Н. В. Орловский. "Алексей Григорьевич Дояренко" Издательство "Наука", Москва, 1980 г. OCR Biografia.Ru
продолжение книги...
Глава 3. После «Тимирязевки». Письма о науке будущего из Суздаля и Кирова (1930-1939 гг.)
Благодаря стараниям дочери Дояренко Евгении Алексеевны и его сотрудницы Анны Алексеевны Кудрявцевой сохранилось более двухсот писем Алексея Григорьевича из Суздаля (1930—1935 гг.), Кирова (1935—1939 гг.) Саратова (1939—1958 гг.), которые находятся теперь в Центральном архиве народного хозяйства (ЦГАНХ). Полное освоение этого ценнейшего эпистолярного наследства - дело будущего. Моя задача — показать его лишь в отдельных фрагментах. В первую очередь привлекают внимание удивительные «научные фантазии», или, как называл сам Дояренко «утопии». С пих мы и начнем. Изложение каждой «утопии», разбор каждой проблемы я старался увязать с современной ситуацией в данной отрасли. Научным работникам хорошо известно, как трудно сохранить объективность в таком деле; видимо, по многим пунктам моей дискуссии с покойным учителем у читателей могут возникнуть возражения. Но такие дискуссии в науке не бесполезны... При перепечатке отрывков из этих «утопий» я старался исправлять лишь отдельные описки, восстановить съеденные временем рукописные строки, воздерживался от каких-либо редакционных исправлений, памятуя о резко отрицательном отношении к своевольной редакторской правке самого А. Г. Дояренко. Фрагменты из писем приведены в смысловой, а не в хронологической последовательности. Алексей Григорьевич в своих письмах много внимания уделял вопросам использования солнечной энергии полевыми культурами. Первые результаты его исследований по этому коренному вопросу растениеводства появились в первом номере «Научно-агрономического журнала» за 1924 г. 10 апреля 1934 г. он пишет (*):
«...Основной вопрос, который Вы интуитивно выдвигаете, я всегда считал коренной осью всей проблемы переработки растениями солнечной энергии — это учет полного баланса ее в растениях на манер респирационных исследований с животными. Я всегда мечтал построить такой аппарат для полного учета. Теперь гораздо больше возможностей, но все-таки я думаю, что это очень трудно. Ведь даже поставленной Михельсоном задачи о полном учете энергии, падающей на почву (без учета растений), и то еще не удалось разрешить. А без этого полного баланса мы никогда не поймем процесса ассимиляции и не сможем овладеть им практически. Но частично можно и теперь понемногу приоткрывать разные уголки этого таинственного процесса...
-----------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 95.
----------------------------------
Как по отношению ко всем фактором, и здесь две по крайней мере равноправные задачи: использование естественного света и искусственное освещение (не считая главного стимула: «Хочу знать»). И если в отношении воды (использование дождей и орошение), питательных веществ (почвенные запасы и минеральные удобрения) тепла (климат и искусственное тепло) вторая задача (искусственное освещение) иногда приравнивается к первой и даже превалирует в практике, то в отношении света это встречает серьезные возражения с энергетической точки зрения. Трудно представить себе энергетическую рациональность превращать солнечную энергию в искусственный свет (а других путей мы не знаем), чтобы им заменить естественное освещение. Правда, жизнь на каждом шагу ломает наши энергетические оценки. Достаточно вспомнить трату энергетически ценного материала без использования его энергии: ткани, стройматериалы, бумаги или трудоемкие культуры из энергетически бедного материала: чай, табак и т. п. Это говорит о недостаточности энергетической оценки и роли труда. Поэтому обе стороны этой проблемы — естественный и искусственный свет — можно ставить параллельно. А отсюда перспективность и той и другой. Самый интересный вопрос из доступных сейчас уголков этой проблемы, одинаково важный для обеих ее частей,— это оптимум освещения, за пределами которого свет уже является лишним, а иногда и вредным. Это ведь и снижает коэффициент использования: если растению достаточно 5000 люксов, а оно получает 40 000, то 35 000 люксов идут мимо; коэффициент использования уменьшается в восемь раз. С этих точек зрения важно вырастить растения при недостатке освещения, чтобы свет был в минимуме и определял продуктивность. Тогда получили бы коэффициент, отвечающий действительной способности растения, хотя бы при малом урожае (если понижение его будет зависеть от недостатка света). Может быть, было бы легко вырастить растения только на рассеянном свете, т. е. под каким-нибудь затемнением, например за щитом, поставленным с южной стороны, при условии измерения там же количества света (а еще лучше — в тени экрана, двигающегося гелиостатом за солнцем и закрывающего только прямые лучи, открывая всю сферу рассеянного света). Не менее интересным вопросом и гораздо легче осуществимым был бы отчасти намечаемый Вами вопрос о периодическом накоплении связанной энергии разными растениями при условии учета в эти периоды инсоляции и проникновения ее через травостой. Вообразите, какой интерес могли бы представить три кривые: нарастание полученной данной площадью энергии, за вычетом пропущенной через травостой, и параллельное нарастание связанной энергии! Особенно это было бы интересно в периоды покрытия площади и максимальной ассимиляции. Особый интерес представила бы картина использования энергии разными группами растений. В период созревания одни растения (зерновые хлеба и картофель) почти прекращают накопление и занимаются лишь транспортированием и складированием готового материала, для чего не надо энергии; другие, наоборот,— в это время создают наиболее энергетически богатый материал, как лен, почти не прибавляя веса органического вещества, а третьи, как бобовые, создают в это время белки, по-видимому, не требующие лучистой энергии. Мне представляется эта задача исключительно интересной и легко выполнимой; нужны лишь периодические пробы урожаев в равных условиях и организация непрерывного учета инсоляции над растениями и под ними. Меня так захватили эти мысли, что я буду с нетерпением ждать Ваших планов и освещения о ходе работ...». 18 февраля 1931 г.(*) «...Я пришел к выводу, что максимум усвоения энергии должен быть в период наивысшей вегетации, до цветения, и, следовательно, урожаи кормовых трав должны дать наивысшую продуктивность органической массы... При наличности благоприятных условий распределение энергии между транспирацией и синтезом должно быть гораздо благоприятнее для синтеза с значительным уменьшением транспирации, а следовательно, создание условий для синтеза может повысить производительность растений далеко за существующие пределы, ограниченные колоссальной транспирацией... Это открывает новые перспективы в повышении урожайности... Я даже начинаю склоняться к мысли, что растения могут усваивать
---------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 13.
--------------------------------
все 28% поглощенной хлорофиллом энергии для синтеза органического вещества. Если у меня получалось в среднем за месяц 10%, то при больших колебаниях эта цифра должна была подниматься, значительно приближаясь к 22%, особенно если принять в расчет сгоревшее во время дыхания органическое вещество... Если это так, если недостаточное использование — результат нашего неумения создать благоприятные условия, то Вы представляете, какие перспективы открываются агротехнике. Это уже не 1000 пудов зерна с десятины, а многие тысячи и тут уже в минимуме будет не энергия, а все прочее! Но даже для теперешних урожаев овладение процессом синтеза может иметь очень большое значение; и неудивительно, что я увлекся этой идеей, застрял на ней при писании книги и Вам надоедаю с ней. Очень уж заманчиво! ... Так как современные урожаи используют только до одного процента солнечной энергии при более или менее полной обеспеченности их другими факторами, то ясно, что для повышения урожаев необходимо: 1) изыскать культуры, наиболее полно утилизирующие солнечную энергию; 2) изыскать приемы повышения использования солнечной энергии и, в частности, 3) изыскать пути уменьшения испарения для большего использования энергии на ассимиляцию. Только учетом технического коэффициента использования энергии можно решить эти вопросы...» 23 сентября 1933 г.(*) «... Я часто заношусь в такие перспективы, что даже голова кружится. Прежде всего свет не в минимуме! Как это так? Конечно, для теперешних жалких урожаев в минимуме не свет, а «агроазбука». Но как только урожаи достигнут 3—4 т (это будет очень скоро), то обязательно в минимуме будет свет. Ведь помните мои расчеты: что при урожае в 1,5 кг/м2 (а это и есть 4 т зерна на гектар) вся солнечная энергия наших широт потребуется — 98% на испарение и 2% на урожай. Значит, свет уже в минимуме и дальнейшее повышение урожая возможно только при более рациональном использовании света. А это будет очень скоро и, конечно, за наш век!
----------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 75.
---------------------------------
Потом ведь не только то, что в минимуме, нужно знать, чтобы управлять растениями, особенно если учитывать колоссальную роль света на разные стороны деятельности растения и возможность воздействия регулировкой света на качество урожая. Это гораздо сейчас важнее, чем устранить световой минимум. Одни витамины чего стоят! А фотопериодичность, а роль разного освещения в созревании, вкусовом и ином приложении! И многое другое! Ну, а о роли искусственного света — это, мне думается - увлечение. Конечно, много рентабельнее всегда использовать естественный свет, чем ту же солнечную энергию в разной форме превращать в электричество, а потом из него получать тот же свет. Мне думается, что искусственный свет всегда будет играть добавочную роль к естественному (как удобрение, орошение, отопление и т. п.).
Самое увлекательное во всей этой истории связано с Вашими сомнениями о перенасыщении урожаем! Я очень много думаю на тему о тех «урожаях», которые сулят повышение урожаев за пределы наших «рекордов», и прихожу к таким увлекательным перспективам, что хочется написать этакую «утопию» недалекого будущего. И конечно, не катастрофами рисуется это будущее... Тут мне рисуется ряд эпох, резко отличных одна от другой. Прежде всего с удовлетворением всех продовольственных нужд (что может быть уже при небольшом повышении урожайности) должно произойти перераспределение площадей культур, с расширением сначала кормовых (для мяса, молока и других), а потом технических культур для удовлетворения всех прочих нужд, которые растяжимы в гораздо более широкой степени, чем примитивное питание. Это уже колоссальная перестройка сельского хозяйства, которая должна произойти до достижения «рекордных» урожаев. Но самое увлекательное начинается дальше, когда удовлетворение всех материальных потребностей будет при высоких урожаях требовать ничтожной площади культуры и, следовательно, ничтожной затраты труда. По-видимому, по моим расчетам при повышении усвоения солнечной энергии до 8%, т. е. до уровня, фактически уже достигнутого, все материальные потребности в наивысшем современном уровне будут удовлетворены не семичасовым днем, а семичасовой неделей (т. е. одним часом в день). Вот тогда-то реально и начнется действительно духовная, культурная, творческая жизнь на основе победы науки над физическим трудом и победы духовной культуры над материальной со всеми ее современными ужасами!..»
14 июля 1931 г.(*) «...Обдумывая для курса главу о свете и синтезе органического вещества, я пришел к заключению, что в растительном синтезе углеводов непременным условием должна быть ионизация исходных газов, СО2 и Н2О и участие какого-либо катализатора. Если это так, то и искусственный синтез органического вещества должен быть облегчен наличием ионизаторов и катализаторов. Синтетическая работа растений, а следовательно, их урожайность связаны или с ионизацией газов внутри растений, или с притоком ионизированных газов извне.
В первом случае решающую роль должно играть присутствие в растениях радиоактивных ионизаторов, например калия, во втором — атмосферное электричество или радиоактивность почвы. Оба пути диктуют ряд практических мер повышения урожайности, но все это, если даже верить рассуждениям, требует очень серьезной экспериментальной проверки». 25 августа 1932 г. (**) «Для начала я считал бы полезным продемонстрировать роль обычных факторов в ионизации почвенного воздуха... и ультрафиолетовой части солнечного света, т. е. тех условий, которые постоянно вызывают ионизацию надпочвенного воздуха в поле... Это можно сделать, имея простой электроскоп с золотыми листочками, какой имеется во всяком школьном кабинете. Самый опыт можно монтировать так: расхождение и спадание листочков в зависимости от крупности электроскопа и величины аудитории можно наблюдать или непосредственно, или отбросив их на экран фонарем, или просто тенью их на столе. Стержень электроскопа, через который заряжаются листочки, нужно поместить в какой-нибудь сосуд, например стеклянный ящик или банку, просверлив в дне ее отверстие для этого стержня. Наполняя сосуд воздухом неионизированным и ионизируя его
----------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474. оп. 2, ед. хр. 2. ** Там же, ед. хр. 32.
----------------------------------
присутствием почвы или почвенного воздуха (если, конечно, почва достаточно радиоактивна, чтобы вызвать ионизацию), или освещая содержимое сосуда ультрафиолетовым лучом,— легко будет видеть разницу в быстроте спадания заряженных предварительно листочков электроскопа...» (Далее следуют детальные технические указания о проведении опыта.— Н. О.). «...Можно взять и другие ионизирующие факторы (калийное удобрение, электрический разряд и пр.). Все это сделать очень легко! Думается, будет поучительно и убедительно и, конечно, красиво и эффектно, а значит и легко запоминаемо!..» 19 мая 1932 г. (*) «Я в прошлом письме писал Вам свои соображения о митогенетических лучах (42)... Теперь у меня фантазии идут дальше. Мне кажется, что при всяком превращении энергии, когда всегда ведь только часть ее превращается в другую, видимую и полезную форму, всегда должно быть излучение некоторой части энергии в той или иной форме. Оценивая только по ее калорическому эффекту, мы не замечаем многого, малокалорийного, но весьма эффективного в других отношениях, вроде митогенетических лучей. Если постараться обнаружить различные формы лучистой энергии при разных ее превращениях (росте, движении, размножении, даже в механических случаях — при ударе и т. п.), я думаю, можно будет обнаружить рассеяние не только тепловых лучей, но и других видов лучистой энергии самого разнообразного числа колебаний. Не странно ли, что все больше и больше обнаруживаются лучи такой длины волны, которые обладают весьма малым калорийным эффектом (все короткие лучи, включая и ультрафиолетовые), а между тем такие эффективные в различных отношениях. И не скрыта ли в этих лучах загадка живой материи, способной и излучать их и использовать их для разных целей? И не идет ли на смену нашему калорийно-энергетическому мировоззрению дифференцирование энергии на ее различные формы и виды, выходящие за пределы квантово-энергетической ее оценки...»
---------------------------------
* 2 ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 32. 42. Были описаны А. Г. Гурвичем в 1926 г.
---------------------------------
18 марта 1932 г.*
«...Наш глаз обладает свойством видеть только «светлые» лучи солнечного спектра, лучи 0,3—0,6 мкм. Хлорофилл поглощает эти «светлые» лучи в пределах 0,5— 0,7 мкм, и нет ничего невероятного, что он поглощает и соседние с красными инфракрасные, т. е. «темные» лучи. Из того, что наша сетчатка не воспринимает лучи длиннее 0,6 мкм, вовсе не следует, что в этих случаях не может происходить синтез, ведь энергия в них содержится и они мало отличаются по существу от соседних красных лучей. Как бы то ни было, эти рассуждения (даже если они неверны) привели меня к выводу о нерациональности выделения из солнечного луча «световой» части и приложения ее ко всякого рода явлениям, не связанным с нашим глазом. Все это сильно упрощает трактовку роли света и тепла в жизни растений...» В этих отрывках А. Г. Дояренко предстает перед нами как оригинальный, глубокий исследователь сложного комплекса вопросов усвоения солнечной энергии, т. е. тех вопросов, на которых сейчас в связи с энергетическим голодом планеты фиксируется пристальное внимание мировой биологической науки. Он является прямым последователем основополагающих работ К. А. Тимирязева, принесших мировую славу русской науке. Об этом свидетельствуют яркие заметки Дояренко о посещении Тимирязевым его лаборатории (43). Идеи А. Г. Дояренко об «аппаратах для учета полного баланса энергии» реализуются в настоящие годы в фитотронах. Именно энергетический подход лежит в основе современной теории фотосинтетической продуктивности посевов, развиваемой И. И. Шатиловым, А. А. Ничипоровичем, И. И. Свентицким и другими. Приоритет А. Г. Дояренко в этих вопросах легко устанавливается. После его обобщающей статьи, которой открывался новый «Научно-агрономический журнал» (№ 1, 1924 г.), в 30-е и 40-е годы быстро накопился труднообозримый «океан» литературы на русском и особенно на английском языках. И в этом «океане» мы находим немало работ, которые в какой-то мере отвечают всплескам «фантазий» Дояренко, указывая на их здоровую творческую основу.
Три задачи, поставленные пм перед исследователями фотосинтеза, стоят перед ними и в настоящие годы, обрастая дополнительными трудностями. Это показывает, насколько сложно и трудно повысить КПД использования солнечной энергии растениями, биохимический и ферментативный аппарат которых сформировался в процессе длительной естественной эволюции. Эти задачи решаются сейчас по многим направлениям: поиски культур с более длительной вегетацией и большей продуктивностью; слож-
------------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 17.
43. Дояренко А. Г. Из агрономического прошлого, с. 153—155.
------------------------------------
ные и повторные посевы; оптимизация структуры фотосинтези-гдего аппарата агротехническими и селекционными методами;
разработка антитранспирантов и снижение транспирационного коэффициента агроприемами и т. п. Смелые догадки Дояренко об особой роли ионизации (при участии катализаторов) в синтезе углеводов в настоящее время нтенсивно и разносторонне разрабатываются, совершенствуются методы исследования радиоактивности почв и воздуха. Использование изотопов вошло в повседневную практику агрохимических н физиологических лабораторий. Вся биохимическая схема процесса фотосинтеза за два-три десятилетия подверглась коренной перестройке. Здесь имеется в виду разгадка Хиллом самого «механизма» реакции фотосинтеза. А П. Виноградов и Р. В. Тейс, изучая изотопный состав кислорода, выделяющегося в процессе фотосинтеза, установили, что кислород берется не из углекислоты, как предполагалось ранее, а из воды. Этот процесс фотолиза воды с выделением кислорода сопровождается первичной мобилизацией водорода на хлорофилле. Перенос водорода от Н2О на СО2 проходит в серии окислительно-восстановительных реакций и заканчивается восстановлением СО2 с образованием промежуточных и конечных продуктов фотосинтеза. При обсуждении вопроса о роли естественного и искусственного освещения Дояренко был прав, когда писал о «перспективности и той и другой» проблемы. Там, где солнечный свет бывает в недостатке (Заполярье и т. п.), искусственный свет все шире применяется для выращивания овощей, цветов, ускорения селекционного процесса (по 3—4 урожая зерновых в год!). Высказывания А. Г. Дояренко о роли таинственной «темной» части спектра, о загадочных явлениях, связанных с живой природой растения, удивительны в своей прозорливости. При ничтожной интенсивности излучения в «темной» части спектра чувствительность живых клеток к нему все же оказалась настолько высокой, что биологические детекторы (покоящиеся дрожжи) обнаруживали это излучение немедленно. Как оказалось, вызывается оно в растениях гормонами роста и в основе его действия лежит синтез полипептидов (44). Вопросы взаимодействия и взаимовлияния одних пород на другие в сложных лесных сообществах, ранее объяснявшиеся простым затенением или корневой конкуренцией, теперь начинают изучаться с учетом влияния этого излучения (45). В последние годы острый интерес вызвал «эффект Кирлиана». Используя достижения квантовой механики и подвергая живые объекты действию токов высокой частоты, можно обнаружить на фотопластинках эмиссию электронов и изучать естественную структуру тканей живых объектов (46). Как бы был обрадован этому открытию А. Г. Дояренко! Наконец, в самое последнее время А. А. Шахов показал, что если получать семена растений «пулеметной очередью» (по 10—100 им-
-------------------------------------------------
44. Д. А. Физиология развития растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с. 42-45. 45. Марченко И.С. Биополе лесных экосистем. Брянск, 1973.
46. Шишина Ю. Тайнопись светящихся иероглифов.— Наука и жизнь, 1974, № 8, с. 74-82.
-------------------------------------------------
пульсов в секунду), то такое светоимпульсное облучение перестраивает всю биохимию растения, влияет на наследственную основу вызывая появление «фотомутантов» и т. п. Эти исследования намечают новые подходы к использованию энергии солнечного луча (47). Наконец, оптимистические предсказания А. Г. Дояренко о росте урожаев в ближайшие годы также не являются лишь плодом беспочвенных «утопий». Они находят подтверждение в практике развития сельского хозяйства СССР, показывающей, что с помощью механизации и улучшений в обработке почвы, широкого применения удобрений и мелиорации, в условиях последовательного проведения политики мира СССР идет по пути неуклонного роста урожаев. Пусть темпы этого подъема несколько отстают от «фантазии» А. Г. Дояренко, но его светлая неугасающая вера в будущее советского земледелия не должна быть забыта последователями. В ряде писем высказываются оригинальные мысли об осмосе, поступлении минеральных веществ в растения и т. п. 24 ноября 1933 г. (*) «...Как вам известно, до сих пор молекулярные силы никак не использовались (если не считать гальванического тока от элементов), а между тем осмотическое давление — такая громадная и, как увидите дальше, так легко используемая сила. Тут и солнце не при чем, и это, пожалуй, первый случай использования энергии без участия солнца. А дело вот в чем! Оно началось у меня с попыток найти возможно демонстративный и «занимательный» (для новой книжки) (48) способ показать «работу» осмотического давления, обычно демонстрируемую поднятием столба жидкости в коллоидном мешочке и т. п. И вот мне пришло в голову использовать это давление внутри сосуда, которое легко можно сбросить удалением прошедшей туда воды, для устройства двигателя! И это оказалось так просто и достижимо самыми разнообразными методами: и по типу парового двигателя с поршнем, и по типу турбины, и по типу новейшей паро-трубной турбины. Я почти разработал все эти конструкции (в схемах), но самым простым может быть устройство лекционного двигателя, где будет ясно видна передача осмотического давления в движении.
-----------------------------------------------
47. Шахов А. А. Солнце, фотоэнергетика и урожай. Импульсное облучение изменяет генетику растений.— Курьер ЮНЕСКО, январь, 1974, с. 38—40.
*. ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 81.
48. Здесь упоминается о «Занимательной агрономии», изданно! СХГизом в 1958 и 1963 гг. В письмах А. Г. Дояренко она значится под шуточными названиями «Мои забавы», «Развлечения».
----------------------------------------------
Вообразите колокол, затянутый книзу перепонкой (пузырь, пергамент и т. п.), наполненный раствором какой-нибудь соли и погруженный в воду. Вверху из колокола выходит стеклянная трубка с поршнем, который и будет подниматься силою возникающего в колоколе давления от поступающей туда воды. Поднявшись на некоторую высоту, поршень откроет кран из колокола, и часть жидкости вытечет из колокола, вытолкнутая обратным падением поршня, притянутого, например, пружинкой. В момент возвращения поршня в нижнее положение он закрывает кран, давление опять будет нарастать, поршень подниматься и т. д. Стоит приделать к поршню стержень с зубчаткой и около него на валу шестеренку — и вал будет вращаться. На момент падения поршня он приостановится. А если сделать два колокола, то и приостановки не будет. Каждое падение поршня будет сопровождаться выливанием некоторого количества жидкости из колокола и постепенным ослаблением раствора. Значит, надо поддерживать его концентрацию, или постепенно вводя в колокол небольшие количества свежего раствора (как дрова в паровик), или, в случае насыщенного раствора, закладывая в колокол запас твердой соли, которая постепенно будет переходить в раствор, поддерживая его насыщенным. Разумеется, более совершенным двигателем будет двухсторонний поршень по типу паровой машины... а еще лучше — по типу турбины... Во всяком случае, путей много и дело техники дать наиболее экономичный двигатель. Сила его — осмотическое давление (громадное — для насыщенного раствора — 22 атмосферы). Мне кажется, что все в порядке! Но уж очень замечательно! Даже не верится! У меня большая просьба — обмозговать это в своей среде и потом поговорить с физиками механиками. Дело, конечно, не в практическом использовании (хотя отчего бы и нет?), а в принципиальной возможности использования молекулярных сил (да еще вне солнца!). И вот я сейчас брежу «осмотическим двигателем» и уже фантазирую для новой книжки увлекательное «развлечение»... ...Я как-то писал Вам о независимости поступления в растение воды и солей. Чем больше я думал по этому вопросу, тем все больше убеждался в бесспорности этого... Но в последнее время мне как нарочно попадаются мысли и выражения разных солидных авторов, говорящих за то, что господствующий взгляд совсем не тот, что будто бы «соли проникают в растение с водой», иди что «в растении накапливаются соли, приносимые во дой», или что «вода нужна растению, кроме всего прочего, для проведения в него необходимых солей» и т. п., что в корне противоречит моим взглядам. В двух словах дело в следующем. Вода движется в растении в результате разницы суммарного осмотического давления, а в этом потоке воды все растворенные соли в форме ионов движутся по всем направлениям, вне всякой связи с направлением движения воды, следуя и в растение и из него. Но если существует для какого-либо иона разница концентраций, то естественно, что большее количество ионов будет устремляться в сторону наименьшей концентрации до выравнивания ее, и в конечном итоге соли будут передвигаться в сторону меньшей концентрации, независимо от движения воды. Можно легко представить и продемонстрировать движение солей и в прямом и в обратном направлениях к движению воды и наличие осмоса при покое воды, и, наоборот, отсутствие движения солей при движении воды. Такие предположения очень многое объясняют: например, почему в растениях не накапливаются соли при громадном количестве воды, перешедшей из почвенного раствора в растение, если на один грамм сухой массы поступает 300 г воды, то при содержании в почвенном растворе 1% солей туда поступило бы 3 г солей (!!!). Так вот, еще одна просьба — проинтервьюировать сведущих лиц на этот счет и сообщить мне их отношение к этому... Уж расстарайтесь для меня! А я Вам расскажу одну «новую» забавную историю из области демонстрации капиллярного поднятия в почве. Я все думал о том, как бы показать силу капиллярного поднятия воды почвой: насос бы построить почвенный, что ли? Но беда в том, что почва поднять-то воду поднимет, но из капилляров воды не отдаст и извлечь воду из почвы, поднятой на высоту,— трудно! Тогда мне пришло в голову взять вместо воды горящую жидкость (спирт, керосин) и зажечь ее наверху трубки! Получится «лампа с почвой вместо фитиля». А если взять трубки, наполненные разнокрупной почвой, то величина пламени будет говорить о быстроте капиллярного поднятия; а с крупной почвой при некоторой высоте трубки и совсем гореть не будут. Занятно?!... и так занятно придумывать всякие «штучки», особенно если на них можно иллюстрировать какие-нибудь основные положения. А тут еще в каждом номере «Литературной газеты» статьи по созданию детской научной литературы и обращение к ученым о писании разных книг для детей вплоть по всяких «утопий» и т. п. Мне думается, что такая форма «развлечений» очень увлекательна (знаю по собственному опыту). Мне очень хотелось бы, чтобы в «Детгизе» как-нибудь узнали о том, что я пишу такую книжку, и о ее содержании (49). Опять поручение! Больше не буду!...» 24 ноября 1932 г. (*) «...Я натолкнулся на мысль о возможности регулировать поступление влаги в растение увеличением осмотического давления почвенного раствора, но только не солями, а не проникающими через оболочку коллоидными веществами, например, органическими веществами. Это необходимо для того, чтобы создать противовес внутриклеточному осмотическому давлению (от сахара и других органических веществ) и таким образом способствовать поступлению только необходимого количества воды во избежание завядания и уменьшить испарение (солями это сделать нельзя, так как они проникнут в растение и уравновесят давление). Этим путем, я полагаю, можно уменьшить испарение только в пределах использования на синтез, а иначе избыточная энергия, сбереженная от испарения и не затраченная на синтез, может перегреть растение...» 6 января 1933 г. (**) «...Если верно, что все ионы почвенного раствора проникают в клетку независимо от тока воды (а это обязательно так), и если насыщение почвенного раствора происходило бы моментально, то растения никогда не испытывали бы недостатка в питательных веществах, находящихся в какой угодно мало растворимой форме, так как при всяком потреблении их внутри клетки их
----------------------------------------------
49. Этот исключительный по своей иллюстративности опыт нашел себе место на с. 20—24 «Занимательной агрономии» (1963). Здесь
он преподносится в качестве «развлекательной штучки». *. ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 43 **. Там же, ед. хр. 48.
-----------------------------------------------
концентрация сейчас же восстанавливалась бы. А раз этого нет, значит, восстановление происходит не сразу и от его быстроты зависит в конце концов усвояемость растворенных ионов. Значит, решающим фактором усвояемости Р2О6 (и других элементов) является не столько растворимость их (т. е. концентрация почвенного раствора), сколько быстрота этой растворимости и насыщенности. А отсюда и появляется возможность подойти к определению доступности Р2О5 для растений определением быстроты насыщения почвенного раствора Р2О5. Дело несколько осложняется тем, что при разной концентрации почвенного, а следовательно, и клеточного раствора быстрота усвоения, т. е. превращения в органическое вещество может быть разная. Но это нисколько не меняет сути дела и требует лишь разной оценки быстроты насыщаемости почвенного раствора при разных условиях. Основной факт — что определяющим фактором поступления в клетку Р2О5 является быстрота насыщаемости почвенного раствора малорастворимыми формами (при учете наличных растворимых количеств). Думаю, что эту быстроту насыщаемости легко определить, а следовательно, и получить характеристику доступности почвенной Р2О5 и потребности в ней. Очень хотелось бы знать мнение об этом наших «фосфорников». Часть приведенных отрывков относится уже к области лекционных демонстраций. Как известно, лекции А. Г. Дояренко были насыщены демонстрационными опытами, благодаря чему вместе с захватывающим изложением предмета и влиянием самого образа лектора они оставляли неизгладимое впечатление. Анна Алексеевна Кудрявцева была бессменным ассистентом профессора, ее «золотые руки» и удивительная систематическая последовательность в проведении демонстраций обеспечивали их успех. По ее просьбе Алексей Григорьевич со свойственной ему увлеченностью занялся разработкой целого ряда таких демонстраций. В результате появились проект «осмотического двигателя», «лампа с почвой вместо фитиля», «сигнализация растений о недостатке питательных веществ» и другие «штучки». Одновременно Дояренко задумывается над возможностями использования осмотических сил для регулирования водного режима растений, но, правда, здесь он не делает каких-либо конкретных предложении. Критические же его замечания относительно принципиальных недостатков агрохимических методов определения в почвах «подвижных» элементов питания остаются до сего времени актуальными, и в связи с ростом химизации сельского хозяйства они приобретают все большую остроту. Арсенал агрохимических методов в последние годы обогатился изотопными методами, учетом активности ионов, термодинамическими расчетами; агрохимики говорят сейчас о фосфатном, калийном, известковом «потенциалах» и т. п.; а коренной вопрос о быстроте пополняемости в почвах взятых растением элементов, остро поставленный А. Г. Дояренко, до сих пор не решен. Что же касается рассуждении А. Г. Дояренко о независимости от транспирации поступления солей в растения, то этот вопрос уже в 1928 г. обсуждался в среде физиологов, а в ставшей классической работе Д. А. Сабинина «Минеральное питание растений» (50) дается обстоятельный разбор этого важного вопроса. Но, очевидно, вся эта литература была для Дояренко недоступна, и он к своим «фантазиям» шел самостоятельно, с помощью своей богатейшей творческой интуиции. В завершение многочисленных лекционных демонстраций, подготовленных А. Г. Дояренко в Суздале, приводится одна «фантазия», которая самим автором называется «замечательной». 14 октября 1932 г.* «... Заставить растение сигнализировать о недостаче питательных веществ и «видеть» темп их потребления, так как мы это делали для воды! А достигается это так просто. Растение, воспитываемое в водной культуре (а может быть, и просто с отмытыми корнями — только это не наверно) и выдержанное дня 2—3 в чистой воде без солей, сажается в небольшой сосуд со слабым питательным раствором, в который погружаются электроды, через которые пропускается ток, измеряемый миллиамперметром, подобранным так, что он показывает при свежем растворе максимальную цифру своей возможно крупной шкалы. По мере извлечения питательных веществ из раствора его сопротивление возрастает, ток уменьшается и амперметр показывает изменение силы тока, т. е. потребление солей. А если на пути стрелки поставить штифтики, замыкающие другой ток к звонку или лампочке, то при некотором падении тока, отвечающем использованию питательного раствора, стрелка коснется штифтика и замкнет ток... Зазвонит звонок, загорится лампа и вспыхнет (например) транспарант, закрывающий лампу темной бумагой с вырезанными словами: «Азота!» или включится граммофон, который закричит: «Даешь солей! Скорее! Погибаю!». Весь вопрос в том, может ли растение в течение лекции потребовать столько солей, чтобы это обнаружилось
----------------------------------------------------
50. Сабинин. Минеральное питание растений. М.: Изд-во АН СССР, 1940, с. 94-100 * ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 38.
---------------------------------------------------
на заметном уменьшении тока со всеми последующими эффектами. Оказывается, все это возможно! Тому следуют расчеты: урожай водной культуры достигает 50 г сухого вещества; в них солей содержится около 10%, т. е. около 5 г; весь урожай образуется примерно в 100 дней по 10 часов — в 1000 часов, следовательно, в один час (в среднем, а во взрослом состоянии гораздо больше) потребляется около 5 мг. Для того чтобы на шкале миллиамперметра хорошо было заметно движение стрелки надо, чтобы она в течение часа отклонилась, например, на 1/5 всей шкалы (если шкала — целый круг, это составит около 70° — величина, ясно видная даже издали); значит, надо, чтобы эти 5 мг составили около 1/5 всего растворенного в воде количества солей, т. е. растению должно быть дано около 25 мг солей. Чтобы раствор был не очень слабый и не очень мало проводимый, надо взять маленький сосуд, например в 0,5 л, тогда эти 25 мг в 0,5 л дадут концентрацию в 0,05 г/л. Ее проводимость будет около 20 000 ом при нормальных электродах, т. е. площадью в 1 см2 на расстоянии 1 см. Чтобы получить сопротивление, например, в 2000 ом, надо взять электроды площадью в 2 см2 и расстояние между ними в 2 мм. Применив ток от аккумулятора в 2 в (ток от сети через звонковый трансформатор или от аккумулятора), мы получим силу тока при начальном растворе в 1 ма, а при потреблении 1/5 всего растворенного в воде количества солей ток упадет до 0,8 ма, и, если шкала круглая, стрелка подвинется без малого на 1/4 круга. Движение ее будет хорошо видно, а при штифтиках растение будет звонить, кричать и зажигать транспарант! Все расчеты, разумеется, примерные. Самое интересное — в развитии этого опыта вплоть до использования этой идеи для исследовательских целей. Прежде всего этим путем легко решается вопрос о параллелизме поступления в растение воды и питательных веществ. Весь опыт надо поставить так, чтобы взамен поглощаемого раствора поступала чистая вода, тогда сразу можно видеть потребление и солей и воды. Но если, как я писал раньше, эти процессы не связаны, тогда может получаться очень разнообразная картина при разных темпах потребления воды и солей. Далее, если посадить растение в несколько сосудов с прядями корней в каждом (по методу расчлененного питания) и в каждый из сосудов дать отдельные элементы, а погруженные в них электроды присоединить к самопишущим миллиамперам или гальванометрам, то можно получить картину полной динамики потребления отдельных элементов. Разве же это не чудесно! Но это все уже сложно, а демонстрации «заказывающего себе пищу растения» — так проста!..» В настоящее время такие непрерывно действующие системы, сигнализирующие о недостатке в почвах влаги, питательных веществ, усиленно разрабатываются Агрофизическим институтом, Ленинградским государственным университетом и находят даже производственное применение. Приведем несколько фрагментов из писем по поводу вопросов строения почвы, борьбы с засухой и др. 18 апреля 1934 г.* «... Я зачитываюсь теперь присланными Вами работами (на немецком и английском языках.— Н. О.). Рад найти приближение к моим взглядам по строению почвы: по-видимому, моя мысль о характеристике строения почвы по скважностям приобретает развитие, в противоположность русским авторам, которые считают эту характеристику «почвенной», считая основной — определение размера агрегатов. А по-моему, как раз наоборот!
Основной характеристикой должно быть соотношение пространства, занимаемого веществом и пустотами между ним, т. е. скважность. А размер агрегатов — лишь частный случай. Ведь строение почвы может быть и без агрегатов (пористая масса); кроме того, ни их размер, ни количество их ни в какой степени не определяют строения как пространства между веществом и пустотами благодаря громадному разнообразию размеров, формы и качества их. И нет никакой возможности определить их (особенно по линейным размерам, как это делается, а не по объему). А если бы и удалось это сделать, то использовать полученные сложные ряды цифр мы не в состоянии. А главное — это совершенно не нужно, раз можно характеризовать действительно строение по скважности, суммирующей все эти свойства...» Эта реплика относится к началу ожесточенной дискуссии в печати «травополыциков» во главе с В. Р. Вильямсом с «минеральными агрохимиками» во главе с Д. Н. Прянишниковым. А. Г. Доя-
-------------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 96.
-------------------------------------
ренко в четкой форме указывает на свои коренные расхождения в понимании строения и структуры почвы с последователями В. Р. Вильямса, и эти расхождения углублялись со временем все более и более. 6 октября 1933 г. * «... Вот за журналы благодарю. Там есть большая работа Рейно о нашем спиртовом методе определения влажности, скважности и прочее, где он подвергает всю методику детальному разбору, проделывает для ее проверки массу методологических работ и в результате дает исключительно высокую оценку этой методики. Весь сыр-бор загорелся, по-видимому, из-за того, что спиртовой метод, предложенный Гольдак-Ницше, получил очень широкое распространение с одной стороны и вызвал большую полемику. Рейно, как подобает истинному немцу, взялся за проверку его и прежде всего установил, что задолго до Ницше этот метод разработан мною. Он отождествляет наши методы в один «спиртовой» метод Дояренко—Гольдак-Ницше... После нас еще два ученых «изобрели» этот спиртовой метод — американцы Буюкос и Манчейле. Проанализировав их методику, он считает ее гораздо ниже нашей и в дальнейшем к ней не возвращается. Свирепо он расправляется с группой критиков, которые утверждали, что «не может быть, чтобы такой простой и замечательный метод, как колумбово яйцо, если бы он действительно существовал, не был до сих пор известен». Указывая, что именно всегда так и бывает, он откуда-то цитирует мои слова о том, что «новая методика выдвигается новыми задачами — овладеть всеми факторами урожая, для чего должны быть быстрые массовые методы их учета, могущие следить за их динамикой...» 30 сентября 1931 г. **
«... Составляя главу о борьбе с засухой... я, как обычно, разделил засуху на три типа: один тип — неуменье воспользоваться осадками и, следовательно, легко преодолеваемый современной агротехникой; другой — недостаток осадков и, следовательно, применение ирригации и т. п.; и третий, особенно злостный,— суховеи, которые
-------------------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 77. ** Там же, ед. хр. 5.
-------------------------------------------
губят растения при каком угодно обеспечении влагой (51). Этот тип засухи я причисляю к явлениям патологии растений, т. е., судя по работам Заленского (почему-то мало используемым), здесь дело в особой «болезни растений», вызываемой высокой температурой и выражающейся потерей способности растений закрывать свои устьица, и, следовательно, в выбрасывании громадных количеств воды, не могущих быть доставленными ни при какой влажности почвы. Значит, дело здесь не во влажности почвы, а в болезненном состоянии растения, которое надо лечить. Задача заключается в помощи растению закрывать свои устьица. Заленский показал некоторые пути к этому и положительный их эффект, а именно — повышением осмотического давления почвенного раствора, устраняющего губительную разницу в растворах, замыкающих устьица клеток, и возвращающего растению способность закрывать устьица, и один из них — действием различных газов на такие «больные» растения.
Я даже уверен в большем, что всякие газы, активно действующие на растения, вызывают закрытие устьиц. Надо лишь найти такие газы, которые не приносили бы вреда растению, были бы дешевы и действовали бы в слабой концентрации. Такую работу я, на этот раз очень настойчиво, прошу проделать. Это требует большой ловкости и сноровки, но, так как это можно проделать, пользуясь целиком моей лекционной демонстрацией для испаряемости растения, которую Анна Алексеевна десятки раз так артистически проделывала, думаю, что для нее это не составит никакой трудности». Далее следует целая страница технических указаний по постановке демонстрации. 30 октября 1931 г. *
«... Я сейчас полон впечатлений от засушливой конференции!.. Читаю доклады и злюсь на путаницу, которая царит в головах у многих среди этих бесконечных ненужных споров... Действительное обеспечение водой
------------------------------------------- -
51. Об этом подробнее в статье «Пути изучения и разработки мер борьбы с засухой» (Вести, сел. хоз-ва, 1925, № 9, 11); статья вошла в Избранные сочинения (М.: Колос, 1963, с. 391—400). * ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 7.
------------------------------------------
может быть только уменьшением испарения растений или задерживанием испаряемой растением воды в нижнем слое для прекращения дальнейшего испарения, или возвращением испаряемой воды обратно в почву, чтобы одна и та же вода многократно проделала одну и ту же работу. Казалось бы, как просто достигнуть этого, если бы удалось создать слой, непроницаемый для паров воды, уходящих вверх. Такой слой есть — стекло, но не покроешь же всех полей стеклом! (А может быть, и можно?) С другой стороны, ведь существуют слои атмосферы, отражающие даже электромагнитные волны, или существует ведь полное внутреннее отражение для лучей даже в прозрачной среде? Неужели нельзя создать слой атмосферы, непроницаемый для паров воды? Холодная струя воздуха, струя, насыщенная парами воды, рассеивающимися в окружающем воздухе, конечно, являются такими непроницаемыми для паров воды слоями. Может быть, электрическое поле какой-либо сверхчастоты, но что-нибудь будет найдено, и все те картины повышенного урожая, о которых я писал, будут достигнуты...». 6 мая 1932 г. *
«... Сегодня я прочел в газетах статью академика Н. М. Тулайкова с призывом к пересмотру учения об основной обработке почвы. Неужели же современные научно-агрономические данные все забыты, чтобы ставить так вопрос? Неужели нужно все насмарку и начинать все сызнова? А ведь, кажется, они не позволяют даже ставить так вопрос. Разве может быть дан общий уравнительный ответ на вопрос о глубине основной вспашки? Задачи ее так многочисленны и так многообразны, что, разумеется, могут быть случаи, когда ее и не нужно, но, к сожалению, именно из-за этого многообразия эти случаи так редки: то одна, то другая задача обязательно встает перед нами и заставит пахать на все 18—20 см. Правда, что корни могут уйти за пределы пахотного слоя, но правда также, что главная масса их развивается там, где им обеспечена вода, воздух и питание, а это можно дать им только в пахотном слое; а ограничивать область распространения 10—12 сантиметрами слишком рискованно во многих отношениях. Здесь очень ярко проявилось отрицательное отношение к структуре почвы, забывая о
-----------------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 22.
-----------------------------------------
роли которой и можно прийти к такой постановке вопроса! Разумеется, многое зависит от того, на какие урожаи мы ориентируем полеводство. Если иметь в виду нищенские наши или американские урожаи, которые природа создает почти без участия человека, то, пожалуй, и не стоит очень заботиться об обработке. Но ведь перед нами не такая задача, а повышение урожаев путем овладения природой, путем приложения труда и знаний, чтобы заставить природу многократно оплатить этот труд урожаем. Вот тогда — самое могучее средство победить природу и вырвать у нее тройной и четверной урожай — обработка почвы. Конечно, много еще здесь деталей, но взывать наново о «научной проработке вопросов», которые надо «смелее и решительнее выдвигать»,— значит игнорировать достижения современной научно-агрономической мысли. Вопрос сейчас не в шаблонизации, а в правильной расстановке разных приемов и в их рентабельности...» А. Г. Дояренко внимательно следил за сельскохозяйственной жизнью страны. Он без промедления, как всегда, реагировал па газетные отчеты о докладах на Всесоюзной конференции в Москве по борьбе с засухой. Настойчивая просьба к А. А. Кудрявцевой об организации опытов с применением различных газов для активизации устьиц у растений, пораженных суховеем, не нашла приложения. Также только в мечтах осталась удивительная по смелости мысль о создании в приземной атмосфере непроницаемого для водяных паров тонкослойного экрана. Как известно, не все «утопии» превращаются в действительность, но они будят мысль исследователя! Реплика на статью Н. М. Тулайкова свидетельствует о глубокой принципиальности А. Г. Дояренко в любом агрономическом вопросе, особенно в таком ответственном, как данный вопрос о глубине основной обработки почвы. Через год (1933 г.) Н. М. Тулайкову пришлось отказаться от своей «теории мелкой вспашки». 9 февраля 1933 г. (*)
«... Я наметил главу об удобрении в курсе общего земледелия... обдумывая ее, я пришел к ужасным мыслям и с точки зрения грамматического значения слова (то есть улучшения, получения более доброй почвы) и с точки зрения исторического значения этого понятия. Под удобрениями должно пониматься нечто улучшающее почву, повышающее ее плодородие, или «способность почвы
-----------------------------------------
* ЦГАНХ, ф. 9474, оп. 2, ед. хр. 52.
-----------------------------------------
обеспечивать растение всем необходимым для урожая», т. е. унавоживание почвы, зеленое удобрение, использование жнивья и дернины, известкование и пр. Что же касается искусственных туков, то они никоим образом не могут считаться удобрением, так как ни в какой степени не улучшают почву, а являются «прямым искусственным питанием растения» (все равно как благотворительная кормежка голодных не улучшает условия их существования). Дело, конечно, не в словах, а в необходимом расчленении понятий при широком их использовании (для специалистов, представляющих весь процесс, решительно все равно, как мы условимся их называть). Название же «удобрение почвы» в отношении искусственных туков приводит к совершенно неправильному представлению о том, что этим путем якобы можно воздействовать на почву, поднять ее плодородие. На самом же деле это как бы отказ от естественных источников питания и переход к искусственному обеспечению урожаев элементами пищи, подобно тому, как мы прибегаем к искусственному орошению, освещению и т. п. Вообще я во всех писаниях проводил мысль о наличии двух путей во всех факторах растениеводства. Один путь — использование естественных источников их — почвы, воздуха, солнца; другой, возможный для каждого фактора,— искусственное внесение их извне. В практике эти факторы, разумеется, сплетаются в сложный комплекс, но расчленение их и понимание разницы необходимо для рационального обоснования того или другого приема агротехники.
... Трактование же искусственных туков как «удобрения почвы» приводит иногда к ошибочному представлению, что при внесении любого тука будто бы можно как-то улучшить почву.
