Научный институт по удобрениям был задуман как комплексное научное учреждение, в котором решались бы не отдельные вопросы, более или менее тесно связанные с интересами его главы, а от начала и до конца, от постановки научной задачи до внедрения готовых результатов, вся проблема, которой он был посвящен. От геологических поисков агрономических руд до их технологической переработки и применения в сельском хозяйстве готовых удобрений. В дальнейшем к этому была присоединена разработка химических средств защиты от вредителей и болезней сельскохозяйственных культур[7]. Сейчас эта область настолько разрослась, что для ее разработки создан специальный институт.

В качестве инициаторов и основателей института выступили ученые, отлично дополнявшие друг друга в этом тройственном союзе: талантливый геохимик, крупнейший знаток фосфорных руд России, руководитель многих поисковых экспедиций — Яков Владимирович Самойлов, профессор Рижского политехнического института по кафедре металлургии и технологии неорганических веществ, автор первого русского учебника «Производство суперфосфата» — Эргард Викторович Брицке и не нуждающийся уже в дополнительных рекомендациях Дмитрий Николаевич Прянишников.

«Если десять лет тому назад, — говорил тогда Д. Н. Прянишников, — никто из химиков и технологов не хотел браться за эти вопросы, то с тех пор жизнь резко подчеркнула их важность. Возник Институт по делам удобрений, в число задач которого входит и изучение залежей с точки зрения наличности в них непосредственно годного для выработки материала, и вопросы переработки этого материала, и применение удобрений, — словом, период одиночества, в котором находилась наша лаборатория десять лет тому назад, окончился…»

«Агрономам, — продолжал он, нередко приходилось играть роль пионеров и разбираться в сложном явлении. Когда же оно в основе было расчленено, тогда наступала очередь представителей основных наук, разделяющих вопрос на части для того, чтобы к каждой из них приложить специальные методы, тогда как техники дают этим результатам наиболее осуществимую в производстве форму».

Да, этому институту суждено было стать не только технологическим центром, но и важным очагом дальнейшего развития советской агрохимии.

Научные ее основы были заложены. Теперь предстояло испытать их практическую действенность.

Попытки широкого распространения первых опытов с удобрениями, проведенных у нас Менделеевым, Тимирязевым, Экгельгардтом, дали мало результатов. По вполне понятным причинам почти никак не проникали они в толщу крестьянства, и даже агрономические круги плохо разбирались в агрохимии и мало ее ценили.

Среди промышленников, также мало осведомленных в вопросе применения удобрений, господствовало мнение об ограниченности в России крупных запасов фосфоритов, пригодных для химической переработки. Считалось также, что у нас полностью отсутствуют месторождения калийных солей. Великой стране предстояло еще познать саму себя. Дореволюционная Россия лежала как огромная геологическая «terra incognita» — непознанная земля. Хотя главным занятием большинства ее жителей было земледелие, до 1908 года никто систематически не занимался горными геологическими разведками агрономических руд, а химиков-технологов, знакомых с производством минеральных удобрений, на Россию было всего четыре-пять человек.

Агрохимической когорте, которую отныне организационно объединил вновь созданный институт, предстояло не только установить, где и какие удобрения брать, где они лучше действуют и как их следует вносить. Надо было еще помочь промышленности решить, какие новые, лучшие виды удобрений должны у нас производиться и вообще в каком направлении должна развиваться наша химическая промышленность, по крайней мере та ее ветвь, которая обслуживает сельское хозяйство.

Требовалось найти решения вполне самобытные, ибо почвенные условия в Советском Союзе и в Западной Европе резко отличны. Надо было разработать научные основы применения удобрений на громадных площадях в самых разнообразных климатических зонах — ведь «ассортиментный набор» удобрений у разных районов должен быть весьма разнообразным.

И еще одна проблема, незнакомая Западной Европе. При наших просторах исключительно важно, чтобы концентрация усвояемых растениями элементов пищи была в удобрениях возможно более высокой. Ведь возить удобрения приходится подчас весьма далеко. Преступно тратить средства на перевозку балласта!

Этот балласт может быть к тому же не только обременителен, но и просто вреден. Например, в засушливых условиях присутствие в удобрении излишних солей может вызвать опасное повышение осмотического давления почвенного раствора. В этих условиях целесообразно освобождать концентрированные удобрения от кальция, натрия и других ненужных растениям элементов.

Именно благодаря тому, что проблема питания растений советской агрохимической школой решалась на основе «дружбы наук», в тесном союзе широко понимаемой агрохимии, биохимии и физиологии растений, динамического почвоведения, расширилась и самая постановка исследовательской задачи. В курсе агрохимии Д. Н. Прянишникова она определена в следующих выражениях: «Задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать урожай или изменять его состав».

Изменять его состав! Это уже нечто новое…

Верно, новое, но в развитие уже хорошо нам знакомых идей.

Доставляя растению необходимую ему пищу, мы активно вмешиваемся в круговорот веществ в земледелии. Мы уже знаем, что удобрение — один из тех основных приемов, которыми земледелец может регулировать питание растений. Он стремится к тому, чтобы обеспечить наилучший пищевой режим для растений на весь период их произрастания. Но стоит вдуматься: что же это такое — оптимальный пищевой режим растения? Это тот рацион, при котором в течение определенного вегетационного периода было бы обеспечено получение наибольшего выхода продукции. Но не только! Необходимо обеспечить и определенное качество этой продукции. Правильно регулируя питание растения, можно, например, усилить его сопротивляемость по отношению к неблагоприятным внешним условиям, то есть его зимостойкость, засухоустойчивость, стойкость против нападения вредоносных грибков и насекомых. Изменением питания растений можно — это впервые показали исследования Д. Н. Прянишникова и М. К. Домонтовича — изменить отношение растений к кислотности среды. Можно воздействовать и на солевыносливость растений.

Как мы уже знаем, Д. Н. Прянишников целой серией блестящих исследований показал, что разные растения по-разному относятся к труднорастворимым фосфатам, к аммиачному и нитратному азоту. Эта идея о существовании агрохимических типов растений была подхвачена и развита в работах А. В. Соколова. Он обнаружил, что растения, которые «недолюбливают» кальций, не «жалуют» и хлор. Таков их «агрохимический тип». Пользуясь идеей существования агрохимических типов, удалось предсказать отношение отдельных видов растений, родов и даже целых семейств к интересующим агрохимика формам удобрений.

Работы Д. Н. Прянишникова, его соратников — А. И. Смирнова, Ф. В. Турчина и других — развивались в этом интереснейшем направлении. Все яснее становилась картина действия удобрений на химизм растений. В дальнейшем к исследованиям в этой заманчивой области присоединились физиологи, которые стали энергично углублять учение о развитии растения и находили все новые и новые, подчас совершенно чудесные способы регулирования его хода температурой, светом, гормонами. Определенной системой удобрений земледелец может менять химический состав клеточного сока растений, регулировать в них обмен веществ и работу ферментов и таким образом оказывать мощное воздействие на все их свойства. А что это, как не переделка природы растений?!

Агрохимия накопила достаточно знаний, чтобы уверенно вмешаться и в вопросы севооборота и обработки почвы, отстаивать приемы, не только создающие в почве оптимальный режим для растений, но и способствующие наиболее продуктивному использованию растением элементов пищи, заключенных в почве и вносимых с удобрениями.