И пробил час

Даже самое продолжительное путешествие рано или поздно подходит к концу. В 1676 г. завершилась ссылка Крижанича. Хорват-сибиряк уложил свой нехитрый скарб и покинул негостеприимную Россию. Его путь лежал на запад, в Европу - туда, где два столетия назад началась и еще продолжала бушевать революция, имя которой - Возрождение. Крижанич многое открывал для себя в трудах Леонардо да Винчи, Бернара Палисси и Фрэнсиса Бэкона. Многое из увиденного в России предстало перед ним в ином свете. Сколько раз наблюдал он, как весной распускалась пышная степная растительность на юге Сибири и как увядала она с осенней непогодой. Но Леонардо да Винчи по-иному взглянул на это обычное явление. "Ты увидишь, что травы, произведя свои семена, засохли и, упав на землю, в короткий срок обратились в нее и дали ей приращение, - писал он, - затем увидишь ты, что рожденные семена совершат тот же круг, и всегда будешь видеть, как народившиеся, совершив свой единственный круг, дадут земле приращение, умирая и разлагаясь" (цит. по: [Рассел, 1955, с. 424-425]).

"Какая простая и ясная мысль! - отмечал Крижанич. - А Вудворт еще сегодня пишет, что черная почва создана богом". Действительно, через 200 лет после да Винчи просвещенная Европа все еще видела в творениях природы промысел божий. Джон Вудворт был убежден, что при сотворении мира черный плодородный слой равномерно покрывал нашу планету. Картину изменил лишь потоп, все "переместивший и перемешавший".

Впрочем, свои промахи по части теорий Вудворт с лихвой компенсировал блестящим экспериментом, но о нем чуть позже. А пока по совету Крижанича познакомимся с "мыслями и делами" Палисси. Этот француз-гугенот выпустил в 1580 г. сочинение под названием "Чудесные рассуждения о природе вод и источниках естественных и искусственных, о металлах, солях, камне, об огне и землях со многими другими тайнами предметов, встречающихся в природе, с приложением трактата об удобрениях земли". В нем он высказал "безумную" по тем временам идею, что растениям нужна... земля. И но просто нужна, а питает их, кормит "солями почвы". "Когда растение сгорает, - писал он, - оно превращается в солоноватую золу, именуемую аптекарями и философами щелочью. В золе содержится соль, которую солома взяла из почвы; если соль возвращается, почва улучшается. Солома, будучи сожженной в поле, служит удобрением, потому что она возвращает почве те вещества, которые были взяты из нее" (цит. по: [Рассел, 1955, с. 17]). Книга была написана по-французски, а ученые мужи той поры изъяснялись на латыни, поэтому она не привлекла внимания, которого заслуживала. Но в 1588 г. во время гражданской войны (между католиками и протестантами) его трактат фигурировал как один из главных пунктов обвинения на суде. И не вмешайся его покровитель коннетабль Франции де Монморанси, Палисси наверняка бы казнили.

Тогда всерьез считали, будто земля лишь поддерживает стебли в "вертикальном положении", защищает от холода и жары и способствует "более веселому росту". Такого же мнения придерживался даже Фрэнсис Бэкон. Он полагал: растение мало что извлекает из почвы, основа его питания - вода и некий особый сок, субтильная часть селитры. Отец "новой философии" во всем ратовал за эксперимент. Этот в общем-то здравый подход к изучению природы и подвел его. Бэкон уверовал в знаменитый "брюссельский опыт" Ван-Гельмонта. Впрочем, вот что рассказал об этом эксперименте сам Ван-Гельмонт: "Я взял глиняный сосуд, в который поместил 200 фунтов высушенной в печи земли, затем смочил ее дождевой водой и посадил ветвь ивы, весившую 5 фунтов. Ровно через пять лет из нее выросло дерево, которое весило 169 фунтов и три унции. В сосуд никогда не вносили ничего, кроме дождевой или дистиллированной воды для увлажнения земли... и через пять лет сосуд остался полным земли, которая еще больше уплотнилась. Для того чтобы никакая пыль не попала в почву, сосуд был закрыт листом жести с множеством отверстий. Я не взвешивал листьев, опавших осенью. По окончании опыта я снова высушил землю и получил те же самые 200 фунтов, как и в начале опыта, за исключением примерно двух унций. Следовательно, 164 фунта древесины, коры и корней выросли из одной только воды" (цит. по: [Рассел, 1955, с. 18]).

Английский физик Роберт Бойль повторил опыт Ван-Гельмонта, заменив ветку ивы индийской тыквой. Когда она созрела, он не стал выставлять ее на всеобщее обозрение, как еще одно доказательство в пользу "теории водного питания растений", а подверг сухой перегонке. Результаты ошеломили. Оказалось, что из воды можно получить не только тыкву, но и... "соль, спирт, землю и даже масло". Здесь Бойль проявил излишний прагматизм. Рассуждая с такой "бескомпромиссностью", легко прийти к выводу, что в цепи "трава - корова - молоко" корова - ненужное звено, а сено можно превращать в простоквашу, масло и творог.

В чем же дело? Оказывается, в сущих пустяках. Оба экспериментатора пренебрегли двумя унциями почвы, которых недоставало к концу опыта. Действительно, ничтожное количество. А какова калорийность этой субтильной субстанции? Быть может, в 57 г вещества, поглощенного ивой, содержалось куда больше питательных веществ, чем в той массе продуктов, которую потребляет за свою жизнь человек. Кроме того, заметим, что ни Ван-Гельмонт, ни Бойль не учитывали влияния воздуха. Но это уже не их вина, так как в XVII в. о воздушном питании растений даже не подозревали. Известный английский почвовед Э. Рассел писал по этому поводу, что в опытах с растениями и почвой "легко проглядеть жизненно важные явления и сделать из хороших опытов вывод, который представляется абсолютно здравым, но в действительности совершенно ошибочен" [Рассел, 1955, с. 18].

Так или иначе, но "водная теория" просуществовала почти два столетия. Лишь по истечении этого срока Вудворт вспомнил о работе "еретика" Палисси. Самое обидное для англичанина было то, что Френсис Бэкон, знакомый с "Чудесными рассуждениями" француза, так и не оценил их по достоинству. И Вудворт исправляет оплошность своего великого соотечественника. Для эксперимента он высаживает четыре куста мяты. Один из них представляется заботе чистейшей дождевой воды, два других питались влагой Темзы и водопровода из Хайд-парка, а четвертый был доверен земле. И что же? Мята, выращенная на почве, оказалась самой упитанной. Куст же, орошаемый дождем, едва прибавил в весе. Зато вода из водопровода обладала поистине удивительным плодородием. Вверенное ей растение, конечно, уступало тому, что развивалось в почве, но оставило позади все остальные кусты мяты. Правда, такое "открытие" могло бы взволновать лишь санитарную инспекцию Лондона, но ее тогда не существовало.

Однако главное было доказано: растения питаются не водой, а особым веществом... Каким? Вудворт полагал, что это "землистое вещество земли", о котором следует заботиться. Ибо почву можно заставить производить новые урожаи тех же растений, но лишь после того как ее снабдят новым запасом вещества, подобного тому, которое она содержала вначале; запас может быть создан как в результате оставления почвы под паром, так и благодаря заботам земледельца об удобрении почвы. Хорошая практическая рекомендация, правда, не новая, но зато научно обоснованная.

Того же мнения держался и Д. Туль, "оксфордец с практическим складом ума". Он считал, что истинную пищу растений составляют "мельчайшие частицы земли", пережеванные и заглоченные микроскопическими челюстями, которыми кончаются корни растений. Туль даже объяснил необходимость рыхления пашни тем, что при этом образуются маленькие комочки, способные удовлетворить аппетит трав и деревьев.

Что же представляют собой частички земли? Ведь не едят же растения все подряд. Должен же у них быть хоть какой-нибудь вкус? Разобраться в этом решил другой шотландец - Фрэнсис Хом. Он ставил опыты с травами и злаками в сосудах. Добавляя в почву селитру, соли магния и калия, он пришел к выводу, что меню растений состоит не из одного вещества, а по меньшей мере из шести: воздуха, воды, земли, солей, масла и... огня. Ах, если бы не огонь! Хом вошел бы в историю как первооткрыватель, предложивший более или менее правильный набор продуктов, потребляемых в царстве флоры. Но за "огонь в закрепленном состоянии" он был объявлен фантазером и надолго забыт.

Так что же все-таки едят растения? Ответить на этот вопрос попытались во Франции. Во времена Людовика XV выдался ряд неурожайных лет, да и позже поля не баловали своих хозяев. Тогда Бордоская академия объявила конкурс на лучший трактат о плодородии почв. Победителем и единственным участником его стал врач польского короля Иоганн Адам Кюльбель, который хорошо разбирался в агрономии. Он рассуждал примерно так: теория водного питания растений потерпела крах, а что предложено взамен? Туманные субстанции Вудворта, зубатые растения Туля и огонь чудака Хома - немного для нашего передового XVII века. И лекарь Иоганн решил вернуться к истокам. "Что имеем мы пред собою? - писал он. - Землю, плодородие коей разнообразно. Но даже самая богатая почва ничего не производит, если ее вовремя не оросит дождь. Значит, правы те, кто считает воду необходимой для растений. Но влага лишь поит растения, а кормит их тот питательный сок, который образуется при ее соединении с землей" [Kuelbel, 1741, с. 6].

Сок, питательный сок, особый сок - все это не одно и то же. И по сей день можно прочесть в газетах о соках земных, но смысл в них в каждую эпоху вкладывался разный. Кюльбель совершенно определенно указал на его происхождение. Он рождается при попаданий в почву влаги. Однако никаких попыток разобраться в составе питательных соков он не предпринял. Это сделал за него И.-Г. Валлериус, создавший новое учение - "гумусовую теорию". Что такое гумус? Точный перевод с латыни означает "земля". Так что же здесь нового? Оказывается, гумус не просто земля, а он происходит путем разрушения растительности, окрашен в черный цвет, имеет большое значение в развитии растений, способствует поглощению и задержанию тучности [История плодородия почв, 1940, с. 21].

Так разрешился один из основных кризисов в агрономии. И почти столетие ей было обеспечено спокойное развитие. Все вроде бы встало на свои места. Ученые, вооружившись результатами химических анализов, совсем по-новому взглянули на то, что было известно еще шумерам и египтянам. Опять черная земля обрела утраченную славу. Опять она стала идеалом просвещенных земледельцев, а точнее, землевладельцев. Ибо те, кто ее обрабатывал, и понятия не имели, в каком затруднительном положении пребывали ученые.

Подтверждали новую теорию и вести из России, где уже не первое столетие распахивались черноземы, а степного помещика величали не иначе, как российским Ротшильдом. Но XVIII век не зря считался веком просвещения. Словам и пустым рассуждениям верили все меньше и меньше, а больше полагались на эксперимент.

В 1786 г. Ахард с помощью щелочи из образца торфа извлек некое бурое вещество. При воздействии на него кислотой образовывался черный осадок. Опыт не отличался сложностью. Ученый решил, что подобное происходит и в природе. А сия субстанция сродни почвенному соку. Конечно, воскликнет 15 лет спустя швейцарский физиолог Никола Теодор Соссюр, перегнойный экстракт и поглощается растениями! И у него были к тому все основания. Экспериментируя с почвой, Соссюр отделил от нее ту же темно-бурую, почти черную субстанцию, но на этом не успокоился, а пожелал узнать, из чего она состоит. И сделал... открытие! Осажденный черный порошок содержал не только углерод, как считали раньше, но и азот, фосфор, серу и кислород. Так вот что, оказывается, "едят" растения!

Дольше других отказывался признать гумус единственным кормильцем трав и деревьев профессор Берлинского университета Альбрехт Даниель Тэер. "Вещество Ахарда и открытие Соссюра, безусловно, подтверждают некоторые мои мысли, но они не дают прямого ответа па вопрос, что такое гумус или перегной и чем они, скажем, отличаются от черноземов Дуная и Украины", - писал он. Тэер понимал: "... перегной не является землей и назван так за свое порошистое состояние. Гумус есть произведение силы органической" [Там же с. 25]. Однако искушение оказалось велико, и он не только поддался ему, но и стал ярым сторонником новой теории. Вот его кредо: "Перегной есть произведение жизни... он есть также и условие ее, он дает пищу органическим телам... Итак, смерть и разрушение необходимы для воспроизводства новой жизни" [Там же, с. 24, 56]. Кто бы посмел возразить на это? В том-то и беда, что никто. Столь категоричное заявление обладало изъяном. У Тэера получалось, будто мир органический совершает свой круговорот из живого в мертвое и обратно. А мир минералов, неживой мир существовал сам по себе. Впрочем, Тэер понимал, что "почва слагается из смеси чрезвычайно разнообразных веществ... Главные составные части этой смеси суть: кремнезем, глинозем, известь, иногда магнезия, к которым иногда присоединяется немного железа и других простых веществ. Но... плодородная... пригодная для производства полезных растений почва содержит еще весьма сложное вещество... гумус" [Тэер, 1830, т. 3, с. 2]. Почва же - не смесь. Ее минеральные вещества также принимают участие в питании растений, но понять это смогли лишь столетие спустя.

И все же, несмотря на всю косность "гумусников", их исследования открыли земледелие для химии. Заслуга немалая. Ибо мода на чудеса посредством реактивов охватила всю Европу. Появилось множество новых данных о свойствах почв, за ними последовали критические заметки, а затем и падение гумусовой теории. Правда, случилось это много позже. А пока наступала эра Ломоносова.