Посеяли, скажем, на поле клевер. Почву хорошо удобрили, разрыхлили. Но клевер получился низкорослый, слабый, с желтоватыми листьями.

Если выкопать из земли одно из таких растений, то можно убедиться, что на корнях совсем нет или очень мало клубеньков. Значит, клевер, вместо того чтобы обогащать почву, сам испытывает азотный голод.

Правда, бобовые травы — многолетние растения, и положение постепенно поправляется. Даже единичные клубеньковые бактерии проникают в корень, размножаются там, и растение начинает развиваться за счет азота, добытого бактериями. На второй год жизни такое растение развивается уже лучше, его листва приобретает темно-зеленый цвет. А через три года, когда клевер созреет и клубеньки разрушатся, бактерии вновь возвратятся в почву, но теперь уже в значительно большем количестве. Они будут жить в почве, ожидая следующего посева клевера.

Таким образом, можно во всякой почве постепенно накопить достаточный запас клубеньковых бактерий. Но для этого необходим длительный срок. А надо, чтобы бобовые травы уже с первого года своей жизни выполняли свою задачу — накапливали азот в почве.

Чтобы усилить работу клубеньковых бактерий, стали удобрять почву под посев бобовых трав землей, взятой с тех полей, на которых эти растения раньше росли хорошо. Вместе с землей переносили и миллиарды клубеньковых бактерий. Этот способ давал хорошие результаты, но был невыгоден. Ведь чтобы «переселить» клубеньковых бактерий на один только гектар посева, надо было перевезти четыре — пять тонн земли.

Тогда попробовали обогащать хорошей землей не участок, предназначенный для посева бобовых, а только семена растений. Несколько килограммов хорошей земли смачивали водой и перемешивали с семенами, бобовых перед посевом. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы клубеньковые бактерии «заразили» семена растений и значительно повысили урожай.

И вот тогда возникла мысль: а что, если получать чистые культуры клубеньковых бактерий, размножать их в лабораториях, а потом рассылать на поля по мере надобности?

Иначе: нельзя ли приготовить живое бактериальное удобрение для бобовых растений?

Мысль показалась настолько заманчивой, что многие лаборатории в разных странах начали изготовлять такие удобрения, а ловкие предприниматели усиленно их рекламировали.

Однако вскоре произошло недоразумение, которое поставило под сомнение не только полезность клубеньковых бактерий, но и роль почвенных микроорганизмов вообще.

Англичане Рассел и Гетчинсон были ярыми противниками бактериальных удобрений. Они считали, что роль почвенных микроорганизмов преувеличена без всякого на то основания, а попытка удобрять почву бактериями — выдумка шарлатанов.

Чтобы доказать свою правоту, Рассел и Гетчинсон провели такой опыт. Они посадили семена в хорошую почву, которую предварительно прогрели при температуре выше семидесяти градусов. Было ясно, что в такой почве все микробы убиты и, следовательно, не смогут оказать влияние на развитие растений. Рядом исследователи посеяли для контроля семена тех же растений, на такой же точно почве, но не подвергавшейся прогреванию.

Результат опыта должен был, по мысли Рассела и Гетчинсона, посрамить приверженцев бактериальных удобрений. И, как бы удивительно это ни показалось, все случилось так, как и предполагали английские ученые. На почве с убитыми микробами они получили даже больший урожай, чем на контрольном участке.

В результате напрашивался вывод: почвенные микробы не только не полезны, а даже вредны для растений.

Вокруг опыта Рассела и Гетчинсона разгорелся яростный спор. Именно в это время и начала свою деятельность московская бактериолого-агрономическая станция.

Здесь, как и в некоторых других странах, были поставлены точные, научно обоснованные опыты.

Бобовые травы высевали на трех опытных участках.

На первом — в обычную высокоплодородную землю. На втором — в такую же почву, но предварительно прогретую. Семена для этого участка обрабатывали еще ядами, чтобы наверняка уничтожить всех микробов. На третьем участке почву прогревали, но перед самым посевом искусственно заражали почвенными микроорганизмами.

И вот результат: на втором участке, с прогретой почвой и обеззараженными семенами, урожай был в три раза меньше, чем на первом. А на третьем участке, где прогретую почву удобрили почвенными микробами, урожай был самым высоким.

Значит ли это, что Рассел и Гетчинсон допустили ошибку? Нет, оба они были старательные исследователи и честные ученые. Ошибки в их опыте не было. Но из правильных наблюдений они сделали неверные выводы.

Ведь мы уже знаем, что в почве живут и борются за место и пищу самые различные микробы — полезные и вредные для растений. Если вредные берут верх, растения терпят нужду в пище.

Немало в почве и болезнетворных микробов, особенно грибков. Правда, с ними борются бактерии, живущие возле корней растений. Но в почве есть еще простейшие организмы — инфузории и амебы. Питаются они главным образом бактериями. Когда простейших много, они быстро истребляют бактериальное население почвы. Растения остаются без своих верных защитников, и болезнетворные грибки беспрепятственно делают свое дело.

Кроме того, в почве хранятся семена различных сорных растений, отнимающих у растений влагу и пищу. Когда прогревают почву, то действительно убивают всех микробов — и полезных и вредных. Но, уничтожая всех микробов, создают тем самым условия для быстрого размножения новых. Если в такую почву внести полезные микроорганизмы, то они будут развиваться беспрепятственно. Зародыши сорняков также погибают при прогревании, и сорняки не мешают росту культурных растений.

Незнание всего этого и привело Рассела и Гетчинсона к ошибочному выводу. Прогревая почву, они думали, что избавляются от всех микробов, а на самом деле они только расчищали место для бурного развития полезных бактерий. Поэтому во всех случаях, когда в почве много вредных микробов и зародышей сорняков, прогревание или протравливание почвы ядами приносит пользу и может повысить урожай.

Так была восстановлена репутация почвенных микроорганизмов, а метод прогревания и протравливания почвы ядами стал, с легкой руки Рассела и Гетчинсона, одним из обычных приемов агротехники.

Однако на пути бактериальных удобрений все еще стоял один нерешенный вопрос.

Дело в том, что применение клубеньковых бактерий в виде живого удобрения не всегда давало одинаковые результаты. Иногда искусственное заражение почвы клубеньковыми бактериями так резко повышало урожай бобовых трав, что агрономы приходили в восхищение. В журналах появлялись статьи, которые на всякие лады расхваливали «живое удобрение».

В других случаях клубеньковые бактерии не оправдывали надежд и не оказывали какого-либо влияния на урожай. Это вооружало противников бактериальных удобрений. Они тоже писали статьи и на страницах тех же журналов объявляли новый метод удобрения провалившимся.

В чем же все-таки дело?

Работники московской бактериолого-агрономической станции решили найти ответ и на этот вопрос.

Они обратили внимание, что на корнях хорошо развитых бобовых растений плотные и крупные клубеньки располагаются в основном на главном корне. На корнях же плохо развитых растений клубеньки мелкие, желтые или зеленоватые, часто сморщенные и разбросаны по всей корневой системе.

Крупные и мелкие клубеньки тщательно отмывали от земли, раздавливали, а их содержимое раздельно высевали на твердую питательную среду — желе, приготовленное из отвара бобовых трав. Клубеньковые бактерии на таком желе размножались очень быстро, и ими заражали семена бобовых растений. Семена выращивали в разных условиях и на различных почвах.

Результат этих опытов неизменно свидетельствовал об одном и том же. Бактерии, полученные из крупных розовых клубеньков, образуют на корнях такие же точно клубеньки. Растения в этих случаях развиваются хорошо, получают достаточное количество азота. Наоборот, бактерии из мелких, желтых клубеньков могут образовать на корнях только такие же мелкие клубеньки. Растения в этом случае имеют бледно-зеленый цвет, плохо развиваются и явно испытывают азотный голод.