Костычев - Игорь Крупеников

«Идеальное» строение почвы сохраняется на нови и на второй год ее обработки, но постепенно почвенные комочки разрушаются, и на шестой год, по наблюдениям Костычева, «нельзя уже отличить недавнюю новь от давнишней мягкой пахоты».

Что же создает комковатое, как мы теперь говорим, структурное, строение почвы? Корни многолетник трав, отвечал Костычев. Мы сейчас благодаря трудам советских ученых глубже понимаем этот вопрос, но все же суть его остается прежней: прочная комковатая структура почвы может быть создана только под влиянием корневых систем растений — многолетних и однолетних.

После наступления злаковой стадии постепенно восстанавливалась структура почвы, и она получала свое прежнее плодородие — вновь приобретала такие физические свойства, которые способствовали созданию в ней хорошего водного и воздушного режима. Питательными веществами черноземы тоже хорошо обеспечены. Еще в одной из своих ранних студенческих работ Костычев писал, что нужно одинаково внимательно изучать и химические и физические свойства почвы.

Но сейчас он увидел, что этого недостаточно: необходимо особенно тщательно изучать биологические процессы, совершающиеся в почве, и их влияние на ее «физику» и «химию». Летом 1881 года Костычев на примере своих личных исследований доказал огромную эффективность такого широкого комплексного подхода к почве и к происходящим в ней явлениям. Он нашел объяснение причинам засух, так губительных именно для черноземных пашен. Он увидел пути, еще не проторенные, но ясные для разработки мер, настоящих и радикальных, по борьбе с засухой, по созданию системы повышения плодородия почвы. Этими исследованиями Костычев заложил фундамент нового направления в почвоведении — направления биологического и вместе с тем агрономического.

Повидимому, Костычев и сам чувствовал, какие большие и важные научные открытия он сделал. Он поспешил, по своему обыкновению, сделать их всеобщим достоянием. Можно думать, что еще в поле он написал статью о своих путешествиях весной и летом 1881 года. Во всяком случае, уже в июльской и августовской книжках журнала «Сельское хозяйство и лесоводство» появилась составившая эпоху в науке статья Костычева. Он так опешил, что не сумел придумать для нее подходящего названия. Называлась она просто: «Из степной полосы Воронежской и Харьковской губерний», а в скобках было добавлено: «Наблюдения и исследования над почвой и растениями».

Приходится удивляться тому, что Костычев за короткое время — в несколько месяцев — сумел сделать много крупных научных открытий, обобщить их, написать прекрасную научную работу, прийти к важнейшим практическим выводам. Он обладал громадной трудоспособностью и не меньшей наблюдательностью, умел шаг за шагом прослеживать наиболее тонкие явления природы, был прекрасно осведомлен в новейших достижениях разных наук — ботаники, химии, агрономии. Эти черты в характере Костычева правильно подметил его современник — профессор H. M. Сибирцев. «По складу своего мышления и по направлению своих работ, — говорил он о Костычеве, — это был тонкий, остроумный, настойчивый и последовательный аналитик. Изучить явление от начала до конца, от корня до последних разветвлений, не оставить без рассмотрения ни одной детали, исследовать шаг за шагом все нити и изгибы вопроса, всюду применяя строго выдержанные методы меры и веса, — вот задачи, которые ставил себе Костычев и которые выполнялись им с неизменно сосредоточенным вниманием и соответствующим успехом».

XV. СОЗДАТЕЛЬ ПОЧВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

«Павел Андреевич Костычев… был создателем русской почвенной микробиологии. Более того, он был одним из основоположников почвенной микробиологии вообще».

Зимой 1881/82 года чрезвычайно оживилась работа костычевского студенческого научного кружка в Лесном институте. Костычев рассказывал студентам о поездке по черноземным степям, показывал им образцы собранных почв и растений. Он увлекал молодежь своим примером смелого экспериментатора, стремившегося разрабатывать важные научные проблемы, которые имели первостепенное значение и для практики.

Студенты института наперебой стремились брать темы для своих «рассуждений» в лаборатории почвоведения. Ее руководитель очень нуждался в помощниках. После первого знакомства с черноземами в природе перед ним встало множество вопросов, требующих срочного разрешения. Костычев прекрасно сознавал, что он один немного сумеет сделать. Кое-какие анализы удавалось провести на сельскохозяйственной химической станции, но здесь возможности были очень невелики. Привлечение студентов к работе имело поэтому большое значение. И они действительно много сделали для своего учителя. Он всегда с чувством глубокой благодарности отмечал участие студентов в его исследованиях. В предисловии к одной из своих книг он писал: «Не могу не высказать моей признательности слушателям Лесного института, работами которых… я мог воспользоваться при своих исследованиях. Без такого пособия труд мой или- был бы менее полон, или же явился бы в свет позднее».

Студенты и сам Костычев прежде всего приступили к исследованию процессов разложения органических веществ. Почвенный перегной имеет темную окраску, тогда как исходные продукты, из которых он образуется, окрашены совсем в другие цвета. Как же получаются эти темно окрашенные вещества? — вот что надо было выяснить. Существовала и другая сторона в этом деле, которая глубоко занимала Костычева. Большинство ученых, изучавших чернозем, обращало внимание только на накопление в нем перегноя. Интересно было выяснить противоположный процесс — процесс разложения перегноя. Ведь при этом вновь высвобождаются простые минеральные соли и углекислый газ, нужные для питания высших растений.

Студент Белен начинает исследовать влияние температуры и влажности на разложение органического вещества; студент Опритов изучает воздействие на этот процесс углекислой извести. Слушатель Стешко готовит «рассуждение» на тему «О ходе процесса разложения органического вещества растительного происхождения». Так как подобных исследований раньше почти не проводилось, то методику работы и аппаратуру студентам приходилось создавать самим; деятельную помощь оказывал им в этом руководитель лаборатории.

В результате коллективной работы костычевского кружка были разрешены многие интересные вопросы. Выяснилось, что с возрастанием температуры разложение быстро усиливается, но только в том случае, если разлагающееся вещество содержит достаточно влаги Сухие растительные остатки тоже разлагались, но очень медленно. При достаточной влажности разложение сильнее всего идет при температуре около 35–37 градусов. Более высокие температуры замедляют процесс разложения. Отсюда Костычев сделал предположение, что в разложении органического вещества главная роль принадлежит необычным химическим процессам, а микроорганизмам. Их значение в процессах «брожения», напоминающих разложение органических веществ в почве, незадолго до работ Костычева было установлено выдающимся французским ученым, одним из создателей научной микробиологии, Луи Пастером (1822–1895). Костычев, однако, не владел микробиологическими методами; впрочем, по отношению к почве таких методов тогда вообще не существовало.