ВКЛАД В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ 2


Титульный лист книги М. Павлова «Земледельческая химия».

Двадцатые годы прошлого столетия ознаменовались крупным достижением русской науки. На основе агрономии и химии была создана новая наука — агрономическая химия. Одним из основоположников ее был профессор Московского университета Михаил Григорьевич Павлов (мы уже говорили о нем в главе «Русские химики»).

В 1821 году Павлов начал читать в Московском университете лекции о сельском хозяйстве. Затем он руководил организованной им же Земледельческой школой. А с 1825 года в его ведение перешел Бутырский хутор опытного земледелия.

Павлов выпустил многотомный труд «Курс сельского хозяйства», который в свое время был единственным по полноте и ценности учебным пособием.

Огромной заслугой Павлова является то, что он стал соединять химию с агрономической наукой. В 1825 году вышел другой его капитальный труд — «Земледельческая химия».

В первой части этой книги Павлов освещает физические, химические и биологические вопросы, знание которых необходимо для успешного развития сельскохозяйственной науки. Вторая часть посвящена землевозделыванию и способам удобрения.

Автор глубоко для своего времени раскрыл процессы химического превращения веществ и в почве и в организме растений. Он вступает в научный спор с французским ученым Шапталем, который в своей книге, тоже названной «Земледельческая химия», писал, что минеральные вещества накапливаются в растениях не в процессе их произрастания, а механически попадают туда из окружающей среды.

Павлов отверг эти неправильные взгляды. Вот что он писал:

«Можно ли составление живых тел объяснять, подобно составлению каменных стен, механически? Но поелику минеральные вещества, причисляемые к составным частям растений, открываются в золе их, а не в самых телах до разрушения, то не мало удивительно: почему химики не обратили доселе на предмет сей большого внимания».

И Павлов разъясняет, что «материал питания растений, будет ли он твердый или жидкий, прежде, нежели корнем поглощается, изменяется совершенно».

«Растительный процесс, — пишет Павлов, — составляющий собственную жизнь растения, ращение, есть действительно процесс химический, притом непрерывный, как видно из процесса корня, ствола и листа, в кругу действия коих разрушение веществ старого и образование нового следует непрерывно в продолжение жизни растений».

Блестяще для своего времени объяснил Павлов и роль листа, в котором под воздействием солнечных лучей происходит образование органического вещества из воды и углекислоты воздуха. Этот процесс, как указывал он, теснейшим образом связан с корневым питанием растений: один без другого они существовать не могут.

Правильно поняв процесс образования органического вещества в теле растений, Павлов верно угадывал и те изменения, которые происходят в растениях в результате, как он говорит, «управления соками».

«При переменах в растительных телах искусством, — пишет он, — вся тайна состоит в управлении соками; та часть в растении, к которой

надравляются соки, выигрывает в количестве и в качестве вещества: на сем основывается возможность нужнейшие для нас части растения получать по величине большими, а по качеству лучшими».

«Земледельческая химия» Павлова обобщает богатый опыт. В книге содержится много ценных практических указаний. Так, например, он говорит о том, что иногда земля даже при изобилии питательных веществ и надлежащей смеси минеральных удобрений оказывается неплодоносною. Причину этого Павлов усматривает или в излишней кислотности почвы, или в «труднорастворимости» органических веществ. В таких случаях Павлов советует добавлять в почву известь, размолотые кости, золу — вещества, как говорит ученый, «возбуждающие» почву.

В то время когда прогрессивные ученые в России и в Западной Европе стремились использовать достижения науки для блага человечества, представители реакционной науки пытались оправдать угнетение, нищету и голод трудящихся якобы существующими в природе законами.

Английский вульгарный экономист Т. Р. Мальтус в 1798 году выпустил книгу «Опыт о законе народонаселения», в которой писал, что живые существа размножаются быстрее, чем это допускается находящимся в их распоряжении количеством пищи.

Численность населения, утверждал он, растет в геометрической прогрессии, а количество продуктов может увеличиваться только в арифметической прогрессии. Поэтому постоянно увеличивающемуся населению не хватает продуктов потребления. Следствием этого является нищета, голод, болезни, безработица, высокая смертность. Мальтус предлагал сократить «размножение черни». Его «теория» сулила рабочим лучшую жизнь за счет безбрачия и сокращения деторождаемости.

Эта же «теория» вела к оправданию войн и рекомендовала массовое уничтожение населения в колониальных странах.

Передовые ученые всего мира встретили «теорию» Мальтуса с огромным возмущением. Рабочие увидели в нем своего врага. Карл Маркс писал, что народ с верным инстинктом чувствовал здесь, что перед ним не муж науки, а наёмный адвокат, защитник интересов его врагов, бесстыдный сикофант1 господствующих классов.

В России уничтожающую критику «теории» Мальтуса дал Н. Г. Чернышевский. Против этого «учения» выступил и Д. И. Менделеев.

Но у Мальтуса были последователи, которые не сдавались. Они всячески пытались использовать достижения естествознания в реакционных целях. Порождались новые и новые лжеучения. В противовес ученым, работавшим над повышением урожайности, мальтузианцы мрачно утверждали, что плодородие почв катастрофически падает и его не удастся полностью восстановить никакими способами, в том числе и внесением в почву удобрений. Так был изобретен ими «закон убывающего плодородия».

Стремясь очистить агрономическую науку от мальтузианской коросты, великий русский химик Д. И. Менделеев сам занялся опытами по увеличению урожайности зерновых культур; для этого он в 1860 году предложил Вольному экономическому обществу провести опыты с удобрением почвы.

1 Сикофант — у древних скифов профессиональный доносчик и шпион.

Микроскопический «лес» на поверхности листа растения.

Менделеев вместе с профессором Ильиным приобрел в 1865 году имение и здесь на 60 десятинах пахотной земли организовал опытную сельскохозяйственную станцию. К 1867 году подобные опыты были проведены ученым также в Петербургской, Смоленской и Симбирской губерниях. В опытах Менделеева принимал участие молодой К. А. Тимирязев. Сочетая богатый опыт русских земледельцев с достижениями химии, Менделеев помог агрономической науке выйти из того тупика, в который ее завели «законом убывающего плодородия».

Русский ученый на опыте доказал всю несостоятельность этого «закона».

«Когда я покупал землю, — пишет Менделеев, — то весь средний урожай на десятину ржи не превосходил 6 четвертей \ в лучшие годы — 8, а в худшие — ограничиваясь лишь 4 или 5... Уже на пятый год средний урожай ржи достиг у меня до 10, а на шестой—14 четвертей с одной десятины...».

Результаты своих работ на опытных сельскохозяйственных станциях Менделеев опубликовал в «Трудах Вольного экономического общества» или отдельными изданиями. Выступая в печати с критикой мальтузианства, он предсказывал, что в области увеличения средств потребления и роста народонаселения научному исследованию «еще много задач и простора, которые Мальтусы видеть и предчувствовать даже вовсе не могли».

Своими сельскохозяйственными опытами исследователь доказал, что плодородие почвы повышается не от простого механического возврата в нее питательных веществ, а лишь при научно обоснованной химической и механической обработке почвы. Он указывал, что лишь правильное сочетание минеральных удобрений с органическими повышает плодородие почвы.

Минеральная теория питания растений, начало которой, до некоторой степени, положил в XVIII столетии А. Т. Болотов и которую плодотворно развил выдающийся немецкий химик Юстус Либих, сыграла положительную роль в развитии агрономической науки.

Теорию питания растений на основании точных данных химии, физики и физиологии растений разрабатывал замечательный русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев.

Тимирязев глубоко проник в тайны растительной природы. Он показал роль почвы, которая служит средой, откуда растение получает питательные вещества. Он глубоко раскрыл роль воды в растительном организме.

Для образования одного килограмма зерна растение должно выпить около тонны воды. Почему так много? Ведь это в несколько тысяч раз превышает наличие воды в полученном зерне.

К. А. Тимирязев в 1893 году в своей работе «Борьба растений с засухой» раскрыл многообразную роль воды в организме растения: вода требуется для транспортирования пищи из почвы; вода служит средой, в которой происходят химические превращения минеральных солей, поступающих из почвы в органические вещества растительного организма; вода участвует также и в образовании этих новых веществ. Но, кроме воды, расходуемой внутри, растение еще много испаряет ее. 1

1 Четверть — старая русская мера сыпучих тел, она равна 209,9 литра.

«Вот эта-то вода, — писал Тимирязев, — только проходящая через растение, и составляет источник всех бед для растения и стоящего в зависимости от него человека».

Испарение зависит от поверхности листьев. Чем больше воздушная поверхность, тем больше и испарение. А большая поверхность нужна растению для лучшего питания углекислотой, так как углерод, составляющий 45 процентов сухого веса растения, весь получается из углекислоты воздуха, содержание которой в воздухе очень незначительно1.

Растение испаряет много влаги, чтобы лучше питаться, выбирая путь между голодом и жаждой, между наилучшим питанием и наименьшим расходом воды.

Будучи тонким исследователем,

Тимирязев указывал, что только одно вертикальное положение листьев у растения может дать экономию на испарении, равносильную обильному орошению. Что только одни ости (усы) злаков испаряют свыше 40 процентов всего количества воды, испаряемого растением.

На основании глубоких исследований он наметил вехи, которых следует придерживаться в селекционной работе по выведению засухоустойчивых сортов растений, чтобы выращивать два колоса там, где до сих пор рос один.

Это были первые теоретические предначертания науки, для которой так много сделал Мичурин, науки о целеустремленном преобразовании живой природы.

В природе в результате длительной эволюции растительных организмов выработался процесс созидания органического вещества, то есть превращения мертвой материи в живую за счет световой энергии. Этот процесс, называемый фотосинтезом, глубоко раскрыл К. А. Тимирязев. Свыше 80 научных работ посвятил он фотосинтезу. Тимирязевым была раскрыта и изучена энергетика фотосинтеза. Им же установлена и роль зеленого листа растения в накоплении органической материи на нашей планете.

«Зеленый лист, или, вернее, его микроскопическое зерно хлорофилла, — писал ученый, — является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия солнца, а с другого — берут начало все проявления жизни на земле.

Похищенный им луч солнца горит и в едва мерцающей лучине и в ослепительной искре электричества. Этот же луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской машины, и кисть художника, и перо поэта».

До Тимирязева над фотосинтезом работали иностранные ученые, в частности Пристлей. Но заслугой русского ученого является то, что

Климент Аркадьевич Тимирязев.

он, открыв энергетические закономерности фотосинтеза, впервые доказал применимость закона сохранения энергии к этому процессу. Своими работами он выбил из этой области витализм — реакционное течение в биологий, объяснявшее жизненные процессы действием якобы находящегося в организме особого нематериального начала «жизненной силы».

К. А. Тимирязев был замечательным пропагандистом идей Дарвина в России.

По приглашению Лондонского Королевского общества К. А. Тимирязев ездил в Англию, где читал лекцию «Космическая роль расте

ния».

Тимирязев поставил интересный опыт выращивания растений в водной среде без земли.

В 1896 году на Нижегородской промышленной выставке всеобщее внимание привлек небольшой стеклянный домик, внутри которого постоянно толпился народ. Все с интересом рассматривали помещенные здесь экспонаты. В стеклянных банках с водой росли какие-то чудесные растения. В прозрачной воде, где не было ни крупицы земли, видны были корни, а над банками поднимались сильные зеленые стебли и листья. Растения питались растворенными в воде минеральными солями. Но стоило только прекратить добавку в воду одной из необходимых растению солей, как оно хирело и гибло. Климент Аркадьевич организовал эту выставку, чтобы помочь крестьянам разобраться в «хитрых» законах питания растений, и сам давал здесь объяснения посетителям.

К. Л. Тимирязев объяснял крестьянам, как питаются растения, выращенные без почвы на водно-солевом растворе.

Просто и доходчиво разъяснял Тимирязев законы питания растений, химию плодородия.

Каждое растение — это, говоря грубо, маленькая «химическая фабрика». В ее «цехах» ежедневно вырабатываются белки, жиры, углеводы и другие сложные вещества — пища для человека и животных.

Поля золотой пшеницы, луга ароматных и лекарственных трав, белые «моря» хлопка, зеленые леса — вот продукция растительной фабрики.

А как чудесно устроены растения! В них непрерывно производятся надстройки, ремонт и даже изменения конструкции в зависимости от перемены окружающих условий.

Растительные постройки необычайно прочны: их гнет ветер, бом

бардируют ядра дождя и града, а они все выдерживают.

В растительном мире из маленького семечка вырастают деревья-великаны, достигающие 150 метров высоты и имеющие в поперечнике свыше 10 метров. В одном таком дереве больше материала, чем требуется на постройку двухэтажного деревянного дома. Каким же строительным материалом пользуется растение и откуда оно получает его?

Человек питается сложной пищей: ему необходимы жиры, белки, углеводы и соли. Растение же довольствуется более простой пищей. Ему необходимы углекислота, вода и, кроме того, растворимые в воде минеральные соли различных элементов.

Из углерода с помощью калия растение строит свой скелет и древесное тело.

Азот вместе с фосфором участвует в постройке зерна.

Кальций нужен для обезвреживания ядовитой для протоплазмы растений щавелевой кислоты. Он же наряду с другими элементами, находящимися в растении, участвует в ряде жизненных процессов, происходящих в растениях.

Сера требуется растению при образовании белков.

Магний входит в состав хлорофилла, который является своеобразным двигателем всей растительной фабрики.

Без железа в растении не образуется хлорофилл.

Почти всю пищу растение получает из почвы. Только углекислоту берет оно из воздуха. Но, как теперь установлено, часть ее растение также получает из почвы.

Крестьяне восхищались опытами Тимирязева. «Ничто, — писалг ученый, — не может сравниться с впечатлением, которое выносят люди, не знакомые с наукой, при виде могучих экземпляров ржи или овса, никогда не имевших под собой земли и выращенных в воде со щепоткой удобрительных солей».

Выращивание растений в водных растворах имеет огромное научное значение, так как оно позволяет регулировать физйческйе процессы, свя

Павылъоп Тимирязева на Нижегородской выставке.

занные с питанием растений, что, в свою очередь, обеспечивает получение научно-достоверных результатов при изучении сложного растительного организма.

Вегетационный домик Тимирязева был перевезен из Нижнего Новгорода в Москву на территорию Сельскохозяйственной академии, где он потом поступил в распоряжение Д. Н. Прянишникова.

Научные труды К. А. Тимирязева высоко оценены за границей. Он был избран почетным членом Лондонского Королевского общества, Кембриджского университета, а также университетов Глазго и Женевы.

Своеобразный метод выращивания растений без земли, на водносолевом растворе, был осуществлен в Америке профессором Калифорнийского университета Вильямом Герике. Известно, что на водно-солевом растворе выращивали растения также Кноп и Сакс.

Климент Аркадьевич Тимирязев одним из первых ученых в нашей стране встал под красное знамя Советской республики.

В начале 1920 года он с гневом выступил в своей книге «Наука и демократия» против интервентов, а также их слуг — царских генералов и контрреволюционной социал-демократии.

Патриотическое выступление Тимирязева было высоко оценено великим Лениным получившим в подарок книгу от ученого.

«Дорогой Клементий Аркадьевич! — писал В. И. Ленин. — Большое спасибо Вам за Вашу книгу и добрые слова. Я был прямо в восторге, читая Ваши замечания против буржуазии и за Советскую власть. Крепко, крепко жму Вашу руку и от всей души желаю Вам здоровья, здоровья и здоровья!

Ваш В. Ульянов (Ленин)».



Истории, рассказы о русской науке и технике, Болховитинов В. 1957