки по мере старения травостоя и конкуренции побегов, так что средние за несколько лет хуже показателей первого года. Агрономический довод в её пользу держится не на зерне: непрерывно живущие корни снижают эрозию, перехватывают нитрат, который иначе вымылся бы в месяцы, когда однолетнее поле стоит голым, и удлиняют период фотосинтетического захвата. Спорить следует именно об этих выгодах.

Многолетнее сорго, полученное скрещиванием с корневищным Sorghum halepense, показывает опасность иного рода: корневище, дающее многолетность, — это же и то, что сделало гумай одним из злостнейших сорняков мира, поэтому признак нельзя интрогрессировать, не решая вопроса о сорной агрессивности.

Исключение, которое стоит назвать

Многолетний рис — случай, показывающий, что ограничение количественное, а не абсолютное. Линии, полученные от скрещивания культурного риса с корневищным диким видом Oryza longistaminata, выведенные в Юньнани и допущенные к возделыванию в Китае, дают несколько последовательных урожаев с одной посадки при сборе, сопоставимом с ежегодно пересеваемым рисом, а трудозатраты и семена на закладку оплачиваются один раз. Продуктивность всё же снижается за несколько лет, и травостой в итоге приходится обновлять. Работает это там, где система возделывания и так подходит для отрастания, — и потому, что дикий родитель дал готовое корневище, которого никакой отбор внутри культурной пшеницы не создаст. В любом случае это многолетняя селекционная программа, а не инженерная задача.