Лев Кокин - Пути в незнаемое

На Перуанском побережье Буссенго увидел нечто необыкновенное: выжженные, бесплодные песчаные земли выкармливали обильные урожаи кукурузы. Плодородными их делали небольшие количества птичьего помета — гуано, которое местные жители собирали и вносили на поля. Анализ показывал, что гуано почти полностью состоит из солей азота.

Приехав домой, Буссенго поставил многочисленные опыты, желая убедиться, что только почва питает растения азотом. И растения подтверждали это. Но ученого смущали бобовые культуры — горох, люцерна, клевер, люпин… Если почва — единственный источник азотного питания, то почему после бобовых она не только не лишается части своего азота, но даже обогащается им, становится плодороднее?

Это была старая загадка. Еще древние римляне высевали бобовые не только ради них самих, но и как взятку почве.

На бобовых великий агрохимик споткнулся. Клевер, люцерна и их родня явно прихватывали часть азотной пищи из воздуха. Установить же, как удается им нарушать общее правило, Буссенго не сумел. Это существенно для нашего дальнейшего рассказа. Запомним: в теоретическом здании, воздвигнутом Буссенго, одна дверца оставалась открытой для неожиданности.

В начале 80-х годов прошлого столетия, когда после работ Пастера и Коха сибирская язва, чахотка, холера стали самыми свежими темами разговоров и все ждали новых разоблачений наших внутренних врагов, когда охотники за опасными невидимками действовали уже уверенно, потому что располагали отлаженной техникой и методикой, дошла очередь и до микробов почвы. Ученые установили, что к «преступному миру» возбудителей болезней коренное тамошнее население не причастно, а причастно оно к тайнам плодородия, к тайнам старушки Деметры, которую древние поставили на Олимп, чтоб было кому жаловаться на неурожаи.

Тогда-то и открылись впервые сцены загробного мира, и поэтика мифов получила микробиологическое толкование. В предельном упрощении оно таково.

Все, что вышло из земли, становится землей.

« Гамлет. …Горацио! Что мешает вообразить судьбу Александрова праха шаг за шагом, вплоть до последнего, когда он идет на затычку пивной бочки?

Горацио. Это значило бы рассматривать вещи слишком мелко.

Гамлет. Ничуть не бывало. Напротив, это значило бы послушно следовать за их развитием, подчиняясь вероятности. Примерно так: Александр умер. Александра похоронили. Александр стал прахом, прах — земля, из земли добывают глину. Почему глине, в которую он обратился, не оказаться в обмазке пивной бочки?

В этой цепи рассуждений не хватает важного звена: между «Александра похоронили» и «Александр стал прахом». Как стал? Каким образом?

Превращают в прах любого смертного мириады простейших существ.

В бесшумных, неторопливых микробиологических «конвейерах» рушатся, разбираются по частям гигантские молекулярные постройки; энергия солнца, впитанная растительным покровом планеты, растаскивается… Каждая последующая операция — ступень к неживому, то есть к простому, холодному, минеральному.

Один из важнейших конвейеров — азотный. На нем заняты несколько видов бактерий. Эту дружную группу американский химик Слоссон назвал в шутку «союзом азотных работников». Они в строгой последовательности «передают» друг другу полупродукт, пока в самом конце цикла не получится азотная кислота. В земле кислота всегда найдет щелочь, соединится с ней — и вот вам соль. Соль плодородия. Азотная пища растений. А в конечном счете — хлеб, молоко, масло, мясо…

Почва — это сумерки жизни. Не ночь и не день, а сумерки, переходная пора.

Не дают застрять «колесу жизни» микробы. Они страгивают с его мертвой точки для следующего оборота. Они дают земле силы для многократных родов.

…Почвенная микробиология заявила о себе широчайшими, величественными концепциями. Они многое объясняли и многое обещали.

В 80-х годах немецкие исследователи Гельригель и Вильфарт взволновали участников международного съезда работников опытного дела (почвоведов) сообщением о том, что они раскрыли наконец, какого рода взятку дают полям крестьяне, сея с незапамятных времен клевер, люцерну, бобы…

В корневых наростах бобовых растений, заявили ученые, обитает множество микроорганизмов. Неизвестно, каким образом, но, несомненно, эти микроорганизмы поглощают свободный азот воздуха.

Если почвоведов это сообщение взволновало, то химиков оно должно было потрясти. В 80-х годах прошлого века еще не знали подходящего способа для промышленного получения химических соединений с атмосферным азотом. Трудность заключалась в том, что азот инертен и связать его с каким-либо другим элементом удается ценой огромных затрат энергии. И вот пожалуйста: микробы связывают. Из свободного азота воздуха эти немощные организмы строят свое тело.

Вместе с тем открытие Гельригеля как бы ставило все вещи на свои места. Растения, как и утверждал Буссенго, питаются только почвенным азотом. Бобовые же составляют исключение потому, что на их корнях живут загадочные бактерии. «Квартиранты» расплачиваются азотом. Этот дополнительный азот делает сено клевера деликатесом для скота, частично же «квартплата» остается в клубеньках корней и после уборки урожая обогащает почву.

Дверца, откуда можно было ждать неожиданности, захлопнулась.

Нельзя сказать, что открытие Гельригеля оказало заметное влияние на практику земледелия. Оно лишь подвело научную базу под старинный агрономический прием. Однако почвенная микробиология уже вступила в пору расцвета, сравнительно недолгого, но привлекшего внимание всего культурного человечества. Лев Толстой ходил слушать лекции блестящего русского микробиолога академика Виноградского. Жизнь почвы стала популярнейшей темой просветительских брошюр. Открытия следовали одно за другим…

Тогда же, в конце прошлого столетия, были найдены в почве бактерии, способные, как и клубеньковые, усваивать азот прямо из воздуха. Причем жили они не на чьих-то корнях, а сами по себе, свободно и независимо. Они накапливали в почве азотные запасы просто так, в порядке чистой инициативы. То был бесценный подарок земледелию, подносимый скромными, безвестными существами.

Биологи поспешили воздать им должное. Бактерии — вот кто делает почву плодородной. Бактерии — вот о ком надо заботиться, если мы хотим снимать хорошие урожаи. Здоровы и сыты полезные бактерии, — значит, здоровы и сыты растения… Вся земледельческая практика должна быть обращена к микроорганизмам.