К. А. Тимирязев оставил богатое наследство в виде научных и научно-популярных работ для потомков. Ключевые исследования ученого по физиологии растений были посвящены изучению процессов фотосинтеза. Он придумал и разработал специальные методики и необходимые аппараты.
К. А. Тимирязев исследовал зависимость фотосинтеза от интенсивности света и его спектрального состава и при этом установил, что из углекислого газа, находящегося в воздухе, растения ассимилируют углерод за счет энергии солнечного света. Им было экспериментально подтверждено, что в красных и синих лучах, которые наиболее полно поглощаются хлорофиллом, процессы проходят эффективнее. Именно Тимирязеву принадлежит идея, что хлорофилл как физически, так и химически принимает участие в процессе фотосинтеза. Далее он развил свою теорию и опубликовал работу «Зависимость усвоения углерода от интенсивности света» в 1889 году. По сути, ученый на практике доказал, что процесс фотосинтеза подчиняется закону сохранения энергии и первому закону фотохимии.
В 1903 году в Лондонском королевском обществе Тимирязев прочитал лекцию под названием «Космическая роль растения», где обобщил собственные исследования в течение многих лет в области фотосинтеза. В ней он привел доказательства того, что фотосинтез, осуществляемый зелеными растениями, является первоисточником органического вещества и энергии, без которых жизнедеятельность растений невозможна. Это открытие стало крупнейшим вкладом в мировое учение о неразрывной связи и единстве живой и неживой материи, которая участвует у непрерывном круговороте как веществ, так и энергии на нашей планете.
Надо отдать должное уважение прозорливому ученому, т.к. он занимался не только чистой наукой, а видел твердую основу для рационального прикладного земледелия. В 1867 году Тимирязев заведовал опытным полем, которое было организованно на средства Вольного экономического общества и располагалось в селе Реньевке Симбирской губернии. Там проводились испытания по применению минеральных удобрений и фиксировались их воздействия на урожай. Далее в 1872 был построен один их первых в Европе вегетационных домиков, где проводятся уникальные для того времени опыты. Благодаря разработкам ученого появлялись новые методы по минимизации влияний засухи на урожай. Для своих исследований Тимирязев создал новую аппаратуру, которая стала прототипом многих современных приборов.
Тимирязев выступал активным пропагандистом внедрения научных достижений на практике. Он считал, что должен не только изучать, описывать и объяснять процессы, происходящие с растениями, но также научиться управлять ими. Он видел грандиозные перспективы в модернизации сельского хозяйства с тем условием, что полезные и необходимые культурные растения будут улучшаться при разумном вмешательстве человека. Например, уже в те годы Тимирязев настаивал на целесообразности выведения новых сортов, которые должны иметь мощную корневую систему или пониженную транспирацию, объясняя это тем, что таким образом повысится продуктивность транспирации при использовании удобрений. Под влиянием ученого в сельском хозяйстве стали применять вегетативный метод и стали создавать заводы для производства селитры. Многие проекты, которые Тимирязев не успел осуществить лично, позже были реализованы его последователями и убедительно доказали правоту великого ученого. Например, Тимирязев был убежден, что выращивание растений при электрическом освещении приобретет производственное значение в масштабах целых государств.
Тимирязев имел уникальное качество – простым доступным языком излагать сложные научные мысли. С ним могли на равных общаться не только высокообразованные специалисты, а также простые крестьяне. Тем более, что они были крайне заинтересованны в советах ученого. Значение работ Тимирязева для науки имеет еще и то значение, что благодаря им наука стала более демократической. Его книга «Жизнь растений» выдержала десятки изданий на русском и многих иностранных языках, при этом она остается интересна как для студентов, преподавателей, так и для популярного чтения всех желающих.
