Д. Н. Прянишников не принадлежал к числу беспочвенных «сеятелей идей». К нему можно было в полной мере применить ту характеристику, которую К. А. Тимирязев давал великому французскому микробиологу Луи Пастеру. «Самой выдающейся его особенностью, — писал Тимирязев, — была не какая-нибудь исключительная прозорливость, какая-нибудь творческая сила мысли, угадывающей то, что сокрыто от других, а, без сомнения, изумительная его способность, если позволительно так выразиться, «материализовать» свою мысль, выливать ее в осязательную форму опыта — опыта, из которого природа, словно стиснутая в тисках, не могла ускользнуть, не выдав своей тайны».
Тимирязев говорил, что Пастер был «само воплощение экспериментального метода». Вся деятельность его была блестящим опровержением тех знаменитых, так часто упоминаемых и подвергавшихся многочисленным толкованиям слов Гёте, в которых выражалось целое миросозерцание, в основе враждебное экспериментальной науке: «Средь бела дня полна таинственными снами, не даст тебе природа покров с себя сорвать; и то, что разуму сама не может передать, тебе не выпытать у ней ни рычагами, ни тисками».
Эти строки гораздо ближе, чем автору «Фауста», неудачливому создателю «Учения о цветах» — научного сочинения того же Гёте, которое ставило целью опровержение учения о цветах Ньютона. Как выяснилось впоследствии, оно было основано на грубой ошибке поспешно сделанного опыта, но Гёте был высокомерно убежден, что своим умственным оком, обращенным на природу, «как она есть», он проник в сущность явлений света гораздо глубже, чем Ньютон, пытавшийся вымучить у природы ее тайну в темной комнате при помощи какой-то призмы и узкой щели. И не случайно одним из первых, кто оценил это «превосходство» Гёте перед Ньютоном, был воинствующий идеалист и мистик Шопенгауэр. В этом лагере презрительно хохотали при мысли, что какие-то математики могут быть судьями над Гёте. К этому противопоставлению презренной «эмпирики» и возвышенного озарения мыслителя нас вскоре вернут действительные обстоятельства научной жизни Петровки. А пока анализы, измерения, бесконечные ряды банок с растениями…
И некоторые немаловажные выводы.
Нам не избежать хотя бы краткого ознакомления с ними.
Планомерно и основательно развивая начальный успех, лаборатория Прянишникова создавала новую главу агрохимии, которая в сочинениях самого Д. Н. Прянишникова носит название: «Азот в жизни растений и в земледелии СССР».
Какое яркое, какое впечатляющее противоречие: безжизненный, инертный азот — элемент, в самом названии которого заложено отрицание его значения для жизни, — оказывается важнейшей составной частью живого!
При нехватке азота листья растения выцветают, теряют свою яркую зеленую окраску. Растение хиреет, его рост останавливается. Еще бы! Ведь каждая молекула непосредственного носителя жизни — белка — представляет собой необычайно сложное построение из аминокислот. А на долю азота приходится от 16 до 18 процентов веса любой из двадцати известных разновидностей аминокислот. Азот входит также в состав нуклеиновых кислот, находящихся в виде сложных соединений с белком в ядрах клеток, — тех самых нуклеиновых кислот, которые играют такую важную роль в передаче наследственных признаков у живых существ (играют вопреки сомнениям некоторых «чистых биологов», по традиции, ведущих свое начало прямехонько от натурфилософов немецкой физиологической школы конца прошлого века, не желающих вмешательства в свои дела точных методов естествознания и не признающих находок, полученных «не с той молитвой»). Азот есть и в хлорофилле — зеленом пигменте растений, о роли которого в усвоении энергии солнечных лучей и синтезировании сложнейших органических веществ из простых минеральных солей, углекислоты и воды, было уже вполне достаточно сказано.
Вот что означает азот для растения.
Почвенные запасы азота сосредоточены в перегное — точнее, в его органическом белковом веществе. Но для растения эти запасы мертвы. Они должны пройти еще несколько стадий переработки прежде, чем стать ему доступными. Над этим трудятся мириады микроорганизмов. Они превращают почвенный азот в минеральное соединение — аммиак (каждый знает, что богатая перегноем почва, особенно удобренная свежим навозом, издает легкий запах «нашатырного спирта», как называется продающийся в аптеках водный раствор аммиака). Растворяясь в воде, аммиак освобождает ион аммония. Этот ион обладает положительным электрическим зарядом, поэтому называется катионом. Соединяясь с кислотами, катион аммония образует аммиачные соли, которые и служат пищей растению. Катионы аммония хорошо поглощаются почвой, и поэтому не вымываются из нее водой.
Но на этом работа бактерий не прекращается. Они превращают аммоний в отрицательно заряженные ионы азотной кислоты — так называемые нитратные анионы. А те уже служат началом образования селитры — универсального источника азота для всех культур. У селитры есть только один недостаток: она не поглощается почвой и при отсутствии растений легко вымывается, «выщелачивается» из нее водой.
И аммиачные соли и селитра — это минеральные соединения. Они возникают не только при биохимическом распаде почвенного гумуса, перегноя, но и во время гниения в почве органических удобрений. Однако гумус распадается крайне медленно, и запасы его в почве очень малы. Количество местных органических удобрений, даже в очень хорошо поставленном хозяйстве с развитым животноводством, тоже относительно невелико. Поэтому почву необходимо искусственно обогащать азотом.
В природе основные запасы азота сосредоточены в атмосфере. В воздушном столбе над каждым гектаром пашни содержится свыше 70 тысяч тонн азота. Этого могло бы хватить для удобрения нив, раскинувшихся на площади свыше миллиона гектаров. Но этот газообразный молекулярный азот подавляющим большинством растений не усваивается. Дружное исключение из этого правила составляют люцерна, клевер, горох, бобы, фасоль, соя, чечевица и другие представители обширного семейства бобовых. На их корнях поселяются колонии особых бактерий, которые образуют вздутия — клубеньки, откуда они и получили свое название клубеньковых бактерий.
Колонии клубеньковых бактерий — это весьма совершенные и производительные микроскопические фабрики азотных удобрений. Они переводят азот воздуха в аммиак и другие соединения, которые уже могут быть усвоены растениями-хозяевами, и не только ими! После уборки урожая бобовых культур в пожнивных и корневых остатках в почве будет находиться некоторое количество азота, которое перейдет «по наследству» к высеваемым в дальнейшем небобовым растениям. Так объясняется, почему бобовые растения практически не зависят в своем азотном питании ни от содержания доступного азота в почве, ни от внесения в нее азотных удобрений.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
