Прогрессивная в свое время система Буссенго и его английских и немецких единомышленников все более и более перерождается. Митчерлих исходит из убеждения, что урожайность любой культуры имеет свой предел, выше которого, в данных климатических условиях, его не могут поднять никакие достижения науки и техники. Таким образом, он пессимистически утверждает, что агрономическая наука исчерпала себя, что она не может добиться в дальнейшем сколько-нибудь значительных успехов. Все значение науки он сводит к простому выяснению, сколько и каких удобрений нужно добавить к имеющемуся «запасу почвы», чтобы достичь «предельного урожая». Агрономический анализ почвы в этот период чаще всего рассматривается как средство определить цену того или иного участка земли. Агрономия на Западе оказывается явной служанкой сельскохозяйственной буржуазии. Напротив, Тимирязев как патриот и демократ стремится все завоевания агрономической науки передать народу, трудящимся массам крестьянства. Конечно, выполнять это в условиях царской России было нелегко. Как и другие демократически мыслящие ученые, он в условиях эксплуататорского строя постоянно испытывал мучительное противоречие. С одной стороны, он стремился вести свою научную работу в интересах отечественного земледелия, а с другой — всегда возмущался тем, что плоды, добытые наукой, как правило, не доходят до народных масс, оставаясь в руках их угнетателей — помещиков и капиталистов.
Об этом трагическом противоречии В. Р. Вильямс писал: «Люди науки должны были писать и говорить только то, что угодно было капиталистам. Наиболее честные из нас всегда переживали трудные противоречия: делать полезное в науке означало множить власть капиталистов и усиливать ограбление трудящихся. Так не лучше ли совсем не делать полезного, а прожить свой век как-нибудь или работать для теории, для „чистой" науки. Нам, не вышедшим из господствующего класса, учиться было мучительно, но еще мучительнее было работать. Поэтому так много трагического в судьбе больших ученых капиталистического общества».
Тимирязев пытается прорвать этот заколдованный круг, стремясь донести агрономические знания непосредственно до трудового крестьянства. Отсюда и внимание его, как ученого, приковывается прежде всего к тем вопросам, разработка которых может принести непосредственную пользу русскому крестьянину.
В своей лекции «Наука и земледелец» он пишет: «В настоящее время разве только какие-нибудь щедринские генералы не сознают, что Россию кормит крестьянин». И в то же время тот, кто кормит Россию, сам недоедает. Тимирязев призывал слушателей своей жизнью и научной деятельностью помогать русскому крестьянину выйти из состояния непрерывного голода и нищеты. «Поднятие крестьянского земледелия, — говорил Тимирязев, — самая существенная задача, прямо или косвенно касающаяся каждого русского гражданина».
Тимирязев указывал на необходимость широкой пропаганды среди крестьян агрономических знаний, особенно пропаганды культуры бобовых, а также минеральных удобрений. Он горячо поддержал группу московских агрономов, начавших введение клеверосеяния на крестьянских землях. Подчеркивая преимущество восьмипольных севооборотов, он демонстрировал таблицу перехода к ним от трехпольных севооборотов.
В 1908 г. Тимирязев был избран председателем совещания земских агрономов по вопросу о применении минеральных удобрений в крестьянских хозяйствах. Он написал вводную статью в сборнике «Опыты с минеральными удобрениями на крестьянских землях», изданном под редакцией его ученика Д. Н. Прянишникова. Тимирязев рекомендовал шире проводить опыты с минеральными удобрениями — не только в теплицах, но и в поле, чтобы сделать их более доступными русским крестьянам. «... Полевой опыт, — писал он, — должен итти навстречу нужде крестьянина, а не дожидаться, пока он сам про них узнает, их разыщет».
Тимирязев разрабатывает простую и наглядную для крестьянина схему проведения таких опытов. Сознавая всю
иллюзорность надежд на организацию опытных полей с помощью царского правительства, он обращался к русской интеллигенции с патриотическим призывом возглавить дело внедрения агрономической науки в практику крестьянского земледелия.
Мысли о широком применении травосеяния и минеральных удобрений развиваются Тимирязевым и в других статьях сборника, особенно в лекции «Физиология растений, как основа рационального земледелия», прочитанной им в Историческом музее в Москве 15 марта 1897 г. и как бы обобщающей другие его выступления по различным вопросам агрономии. В ней подчеркивается, что для обеспечения урожая необходимы знакомство с потребностями растения и умение удовлетворять их. Это положение об изучении «требований», «мнения» растений и создании условий для их удовлетворения является центральным пунктом всех агрономических работ Тимирязева. «... Истинный кормилец крестьянина, — говорил он, — не земля, а растение, и все искусство земледелия состоит в том, чтобы освободить растение и, следовательно, и земледельца от „власти земли"».
Последние слова Тимирязева нельзя понимать как отрицание значения качества почвы для урожая (такие попытки делались в литературе). Речь у Тимирязева идет о другом — об освобождении крестьянина от убеждения в фаталистической предопределенности высоты урожая неким неизменным, от века существующим плодородием почвы. До сих пор можно слышать утверждение, что на той или иной почве нельзя добиться высоких урожаев вследствие ее низкого качества. Это утверждение совершенно неправильно: нет плохих почв, есть плохие хозяева. Тимирязев настойчиво доказывает, что плодородие почвы подчиняется воле человека, вооруженного научными знаниями. Любая, самая низкая по своему качеству почва, при надлежащем уходе за растением, при внесении необходимых удобрений, проведении травосеяния и других агротехнических мероприятий, может обеспечить максимальные урожаи. Вот что имеет в виду Тимирязев, говоря об освобождении крестьянина от мистической «власти земли», а отнюдь не бесплодность борьбы за повышение плодородия почвы.
Тимирязев указывает, что наиболее полное и глубокое понимание потребностей растения и способов их удовлетворения дают физиология растений и агрономическая химия. Только благодаря им агрономия превратилась из бессвязного собрания рецептов в настоящую науку. «Земледелие, — говорит Тимирязев, — стало тем, что оно есть, только благодаря агрономической химии и физиологии растений...».
Тимирязев приводит интересный факт, свидетельствующий о быстром развитии учения об искусственных минеральных удобрениях, а также указывающий на тех, кто стоял в нашей стране у его колыбели. «Оно возникло и развилось, — пишет Тимирязев, — можно сказать, на глазах нашего поколения. Живо помню следующий факт, относящийся к моим студенческим годам. А. В. Советов защищал в Петербургском университете свою диссертацию „О системах земледелия" на степень доктора — первого доктора земледелия в России. В числе оппонентов был Д. И. Менделеев, указавший на пробел в диссертации, на отсутствие в числе систем — системы, основанной на применении химических минеральных удобрений, на что докторант самым убежденным тоном возражал: «Дмитрий Иванович! Помилуйте! Да какая же это система? Кабинетная, лабораторная!» И вот, на глазах одного поколения, эта кабинетная система стала чуть не самой выдающейся чертой...».
Тимирязев отнюдь не абсолютизирует роли минеральных удобрений. Он выдвигает чрезвычайно важное методологическое положение о том, что удобрения, почву, климат, а также все агротехнические мероприятия необходимо изучать не сами по себе, а в связи с жизнью растения. Исходя из этого принципа, Тимирязев рассматривает далее отношение растения к почве, влаге, воздуху и солнцу.
Тимирязев подвергает критике убеждение, будто растение питается веществами, поглощаемыми только из почвы, подчеркивая, что большая часть его массы усваивается не из почвы, а из воздуха. С другой стороны, он указывает, что вещества, поглощаемые растением из почвы, далеко не всегда являются жизненно-необходимыми для него. К таким веществам относится, например, кремнезем. Тимирязев иронизирует над предложением Либиха вводить в состав минеральных удобрений растворимые соли кремневой кислоты только на том основании, что в золе растений встречается кремнезем.
Таким образом, Тимирязев делает известный шаг к пониманию метафизического характера либиховской теории выноса и полного возврата. Согласно этой теории в почву необходимо возвращать в том же количестве все те минеральные вещества, которые были вывезены с поля вместе с собранным урожаем. Подобные взгляды имеют хождение среди некоторой части агрохимиков до настоящего времени. Ими руководствуются нередко при вычислении дозы вносимых в почву удобрений. Однако такой подход к определению дозы удобрений совершенно не обоснован. Нельзя определять потребность растения и высоту его урожая только по одному фактору, поскольку урожай является результатом действия сложного комплекса факторов роста и развития растений. Некоторые эешества, как это отмечал уже и Тимирязев, поглощаются растением совсем не потому, что они необходимы для его жизни, а поэтому возврат их на поле был бы совершенно излишним. Кроме того, известно, что содержание различных питательных веществ в одних и тех же растениях весьма различно, поэтому не существует прямой связи между высотой урожая и выносом питательных веществ. Различен и коэффициент использования удобрений в зависимости от техники и сроков их внесения, а также от особенностей как удобрений, так и самих растений.
Уровень развития агрономической науки при жизни Тимирязева еще не позволял ему в полной мере осознать механистический характер закона выноса и возврата. Но, как мы только что видели, Тимирязев уже указывает на недопустимость абсолютизации этого закона, показывает его ограниченность. Тимирязев считает совершенно неправильным суждение Либиха и его учеников о необходимых для растения тех или иных веществах только по результатам химического анализа золы, получающейся при сжигании растений. Он показывает, что подобное суждение совершенно несостоятельно уже по одному тому, что поглощаемый из почвы азот при сжигании растений не остается в золе, а улетучивается. Определить состав необходимых растению веществ, подчеркивает Тимирязев, может только само растение, т. е. умеющий допросить его физиолог при помощи соответствующих опытов.
В качестве приемов, позволяющих узнать требования самого растения, Тимирязев рекомендует искусственные песчаные и водные культуры, выращиваемые в вегетационных домиках или в специальных цементных ящиках, зарываемых в землю под открытым небом. «...Последнее слово, — говорит Тимирязев, — всегда остается за самим растением... надежный ответ дает только этот путь научных культур, в отличие от пути аналитического получивший название синтетического». Этот путь позволяет определить состав и количество питательных веществ, необходимых растению, но недостающих в той или иной почве.
В более поздних своих работах (в частности, в рассмотренной выше статье «Наука и земледелец») Тимирязев указывает на необходимость сочетания вегетационных опытов с опытами непосредственно в поле: в борьбе за широкое применение минеральных удобрений опыт в поле имеет решающее значение. Таким образом, Тимирязев идет значительно дальше не только Либиха с его односторонним химическим анализом золы, но и таких немецких агрохимиков, как Гельригель и Кноп, которые считали возможным изучение вопроса о минеральных удобрениях ограничить исследованиями в вегетационных домиках. И все же нельзя не отметить, что Тимирязев проявил известную недооценку как полевых опытов, так и изучения почвы, выступая против почвоведческой школы Докучаева: он не осознал огромного значения учения Докучаева о почве, как особом природном теле.
Хотя между Тимирязевым и Докучаевым были известные разногласия в трактовке отдельных вопросов агрономической науки, тем не менее каждый из них вел борьбу против идеализма и метафизики в науке, против рабского преклонения перед буржуазной наукой Запада, оказывая при этом поддержку друг другу. Известно, например, что свою знаменитую речь «Факторы органической эволюции» Тимирязев произнес на VIII съезде естествоиспытателей и врачей по просьбе Докучаева, который был одним из организаторов этого съезда.