«ЭМПИРИКИ» И ОЛИМПИЕЦ

«ЭМПИРИКИ» И ОЛИМПИЕЦ

Мы сделали бы большую ошибку, если бы, называя успехи того направления, основу которого в России заложил Прянишников, ограничились упоминанием работ непосредственно им руководимой лаборатории. В том-то и состояла сила этого передового направления, что оно объединяло в себе усилия многих выдающихся ученых, работавших в тесном единении и постоянном содружестве.

«Школа Прянишникова» — это понятие несравненно более широкое и емкое, нежели то, которое обычно применяется к сложившимся коллективам ученых, долгое время совместно разрабатывающих идеи основателя или руководителя данного направления в науке. Прянишников воспитывал не сотрудников, а единомышленников. И больше всего ценил в начинающем ученом не исполнительность, а инициативу, не приверженность к установившимся взглядам, а свободу творческой мысли. Как и во всем остальном, его воззрения не расходились с делами.

— Я не должен держать около себя молодых исследователей больше пяти лет, — говаривал он, — иначе они потеряют самостоятельность: они начнут работать только в моем фарватере, будут подчинены моим мыслям и утратят оригинальность суждений.

Поэтому он с огромной настойчивостью выдвигал талантливую молодежь, которая вырастала вокруг него. И насколько он был скромен, нетребователен и даже застенчив во всем, что касалось его личных дел и потребностей, настолько же решителен и настойчив в тех случаях, когда речь шла о борьбе с непризнанием какого-либо молодого таланта. Его широкую, крепкую, ладную фигуру в несколько мешковатом и в то же время по-своему изящном профессорском сюртуке из мягкой шерсти можно было увидеть и в президиуме академии, и на заседаниях ученых советов, и в приемных вузовских директоров. Он ездил, говорил, выступал, убеждал и, наконец, добивался того, что молодому ученому открывалась возможность самостоятельной творческой работы. Мимо его внимания не проходил также ни один конкурс на замещение преподавательских должностей в самых отдаленных институтах страны.

Узенький круг его ближайших сотрудников составляли лишь те агрохимики, научные интересы которых настолько неразрывно сплетались с его собственными, что совместный труд никак не мог привести к утрате их научной индивидуальности.

Самозабвенная забота о расцвете молодых дарований у Прянишникова не имела ничего общего с предпочтительным покровительством «единоверцам». Этот мягкий и деликатнейший человек умел быть суровым и непреклонным гонителем тупиц и карьеристов, примазавшихся к науке, лишенных творческого горения и изыскательского дара. После того как этот вывод подтверждался жизненным трудовым испытанием, он вызывал к себе молодого вертопраха и мягко, но безоговорочно советовал ему если не переменить специальность, то поработать на практике в сельском хозяйстве, приобрести к нему вкус, поднабраться опыта, проверить свое призвание…

Но таких «хирургических операций» бывало немного. Он предпочитал «профилактику» и, вероятно, именно поэтому был исключительно строг и требователен на аспирантских экзаменах, на защитах дипломных работ. Когда он сам участвовал в отборе достойнейших из числа тех, кто желал себя посвятить науке, он почти никогда не ошибался. В сущности, это не было экзаменом в формальном смысле слова. Это всегда была проникновенная глубокая беседа, в которой раскрывались не только специальные знания, но и морально-этические убеждения юноши. «Науку нужно делать чистыми руками» — это присловие часто слетало с уст Дмитрия Николаевича.

Ни на один день не ослабевали творческие связи между лабораториями Прянишникова в Москве и Коссовича в Петербурге. И там и здесь работали над одной и той же группой проблем. Но постоянное общение, живой обмен мнениями и наблюдениями предохраняли эти лаборатории от «повторения пройденного».

Коссович тоже занимался фосфорным питанием растений, и в этой области ему удалось выполнить несколько новаторских работ, которые Тимирязев назвал «новой победой вегетационного метода».

Исследования Коссовича пролили свет на явление, которое долго служило загадкой для ученых. Если клевер часто сеять на одном и том же месте, то урожай его начинает неудержимо падать. Причина этого явления, называемого «клевероутомлением» почвы, была совершенно неизвестна.

Коссович достал образцы почвы с клевероутомленных полей и с полей, на которых клевероутомление еще не наступило. С этими почвами он поставил в теплицах вегетационные опыты. Клевер высевался в сосуды на утомленных и неутомленных почвах в совершенно одинаковых условиях, при этом в одном случае вносились удобрения, в других почва оставалась неудобренной. На неудобренных клевероутомленных почвах клевер действительно отказывался расти, но достаточно было удобрить эти почвы фосфором и калием, чтобы он стал давать высокие урожаи. Таким образом, основной причиной клевероутомления почвы оказался недостаток в ней питательных веществ, прежде всего фосфора и отчасти калия. А необеспеченность клевера питательными веществами делала его более чувствительным к другим неблагоприятным условиям роста. Эта «цепная реакция» накопления неблагоприятных влияний приводила к быстрому падению урожая.

Практической мерой борьбы с клевероутомлением явилось внесение под клевер минеральных удобрений, в первую очередь фосфорных.

Логическим завершением агрохимической концепции, связывавшей воедино химическую жизнь почвы с механизмом питания растений, явились, как мы уже указывали, работы ученика и восприемника Коссовича Константина Каэтановича Гедройца, в которых все закономерности, выведенные обеими ветвями русской агрофизиологической школы, получили глубокое физико-химическое истолкование. Это было подлинное торжество научной агрохимии. Химия почвы и физиология растений увязывались в комплекс на едином — молекулярном — уровне.

Начало работ Гедройца в области изучения почвенных коллоидов относится к 1908 году, когда в созданном Коссовичем журнале «Опытная агрономия» появилась его статья «Коллоидная химия и почвоведение». В этом же году методика определения поглощенных оснований стала разрабатываться и в лаборатории Прянишникова. Но Дмитрия Николаевича больше интересовал обмен основаниями, а Гедройц сосредоточил свое внимание на жизни коллоидов почвы. Что все это означает в переводе на более или менее общедоступные понятия, мы сейчас попытаемся пояснить.

Для правильного применения удобрений нужно иметь четкое представление о структуре почвенного покрова, о свойствах почвы, количестве и качестве содержащихся в ней питательных веществ. Эти данные должны быть сопоставлены с требованиями соответствующих растений. Так, например, количество доступного растениям фосфора даже в почвах одного и того же типа колеблется в очень широких пределах. Поэтому установить, нуждается ли сейчас растение в фосфорном удобрении, можно только путем тщательных анализов почв и учета «истории» поля, то есть предшествующих удобрительных в нее вкладов, потому что многие фосфорные удобрения обладают способностью долголетнего последействия. В зависимости от свойств почвы резко меняется действие отдельных видов удобрений. В одном случае определенное сочетание удобрительных веществ создает наилучшие условия для жизни растения, в другом оно же может его погубить. Кропотливыми многолетними опытами можно подобрать для каждой почвы наиболее подходящие условия ее обработки и содержания. Но главная задача науки заключается именно в том, чтобы находить общие законы, которыми определяется направление протекающих в природе процессов. Знание этих общих закономерностей позволяет уже с легкостью разобраться в любом, самом сложном их проявлении.

К числу таких общих закономерностей и относится раскрытая Гедройцем физико-химическая сущность так называемой поглотительной способности почв, то есть их способности поглощать из раствора солей их основания и отдавать в обмен равное (эквивалентное) количество других оснований. Гедройц установил, какая часть почвы в действительности обладает поглотительной способностью. Ее-то он и назвал «почвенным поглощающим комплексом». Это открытие составило эпоху в почвоведении. Стерлись грани, отделявшие практическое исследование почв в поле от теоретического их изучения в лаборатории. С этого-то времени почвоведение и стало наукой экспериментальной, направленной на повышение почвенного плодородия.

К сожалению, нам не удастся здесь дать читателю представление о красоте и изяществе тех способов, с помощью которых Гедройц обошел главную трудность, возникающую перед каждым исследователем почвы как среды для жизни растений. Однако самую эту трудность необходимо хотя бы назвать. Это чрезвычайное многообразие свойств, высокая подвижность тех процессов, которые в почве происходят, и разнообразие факторов, которые в этом участвуют.

Прежде всего почва исключительно неоднородна по своему составу. Мы найдем в ней и остатки разрушенных, так называемых материнских пород, и наносы — следы работы воды или ветра, и органические соединения, поступающие в почву после отмирания растений и животных или образованные жизнедеятельностью микробов. Все эти составные части почвы представляют собой те или другие сложные химические соединения, поведение которых в каждом отдельном случае весьма своеобразно. Здесь и окислы кремния, алюминия, железа, марганца, титана, кальция, магния, натрия, фосфора, серы. Здесь и углеводы, и органические кислоты, смолы, дубильные вещества, жиры, масла, воск. Здесь остатки клетчатки — так называемой целлюлозы растений и лигнина — главной части древесины. Здесь присутствуют белковые вещества и вещества, которые входят в состав золы растений, и живые микробы, и, наконец, вода — среда, в которой совершаются все химические процессы почвы. Вода и разрушает образующие почву горные породы и выносит продукты их разрушения, то есть выполняет в почве огромную механическую работу. Она же входит в состав большинства химических соединений, в состав растений, микроорганизмов и животных, населяющих почву. Поступая в почву, вода обычно содержит растворенный в ней кислород, углекислоту и другие газы. Соприкасаясь при своем передвижении с почвенными частицами, вода вступает с ними во взаимодействие, обогащаясь солями и растворяя органические вещества. Поэтому она всегда представляет собой раствор различных минеральных и органических соединений — то, что в науке называется для краткости «почвенным раствором». Общее количество веществ, растворенных в почвенном растворе, колеблется от сотых долей процента — таковы почвенные растворы главных типов земель средней полосы — до нескольких процентов, например в почвенном растворе некоторых пустынных солонцов.

Вот что представляет собой эта горсточка праха, которую мы порой так небрежно попираем ногами и в которой Вильямс в свое время не увидел ничего, кроме безысходного хаоса!..

Но человек, влюбленный в физику настолько, что после окончания Лесного института поступил вольнослушателем в Петербургский университет и окончил его, был наилучшим образом подготовлен к тому, чтобы, столкнувшись с этим «хаосом», не растеряться перед чудовищным переплетением всех мыслимых физических и химических процессов, здесь сосредоточенных. Гедройц-физик помог Гедройцу-почвоведу сделать то, что до тех пор не удавалось никому, а именно: найти общее, что присуще было каждой из нагромождающихся друг на друга частностей. Это общее он выводил, изучая почву как целостную систему, которая организована и живет по законам, единым для всех подобных систем.

Не вдаваясь в научные подробности, можно сказать, что именно Гедройцу впервые во всех деталях удалось вскрыть наиболее характерное свойство коллоидов почвы — присущую им способность поглощать из окружающей среды и удерживать на своей поверхности довольно значительное количество ионов различных газов, воды и т. д., что отличает их от остальной массы почвы.

Почвенные коллоиды легко поглощают из почвенного раствора положительно заряженные ионы калия, натрия, кальция, марганца и другие. И вот самое важное из того, что установил Гедройц: эти так называемые катионы, в том числе и ионы водорода, полностью насыщают поверхность почвенных коллоидов, поэтому дальнейшее поглощение может происходить лишь путем обмена уже поглощенных катионов на катионы почвенного раствора. Химик может направлять этот процесс по своему желанию. Как? Это он тоже выяснил в главных чертах.

Определяя во многом физико-химические свойства почвы, а тем самым и ее плодородие, поглощенные катионы могут оказывать и непосредственное влияние на рост и развитие растения. Полное насыщение «поглощающего комплекса» почвы ионами аммония, натрия или калия приводит к гибели посевов. Насыщение почв кадмием, барием, никелем, кобальтом или медью ядовито для них. Насыщение почв магнием, железом, алюминием, марганцем или водородными ионами также гибельно для растений, но урожай удается спасти внесением в почву извести. Тщательные опыты показали, что различные культурные растения относятся неодинаково к составу поглощенных основании. Таким образом, в теории поглощающего комплекса земледелец получил надежный ключ к управлению свойствами почвы.

Все эти искания были безгранично чужды руководителю кафедры общего земледелия Василию Робертовичу Вильямсу, со взглядами которого нам предстоит для уяснения сути последующих событий познакомиться достаточно подробно. Но сначала события предыдущие.

В один из погожих дней 1910 года Вильямс появился в тепличке, где велись вегетационные опыты, и, весело, по своему обыкновению балагуря, предложил Дояренко перейти на его кафедру, где он, по его словам, воспитывал «чистую культуру Алексеев»: там работали Алексей Никанорович Соколовский, Алексей Васильевич Сабашников, Алексей Елизарович Любченко. И вот Вильямс предлагал присоединиться к ним и Алексею Григорьевичу Дояренко.

За этим шутливым обращением скрывалось вполне деловое предложение. Вильямс числился заведующим опытным полем, и он хотел бы, чтобы Дояренко занял должность помощника заведующего, формально считаясь ассистентом по его кафедре.

«Он заверил меня в том, — рассказывал впоследствии Дояренко, — что мне будет предоставлена полная самостоятельность; что для опытного поля выделяется новая площадь и намечено возвести новые постройки вместо разваливающихся старых. Вся организация опытного поля: программа, техника, постройки и даже переделка квартиры — все это целиком поручается мне, как первому и единственному пока профессору опытного дела. Он же, хотя и числится заведующим опытным полем, в мои распоряжения вмешиваться не будет. Действительно, за все три года, пока я формально числился помощником заведующего, он демонстративно ни разу даже не взглянул на опытное поле, предоставив мне полную самостоятельность».

Разумеется, эти подробности несколько противоречат утверждениям биографов Вильямса, именно ему приписывающих заслугу создания опытного поля Московского сельскохозяйственного института, вскоре прогремевшего на всю агрономическую Россию.

Прянишников горячо поддержал эту перспективу, соблазнившую Дояренко возможностью внедрить в опытное дело целый ряд новых идей, давно созревавших у него в процессе изучения опытных учреждений России.

И в самом деле, к этому времени Дояренко потихоньку-полегоньку стал самым крупным знатоком опытного дела в стране. Он воспользовался тем, что посещение образцовых хозяйств входило в программу летних занятий со студентами, и неизменно присоединялся ко всем таким поездкам. Тогдашние помещики охотно принимали всевозможные паломничества «за опытом», которые создавали их хозяйствам рекламную славу образцовых. Однако в большинстве случаев в так называемых образцовых хозяйствах, как отмечал Дояренко, «показывались главным образом какие-нибудь выдумки, но мало достижений».

Дояренко последовательно отстаивал подлинно научные основы опытного дела. Среди условий строгой научности полевого эксперимента нужно отметить два главные, на строгом соблюдении которых Дояренко особенно настаивал. Это повторность опытов и агрономическая равноценность тех участков, на которых они ставятся.

Эти условия непосвященным могут показаться простыми и само собой разумеющимися. Однако любой человек, имеющий хотя бы какое-то отношение к сельскому хозяйству, знает, как изменчив почвенный покров, как резко меняются его свойства в зависимости от того, какая культура на нем возделывалась во время предшествующего оборота, или ротации, как выражаются опытники. Во всех случаях основным правилом научной постановки сельскохозяйственных экспериментов является выдвинутая Дояренко идея правильного отбора равноплодных участков.

Мы уделяем этим на первый взгляд второстепенным обстоятельствам значительное внимание, ибо на самом деле, насаждая высокую культуру агрономического опыта, Дояренко выступал как научный единомышленник Д. Н. Прянишникова, уже ранее этого сделавшего опорой научного эксперимента опыт физиологический — вегетационный. И в том и в другом случае на первый план выступало стремление превратить агрономию из полузнахарского искусства в одну из прикладных отраслей точного естествознания.

В этом главном вопросе у Прянишникова было полное единомыслие с Дояренко, и нет ничего удивительного в том, что они понимали друг друга с полуслова.

Что касается Вильямса, то его покровительственное отношение к молодому ученому было основано на глубоком недоразумении. Почему оно не прояснилось с самого начала? Для этого не было повода, ибо Вильямс принимал только ту часть деятельности Дояренко, которая относилась к изучению научных принципов чистой агротехники, и считал несущественным прянишниковское к ним агрохимическое «добавление». А Дояренко на нем не настаивал, что и дало основание Вильямсу считать его отступником от прянишниковского направления. С достаточной степенью откровенности он писал об этом в своем представлении Дояренко на должность профессора по кафедре общего земледелия. Последовательный рост научной квалификации Дояренко он изображал как эволюцию его взглядов «от агрохимии через агрофизику к обобщениям вопросов общего земледелия». Такая эволюция его вполне устраивала. Вильямс явно рассчитывал на ее дальнейшее развитие в желанном ему направлении и связывал с этим много собственных ожиданий. Он отмечал далее, определенность «строго научного направления», принятого Дояренко, и подчеркивал, что это особенно важно в такой области знания, как общее земледелие, «где в силу чрезвычайной близости трактуемого предмета к повседневной жизни начинающий работник с недостаточно установившимися научными взглядами легко может пойти по пути попыток обобщения выводов практики — пути совершенно мертвому и ничего общего с научной разработкой этих вопросов не имеющему».

Не правда ли, довольно странная похвала? Похвала умозрению, противостоящему опыту, практике… Но мы натолкнулись не на обмолвку, а на подлинное выражение подспудного строя мыслей исследователя, в чем скоро будем иметь еще один случай убедиться.

Вильямс продолжал: «А. Г. миновал этот перекресток, и его широкая научная подготовка обеспечивает правильность дальнейшего развития его недюжинных дарований».

Если на место такого образного, но неопределенного термина, как «перекресток», подставить вполне однозначный период десятилетней работы Дояренко в качестве ассистента у Прянишникова, то смысл вильямсовской аттестации еще более прояснится.

Вильямс спешил поставить свое «тавро» на благоприобретенной, как он полагал, идейной добыче.

«И если к этому прибавить, — заключал он, — что, как показал уже продолжительный опыт, А. Г. представляет и выдающегося преподавателя, умеющего захватить слушателей волною своего увлечения, то станет вполне понятно то чувство гордости и удовлетворения, которые испытывает пишущий эти строки при мысли, что он может назвать А. Г. в числе своих учеников и сотрудников».

В своем самовлюбленном ослеплении Вильямс заблуждался.

При внешнем сходстве научных интересов у него не было после Прянишникова более мощного потенциального противника, чем Дояренко. Трудно себе представить фигуру исследователя, в меньшей мере склонного погрузиться в оцепенение какого-либо узкодогматического положения, чем Дояренко. Его душевное горение не было самосжигающей вспышкой короткого замыкания на самом себе. Оно питалось живыми токами действительности, с которой его связывали непрестанные искания. Так же как и прянишниковская лаборатория, дояренковское опытное поле воспитывало не застегнутых на все пуговицы самонадеянных и отрешенных от жизни догматиков, а открытых навстречу всем зовам жизни искателей.

Пользуясь тем, что студенты начали изучать земледелие, пройдя уже все лабораторные занятия по физике, химии и ботанике, Дояренко составил программу практических занятий по этим важнейшим дисциплинам не из упражнений «вообще», а из ряда исследований, построенных на конкретных материалах, представляющих интерес для работы опытного поля.

«Огромной радостью было наблюдать, — рассказывал Дояренко, — как проходит превращение неопытных студентов в уверенных руководителей сложных полевых работ». Воспитателем здесь была избрана самостоятельность. Каждый практикант получал в свое полное распоряжение два-три опыта, в которых он самостоятельно руководил всеми работами, выполнял все программные наблюдения и исследования в поле и лаборатории, проводил учет урожая, обрабатывал все полученные данные и составлял отчет. В течение всей зимы «хозяева опытов» готовились к докладам, которые обычно обсуждались всем составом сотрудников опытного поля. «Много горячих споров, смелых выводов, обобщений и предложений, граничащих с фантазией, а иногда и разочарований бывало на этих отчетных собраниях, где выковывались будущие опытники», — вспоминал он.

Вильямс ликовал, узнав о том, что первая тема первой исследовательской работы студентов в лаборатории Дояренко была посвящена структуре почвы. Ведь это был его «конек» — альфа и омега его теоретических построений! Вполне удовлетворенный созвучием слов, он уже не вникал в то, как была повернута его любимая тема. А это было главным! Полное название первой темы для коллективной студенческой работы звучало так: «Влияние структуры почвы на динамику физико-химических процессов». Жизнь почвы изучалась, и изучалась в движении. Именно в этом, а не в статичных формулах Вильямса, была заключена живая душа — диалектика всей проблемы.

Студенты изучали почву одного из участков опытного поля, но с различных делянок. Почву на ситах рассеивали на фракции по крупности, и каждый студент всматривался в то, как развивались различные почвенные процессы на одной фракции почвы. Для этого он изучал структуру почвы, ее физические свойства до опыта. Затем почва увлажнялась, ее оставляли на месяц, после чего вновь определяли те же показатели. Полученные результаты сводились всей группой в общую таблицу, и в итоге получалась яркая картина влияния структуры почвы на целый ряд важных свойств ее и процессов, в ней протекающих. Нет. это не была «физика порошков»! При этом исследовались не только обычно определяемые влажность и питательные вещества, но и свойства почвы, определение которых не входило до тех пор в обычную лабораторную практику студентов: водонепроницаемость, испаряемость, аэрация почвенного раствора, его осмотическое давление, концентрация водородных ионов, электропроводность и т. д. и т. п. Это было опять-таки не упражнение в овладении измерительной техникой. Студентам предстояло изучить влияние различной обработки почвы на физико-химические процессы, в ней протекающие, установить влияние различных факторов или их групп на величину урожая. Дояренко — в полном единомыслии с Прянишниковым — не уставал повторять, что урожай — это лишь суммарный результат всех агроприемов, каждый из которых воздействует на тот или иной фактор жизни растений.

— Для сознательного распространения рациональной системы агротехники нужно знать степень воздействия каждого приема на эти факторы жизни, — говорил он.

Единственным мерилом для оценки того или иного приема может быть отнюдь не учет урожая. Парадоксально? Нисколько! Необходимое научное мерило — количественный учет действия именно того фактора, на который данный прием рассчитан. Только зная это, можно комбинировать отдельные приемы, создавать из них стройную систему, находить оптимальные взаимоотношения отдельных факторов. Вот тут-то и появляется желанный результат — наивысший урожай.

— Только при такой постановке дела, — утверждал Дояренко, — мы можем избавиться от преобладающего в опытном деле грубого эмпиризма, когда мы пытаемся бесчисленным количеством комбинаций обработки, удобрений и посевов охарактеризовать высоту урожая, не зная, собственно, чему мы обязаны в этом урожае…

Только тогда, когда окончательно выявились все подобные установки, которыми собирался руководствоваться Дояренко в своей работе по налаживанию опытного дела, Вильямс в полной мере постиг, какой промах он допустил.

Чтобы это было ясно и читателю, необходимо назвать один из главных, принципиальных поводов неприятия Вильямсом всей экспериментальной основы агрохимии, особенно в ее физиологическом — прянишниковском истолковании. Это не было капризом или следствием личного недружелюбия, распространявшегося и на область занятий почему-либо несимпатичного лица. Такие немотивированные «отталкивания» бывают только у крайних невропатов, к числу которых Вильямс отнюдь не принадлежал. Нет, он с полным убеждением отвергал «положения классической физиологии растений», равно как и «положения «минеральной» агрохимии, выведенные на основании повторяемости явлений при ее опытах, проводимых на усвоенных ею неверных, порочных положениях». Мы текстуально приводим фразы из более поздних высказываний Вильямса, но его воззрения складывались не враз, и ему нельзя отказать в известной последовательности.

Но как бы вы думали, в чем, по мнению Вильямса, заключалась «порочность системы опытов, старавшихся обосновать закономерности количественных отношений между величиной урожая и количественным изменением притока любого фактора жизни растений»?

Если бы Вильямс не излагал детально и неоднократно ход своих идей, воспроизвести его было бы практически невозможно, так как нормальное человеческое сознание, подобно кораблю, оснащенному гирокомпасом, под влиянием привычки мыслить логическими категориями неохотно уклоняется в область извращенной софистики. Так вот, неискоренимый порок вегетационных опытов и всей опытной системы, разрабатываемой Дояренко, состоял, по Вильямсу, именно в том, что «изменению подвергался только один подопытный фактор при сохранении равенства притока всех других факторов, сумма которых составляет «фон» опыта во все время его проведения».

Иначе говоря, Вильямс протестовал как раз против того, что в вегетационных опытах одному растению доставляются все вещества, которые анализ показывает в самом растении или в почве, а рядом с ним другому такому же растению доставляют все вещества или условия существования минус одно и наблюдают, какие окажутся последствия. Если в развитии обоих растений не обнаружится заметной разницы, мы вправе сделать вывод, что исключенное нами вещество или фактор развития не имеют значения. Если же окажется разница, если во втором случае при соблюдении совершенно одинаковых прочих условий получится более хилое растение, то мы вправе приписать различие в результате различию в условиях опыта.

В этой безупречной тимирязевской формуле вегетационного опыта Вильямс видел прискорбное нарушение естественной связи изучаемого объекта и внешней среды. Он соглашался «беседовать с цветком», но в нерушимой цельности природных условий.

Здесь все было перевернуто с ног на голову. Строгая научность опыта объявлялась метафизикой, а натурфилософское умозрение — наукой. Экспериментаторов агрохимиков Вильямс пренебрежительно величал «эмпириками». Для себя он оставлял олимпийскую возвышенность «агрономического Гёте».

Нам остается выяснить еще одно, могущее остаться у читателя недоумение. Что побуждало Дояренко, к немалому соблазну Вильямса, нацело выключить из основной программы работ опытного поля вопросы минеральных удобрений? Здесь, по видимости, расходились пути Прянишникова и его верного, многолетнего соратника…

Но это была именно видимость расхождений. На самом же деле причина отказа Дояренко от агрохимических экспериментов на опытном поле института была весьма закономерна. На ней следует задержаться, ибо здесь-то как раз и закопан ключ к обширным замыслам Прянишникова, осуществленным уже после Великой Октябрьской социалистической революции.

Вот что по этому поводу думал сам Дояренко.

— Потребность почв в том или ином удобрении, — говорил он, — не может иметь общего решения и должна определяться для каждого конкретного случая местными опытами.

Прянишников всецело поддерживал эту верную мысль, подкреплявшуюся также работами Коссовича и Гедройца.

Ну, разумеется же, опытное дело неразрывно связано с агрохимическими и почвенными исследованиями. Они должны опираться на научную основу, но преследовать совершенно определенные, практические цели. Чтобы служить жизни, они должны быть поставлены очень широко.

Тимирязев мечтал о том времени, когда полевыми опытами будет охвачена вся земледельческая территория страны.

«Если бы у нас было не по одному какому-нибудь полю на уезд, а десятки и сотни дешевых опытных полей, то наш крестьянин знал бы, само растение подсказало бы ему, что ему нужно в каждом отдельном случае», — писал Тимирязев. Работая вместе с Д. И. Менделеевым, тогда еще начинающий ученый, он руководил испытаниями на одном из четырех созданных великим химиком опытных полей. «К сожалению, дело ограничилось этими четырьмя полями, — с горечью отмечал Тимирязев. — Что было бы, если за ними последовали сорок, четыреста, четыре тысячи? Значение опытных или показных полей растет с их числом».

В результате работ Гедройца и других агрохимиков-почвоведов, развивавших его замечательное открытие, агрономическая классификация почв стала опираться на результаты химического анализа. С одной стороны, этот анализ стал обязательной составной частью почвенных исследований, с другой стороны, агрохимики научились при помощи химического анализа определять степень плодородия почвы. Путь к этому далеко не прост. Для того чтобы уметь уверенно ставить «диагнозы», надо опираться на огромный практический опыт многих полевых и вегетационных исследований. Область агрохимии — изучение взаимоотношений почвы и растений. Поэтому химическим методом исследуют и почву и питание растений. Исследователь широчайшего диапазона, Д. И. Менделеев, подводя итоги первых своих земледельческих изысканий, с поразительной ясностью определял задачу полевого опыта и химического анализа почв, на которых этот опыт ставится. «Опыт с удобрениями, — писал он, — есть особый способ исследования состава почвы». И тут же следовало широкое обобщение: «Одна из научных задач земледелия состоит в том, чтобы узнать соответствие этих двух анализов, то есть по химическому исследованию почвы надо суметь судить о необходимых для почвы удобрениях и обработке, как имеются возможности судить по анализу руды о способе добытия из нее металла».

Рост сельскохозяйственного опытного дела сопровождался усилением удельного веса в опытной работе агрохимических исследований. И в самом деле, изучать динамику почвенных процессов и ход накопления в почве питательных для растений веществ, учитывать, как поступают в растение питательные вещества из почвы, можно только при помощи аналитических методов. Они дают возможность быстро в большом числе образцов определять различные формы азотных, фосфорных и других соединений.

Почему же так далек от всего этого был почвовед Вильямс?

Да именно потому, что всю свою неукротимую энергию он обратил на то, чтобы найти общее решение для проблемы повышения плодородия любой почвы. Этим решением было травополье.

Его нисколько не смущали опасные аналогии подобных исканий с поисками «панацеи» или «философского камня» алхимиков. Он страстно верил в существование такого единого, универсального решения всех проблем земледелия и к концу жизни был искренне убежден, что ему удалось ухватить за хвост эту жар-птицу.

Мы оставили Вильямса, еще начинающего ученого, на. распутье. Мы узнали, какие пути он отверг. Но какой же он путь для себя избрал?

Из обрывков докучаевского учения о ландшафте, костычевских лекций, собственных наблюдений над рождением и умиранием лугов постепенно в сознании Вильямса начала складываться теория «единого биологического почвообразовательного процесса», которой особую стройность и законченность придавало то обстоятельство, что из ее обоснования были тщательно удалены все факты, ей противоречившие.

Титаническая работа по «очищению» новой теории от каких-либо помех, образуемых неприятными столкновениями с фактами, продолжалась не один год и не два. Накапливавшиеся, как снежный ком, исследования прянишниковской школы вносили в самую постановку вопроса дополнительные осложнения. Для того чтобы избежать их, Вильямс применил тактику, проверенную тысячелетним опытом борьбы церкви с различными ересями. Он окончательно и бесповоротно предал «крохоборческие» и «невразумительные» копания агрохимиков проклятию и чохом отлучил этих последышей западноевропейского «агрикультурхимического» направления от науки. «Столетний опыт показал, — заявлял Вильямс, — что этот путь, как путь научный, совершенно бесплоден».

«Развитию почвоведения как естественной науки, изучающей природное тело — почву, — в противовес этому утверждал он, — суждено было возродиться в России… Впервые современное определение понятия о почве, высказанное проф. Василием Васильевичем Докучаевым, сразу подняло почвоведение до высоты естественной науки и с этого времени и начинается естественнонаучный путь развития учения о почве».

В стройной картине своего собственного «динамического» биологического (на этом прилагательном Вильямс особо настаивал) почвообразовательного процесса сущностью почвообразования Вильямс провозгласил отнюдь не минеральные процессы, а сложные биологические процессы, связанные с непрерывным синтезом и разложением органических веществ.

Закономерности, управляющие развитием почвы и ее плодородием, выводились Вильямсом из всей истории жизни Земли, прочитанной тоже весьма своеобразно. В теоретических воззрениях Вильямса на этот счет безмятежно соседствовали бесспорные факты, остроумные, но спорные догадки и чистейшая фантастика.

Процессы выветривания («абиотические» — внежизненные процессы, по выражению Вильямса) не могут привести к накоплению в верхних слоях земной коры химических элементов, в наибольшей степени нужных растению.

Почему?

Потому, что лишенные жизни продукты выветривания не обладают способностью избирательно поглощать те или иные химические элементы.

В выветрившейся — «рухляковой» — породе могут накапливаться известные запасы воды, но этот запас недолговечен и непрочен. Рухляк — масса, не содержащая органических веществ, — не может находиться в структурном состоянии. И только почвенная структура придает запасу воды необходимую прочность. Дать инертному рухляку жизнь, превратить его в почву могут только биологические процессы — процессы созидания и разрушения органических веществ. Естественная эволюция почвенного покрова — это результат смены одних растительных группировок Другими.

Но если изменения климата в пределах каждой природной зоны обусловлены воздействием изменяющейся растительности и почвенных покровов, то смещение зон, их переход друг в друга объясняется уже историко-геологическими причинами — повторяемостью обледенений во всех геологических эпохах, начиная с очень древних.

Перед каждым, кто желал познакомиться с его теорией, Вильямс раскрывал исключительно эффектную картину смещения полярных областей Земли от одного полюса через экватор к другому полюсу и опять-таки через экватор — вновь к полюсу.

Как это могло происходить? А очень просто. Вильямс вполне допускал, что, помимо движения Земли вокруг своей оси, она совершает еще одно вращательное движение. Вследствие этого движения каждая точка поверхности Земли поочередно проходила через полярные области холода в направлении с северо-северо-запада к юго-юго-востоку. Это «создавало эволюцию наступления и отступления материкового льда в направлении, обратном истинному движению масс Земли», — пояснял Вильямс. Наступающее обледенение как бы омолаживало территорию, и после ухода ледника в ней начинался новый цикл проявления «единого почвообразовательного процесса» от тундр до пустыни.

В этом месте невыдержанные астрономы, поглощенные своими совершенно никчемными математическими расчетами движения светил, начинали вопить, что никакая дополнительная «прецессия Земли» никогда и никем не была обнаружена. К нареканиям астрономов Вильямс относился снисходительно и терпимо, справедливо полагая, что если астрономы не удосужились наблюсти такое самоочевидное и наглядное явление, как смещение полярных областей Земли через экватор, то тем хуже для астрономии.

Некоторый недостаток фактов в истолкования «единого почвообразовательного процесса» вполне возмещался, по мнению Вильямса, философской глубиной вытекающих из него выводов.

Вильямс с восхищением взирал на свое создание — «единый грандиозный по протяжении во времени и пространстве процесс воздействия на материнскую породу биологических элементов суши, в правильной ритмической повторяемости, проходящей по всей территории земной суши от полюса до полюса».

Современные почвенные зоны он трактовал как диалектические скачки, в которых «с наибольшей отчетливостью выявляются отдельные моменты апогея напряжения какой-либо стадии процесса, которые далее затухают в переходной зоне, в которой одновременно накапливаются мельчайшие количественные изменения, слагающиеся в прогрессивный нарастающий качественный скачок хронологически следующей зоны».

«Таким образом, — заключал он, — ближайшие причины, обусловившие комплекс свойств и морфологических признаков почвы каждой зоны, надо искать путем диалектического анализа процессов хронологически предыдущей зоны».

Но неужели же все рассуждения о «едином почвообразовательном процессе» совсем не опирались на экспериментальные материалы?

Опирались, но что это были за материалы, пусть судит сам читатель. В 1904 году в противовес прянишниковской «детской игре со склянками» Вильямс задумал провести вегетационные опыты в таком масштабе, чтобы они отвечали условиям природного процесса «в целом». На меньшее он не соглашался.

Для постановки задуманного им опыта Вильямс воспользовался гигантскими вегетационными сосудами — так называемыми лизиметрами, изготовленными из бетона. Днища огромных бетонных ящиков срезались на конус, а в нижней их части устраивался желоб для стока почвенных вод. В каждый лизиметр — а всего их было десять — закладывалось по шесть тонн почвы. Один был загружен материнской красной глиной, вынутой из специального шурфа, находящегося рядом с котлованом лизиметра. Другие загрузили подзолистой почвой из Лесной дачи, почвой Люблинских полей орошения, торфом Жабинского луга, каштановым черноземом из Донской области и т. п. На почвах, помещенных в лизиметры, создавались различные растительные формации елового леса, луга, степи. Это была невероятно сложная работа. «Она представляла собой необычный эксперимент», — живописали биографы Вильямса. Эксперимент был действительно необычен, но, как мы увидим дальше, вряд ли имелись серьезные основания для того, чтобы придавать этому слову оттенок восторженности.

Вильямс руководствовался лучшими побуждениями: он решил получить органические вещества — прежде всего перегнойные кислоты — из «живых» почв, находящихся в природных условиях, а не из образцов почв, искусственно из нее изъятых.

Для этого он и начал свой колоссальный опыт. Почвы в лизиметрах «жили» своей естественной жизнью, и органические вещества получались из почвы в процессе ее развития и эволюции. С момента закладки лизиметров Вильямс стал собирать все воды, проходившие через почву в каждом лизиметре. Эти воды фильтровались и выпаривались. Получившиеся сухие остатки служили материалом для выделения перегнойных кислот. В течение четырнадцати лет Вильямс регулярно совершал эту неизменную процедуру. Сколько воды утекло за это время! Можно даже подсчитать сколько: 50 миллионов кубических сантиметров. И всю эту воду пришлось пропустить сквозь ультрафильтры, выпаривать в вакууме. Тут нужно было немало терпения и упорства. У Вильямса не было недостатка ни в том, ни в другом.

Эксперименты с лизиметрами, подобно тем, которые проводил Вильямс, однажды сослужили науке хорошую службу. Исследуя состав лизиметрических вод, удалось обнаружить, что определенный вид азотных удобрений с большой быстротой «вымывается» из почвы. Он не захватывается почвенным поглощающим комплексом.

Но то были опыты с отдельными, вполне определенными химическими веществами. Что же касается экспериментов, затеянных Вильямсом, то читателю, который дал себе труд вникнуть в исходные условия любого вегетационного опыта, легко уловить их основную погрешность. Он имел дело с природной химической лабораторией почвы, где одновременно происходили сотни и тысячи разнообразнейших химических превращений. Он не выделял ни одного из них. Если перефразировать формулу Буссенго, он не задал живущим в этих огромных бетонных корытах растениям никаких конкретных вопросов. Он добывал «почвенный сок» — раствор, представлявший собой химический итог сложнейшего переплетения, запутаннейших взаимовлияний разнообразных биохимических процессов и, подобно средневековым алхимикам, путем чистого созерцания пытался проникнуть в затейливый лабиринт реакций, которые его образовали.

Нет ничего удивительного в том, что он пришел к взглядам почти двухвековой давности.

Прославленный шведский химик Берцелиус на основании своих экспериментов по выделению из почвенного раствора трех почвенных перегнойных кислот, которым он дал названия — ульминовой, гуминовой и креновой, выступил в поддержку гумусовой теории питания растений.

Однако Берцелиус, который мог увлекаться и делать поспешные заключения, был настоящим ученым и даже по сегодняшнему большому счету высокообразованным химиком. И он воздержался от сколько-нибудь детальной характеристики условий образования этих кислот.

Вильямс находился в лучшем положении, ибо его не сдерживали никакие научные условности. Как может понять даже далекий от науки читатель, из самой постановки опытов Вильямса не вытекало никакой возможности изучить действительный характер химической работы почвенных грибов и бактерий. Но живое воображение экспериментатора с легкостью восстанавливало недостающие звенья. Не испытав иссушающей душу борьбы с сомнениями, Вильямс вскоре выступил с утверждением, что перегнойные кислоты не являются продуктом простого разложения органических веществ растений, а синтезируются из этого вещества бактериями или грибами. Никаких доказательств, что дело происходило именно так, у него, разумеется, не было, как не было, впрочем, и данных, опровергающих такое предположение. Этого было вполне достаточно, чтобы считать его истинным.

«Мне удалось получить все три перегнойные кислоты Берцелиуса, — сообщал Вильямс, — в кристаллической форме». Ну что ж, если соединение получено в кристаллическом виде, то изучить его свойства уже не столь трудно.

Но то, что Вильямс сообщал о свойствах изученных им кислот, заставляло химиков хвататься за голову. «Даже слабые растворы креновой кислоты, — писал Вильямс, — сильно разъедают фосфор и стекло, делая их матовыми, и легко растворяют металлическое олово и непрозрачную кварцевую посуду». Как явствовало из этих сенсационных сообщений, в креновой кислоте — в высокомолекулярной органической кислоте! — легко растворялись не только платина, золото, олово, свинец, но и непрозрачная кварцевая посуда. Это вносило полный переворот во все представления о химических свойствах вещества.

«Одно из двух, — писал по этому поводу один химический журнал, — либо мы имеем дело с крупнейшим научным открытием, либо с печальной и непонятной научной ошибкой; к сожалению, последнее более вероятно».

Под влиянием мирового признания гедройцевской теории поглощающего комплекса Вильямс решил, идя в ногу с веком, несколько «химизировать» свое главное утверждение, что основным растением в призванной переделать все почвы травопольной смеси должен быть рыхлокустовой злак. Вот как он это обосновывал: «На травяном поле культивируется непременно смесь из многолетнего бобового и многолетнего злака. Злак образует массу перегноя и производит своей корневой системой тот физический эффект, который нам нужен, то есть расщепляет массу почвы на комки. Бобовое растение усваивает катион окиси кальция и переводит его в катион кальция, и при разрушении органического вещества корней многолетнего бобового катион кальция переходит в почву и поглощается перегноем, который образовался при разрушении корней злака. Только этим путем мы можем получить деятельный прочный перегной. Вот точные основания, почему на травяном поле мы непременно высеваем смесь многолетних злаков и бобовых, причем оба эти растения должны быть представлены в травостое в равных количествах».