Даже в самые жаркие дни их можно было найти на одном и том же месте — на табачной плантации. Словно какая-то неведомая сила влекла их к небольшому участку земли, который ничем не отличался от таких же плантаций, расположенных рядом. Но люди эти были учеными и умели читать между строк в открытой книге природы, видеть то, что оставалось скрытым от других.

Сергей Павлович Костычев и его ближайшая помощница Александра Николаевна Шелоумова встретились на табачной плантации в Крыму с одной из не разгаданных еще тайн природы. Им удалось обнаружить, следы и приметы, которые могли привести к новому открытию. И, как истинные следопыты науки, они не могли допустить, чтобы следы эти были вновь потеряны.

Отец академика Костычева закладывал одновременно с Василием Васильевичем Докучаевым основы научного почвоведения. Сын пошел по стопам отца. Сергей Павлович Костычев стал крупнейшим знатоком жизни растений, почвоведом и микробиологом.

Изучая почвы Крымского полуострова, он обнаружил табачную плантацию, которая надолго привлекла его внимание.

Двадцать лет без перерыва выращивали на этой плантации табак. Двадцать лет в почву не вносили удобрений. А табак все рос и даже давал хорошие урожаи.

В чем тут дело? Как объяснить исключительное плодородие этой почвы?

Самые тщательные и многократные исследования приводили к одному и тому же выводу: почва отличается только большим числом довольно крупных бактерий, способных усваивать азот из воздуха. Под микроскопом бактерии выглядят овальными клетками, принимающими иногда форму шариков и палочек с округлыми концами. Молодые клетки способны самостоятельно передвигаться, а в зрелом возрасте одеваются плотной слизистой оболочкой.

Это был азотобактер. Открытый еще в 1901 году, он тогда не обратил на себя особенного внимания ученых. Ведь азотобактер способен накапливать за лето на каждом гектаре почвы лишь 20–30 килограммов азота, а клубеньковые бактерии за тот же период накапливают 300–400 килограммов.

Правда, азотобактер распространен гораздо шире. Его находили в почвах почти всех частей света, а также и в воде морей и океанов, в поймах рек и в иле прудов и озер. И все же сравнение с клубеньковыми бактериями было явно не в пользу азотобактера.

А теперь этот микроб предстал перед учеными в совершенно ином свете.

По мере того как Костычев и Шелоумова углублялись в изучение азотобактера, тем все яснее открывались перед ними его удивительные особенности, его поистине увлекательная история.

Далекие предки азотобактера жили возле корней растений. Так же как и корневые бактерии, они питались отбросами, которые корни растений выделяли в почву.

Но ведь каждый вид корневых бактерий стремится захватить для себя место получше, пищи побольше. В почве идет постоянная, хотя и невидимая борьба. И азотобактер не устоял в этой борьбе. Он был обречен на исчезновение. И вот тут-то и сказались замечательные свойства этого микроба.

Более сильные, лучше приспособленные к условиям жизни корневые бактерии постепенно вытесняли азотобактер из корневой зоны. И так же постепенно, из поколения в поколение, изменялся сам азотобактер. Испытывая постоянную нужду в пище, он приобрел способность усваивать азот непосредственно из воздуха.

Неисчислимые поколения азотобактера вымирали почти без остатка, пока у него выработалось это свойство. Но оно возникло, и тогда произошло чудо. Слабый азотобактер стал богатырем. Бедный изгнанник, он вновь вернулся к корням растений, но уже как глава многоплеменной армии бактерий.

Азот, добытый из воздуха, азотобактер использует для построения собственного тела. Но при этом часть азотных соединений, образующихся в теле микроба, просачивается в почву. Этим и пользуются бактерии, сопровождающие повсюду азотобактер и составляющие его «свиту». Ведь всем им нужен азот, а сами добыть его они не могут.

Однако, захватывая часть азота из почвы, бактерии в то же время делают большое, полезное дело. Одни перерабатывают растительные остатки и корневые выделения растений, другие превращают питательные вещества в растворимые соли, необходимые растениям. Третьи вырабатывают вещества, уничтожающие вредных и болезнетворных микробов. Четвертые разлагают отмершие клетки самого азотобактера, и тогда содержащийся в этих клетках азот полностью попадает в почву и опять-таки может быть использован растениями…

Значит, чем больше азотобактера в почве, тем лучше работают другие полезные бактерии, тем выше плодородие почвы.

В дальнейшем удалось установить еще одно свойство азотобактера. Этот микроб оказался настоящим кудесником. Он не только накапливает в почве азот, не только подкармливает этим азотом других полезных бактерий, но еще сам создает особые вещества — витамины, ускоряющие рост и развитие растений.

Так был найден ответ на загадку, заданную табачной плантацией в Крыму, и одновременно вскрыта тайна еще одного азотоусваивающего микроба — азотобактера.

И уже там, на табачной плантации, у Сергея Павловича Костычева родилась идея: из чистых культур активного азотобактера создать бактериальное удобрение, подобно тому как нитрагин приготовляется из активных клубеньковых бактерий.

Преждевременная смерть помешала Костычеву довести до конца практическое осуществление этой идеи. Начатое им дело завершили его ученики.

Микробиологи тщательно отбирают и проверяют наиболее активные и «работоспособные» клетки азотобактера. Потомство этих клеток выращивают на питательном студне. Азотобактер быстро размножается, поверхность студня покрывается густой слизью. Слизь эту собирают и смешивают с почвой или торфом, затем выдерживают несколько дней в теплом помещении. И удобрение готово. Теперь в каждом грамме почвенного азотобактерина содержится не менее сорока пяти — пятидесяти миллионов живых клеток азотобактера.

Пользоваться азотобактерином очень просто. Его смешивают с влажными семенами растений. Вместе с семенами азотобактер попадает в почву и оказывается в непосредственной близости от корней растений.

Однако почвенный азотобактерин нельзя долго хранить. Несколько лучше в этом отношении азотобактерин агаровый. Это питательный студень, застывший на внутренней поверхности обычной бутылки. Азотобактер размножается на поверхности студня и так, прямо в бутылках, рассылается на места. В каждой бутылке от сорока до шестидесяти миллиардов живых клеток азотобактера. Этого достаточно для обработки одного гектара посевов.

Целая батарея таких бутылок выстроилась на столе у Леонида Мироновича Доросинского, руководителя лаборатории бактериальных удобрений во Всесоюзном институте сельскохозяйственной микробиологии.

Здесь знают азотобактер «в лицо» в прямом смысле этого слова. По внешнему облику микробных клеток, видимых под микроскопом, по виду слизи, образуемой колониями азотобактера, могут заранее предсказывать его особенности и «работоспособность».

Здесь хорошо изучили «характер» своих воспитанников — микробов и могут поведать много интересного об их свойствах и повадках, потребностях и «капризах». Именно так, ибо азотобактер — микроб капризный.

«Азотобактер, — рассказывает Леонид Миронович Доросинский, — требует свободного притока воздуха. Ведь воздух ему нужен и для дыхания и как источник азота. Поэтому микроб нормально развивается только в тщательно обработанной мелкокомковатой почве».

Азотобактер жаден до влаги. Его почти не бывает в сухих почвах. Зато в почве под овощами и другими полезными культурами он работает особенно энергично.

Не переносит азотобактер также почв кислых, бедных перегноем. В таких почвах он быстро гибнет.

Но выход есть. В почвы, мало подходящие для азотобактера, его можно вносить вместе с гранулированными органо-минеральными удобрениями. Это мелкие зерна, сделанные из смеси навоза или торфа и минеральных солей.