Иностранные фирмы не очень охотно помещали объявления об изготовляемых ими фосфорных удобрениях в русских газетах. Разоряющиеся помещики и нищее крестьянство были плохими покупателями. Их скудные запросы обеспечивали пять-шесть отечественных заводиков, изготовлявших примитивные фосфорные туки; впрочем, сырье для них — фосфориты и серные колчеданы — почти полностью ввозилось из-за границы. Считалось, что в России вообще нет подходящего сырья для производства минеральных удобрений. Да и самое применение их невыгодно и нецелесообразно…
Таковы были те условия, в которых Прянишников начал свои работы по использованию русских фосфоритов. Ленивая, но тем не менее разорительная конкуренция иностранной промышленности. Полная пассивность немногочисленных кадров агрономов, слабо разбиравшихся в агрохимии и тем менее ее ценивших. Недоверие и скептицизм по отношению к химизации земледелия вообще.
Сам Прянишников писал об этом в выражениях гораздо более сдержанных, хотя и достаточно определенных: «В то время вопрос об использовании отечественных фосфоритов не заинтересовал химиков и технологов, и пришлось агрономической лаборатории взять на себя решение не только физиолого-агрономической, но и химико-технической части проблем об использовании русских фосфоритов».
Тогда, когда им была опубликована работа под характерным названием «Доступны ли культурным растениям фосфорные кислоты фосфоритов?» — это было в 1889 году, — несмотря на интересные опыты Энгельгардтовской опытной станции, определенного ответа на поставленный вопрос не существовало. Разброд в умах вызывался тем обстоятельством, что в ряде случаев, особенно на юге, внесение фосфоритов в виде фосфоритной муки не давало никаких положительных результатов. Механизм усвоения растением этого важнейшего элемента оставался непознанным.
В первых же своих попытках разобраться в этом Прянишников пришел к важным для сельского хозяйства выводам. Он разделил растения на две основные группы по их отношению к фосфорной кислоте минеральных фосфатов. «Одни способны хотя отчасти ею пользоваться, независимо от содействия почвы, — писал он, — другие же — только при наличности такого содействия». Примером растений первой группы являются люпин, горох, гречиха, горчица; второй группы — зерновые хлеба. Разумеется, эти группы связаны между собой какими-то более плавными переходами.
Путем многочисленных опытов была подробно изучена способность некоторых сельскохозяйственных культур «подкислять» почвенную среду, непосредственно прилегающую к корням. Эти сведения оказались исключительно важными для объяснения действия труднорастворимых фосфорных удобрений. Каждое такое растение со своей окисленной корневой системой представляло собой, по существу, миниатюрный суперфосфатный завод, который сам для себя изготовлял усвояемые фосфорные удобрения, если в почве находился для этого подходящий исходный материал.
Точно так же и среди почв есть такие, которым присуща способность растворять фосфорит, и такие, которые лишены этой способности. К тем типам почвы, которые способны воздействовать растворяющим образом на фосфорит, относятся главным образом малокультурные торфянистые и подзолистые лесные северные почвы. Вот почему в опытах именно с этими почвами Энгельгардт получал великолепные результаты от использования в качестве удобрения обычного молотого фосфорита — фосфоритной муки. Ко второй категории Прянишников относил многие, быть может большинство из черноземных почв, а из северных — более культурные.
В 1901 году Прянишников опубликовал другую статью: «О влиянии солей аммиака на использование фосфатов».
В работах, которые здесь были описаны, устанавливался решающий по важности фактор, под действием которого фосфоритные удобрения оказывались эффективными, а именно: сопутствующие удобрения. Данные опытов, проведенных Прянишниковым в песчаных культурах, объясняли, почему физиологически кислые соли аммония, внесенные вместе с фосфоритом, способствуют использованию заключенного в этом минерале фосфора. Оказывается, что растения в большей степени отбирают у этих солей основания, чем кислоты. Таким образом, в течение вегетационного периода физиологически кислые соли непрерывно подкисляют питательную среду. При этом остаточная кислота растворяет фосфорнокислые соединения фосфорита и тем усиливает использование его растениями.
Но если все это так, и физиологически кислые удобрения способствуют усвоению фосфорита, то щелочная реакция, по-видимому, должна этому мешать. И действительно, оказалось, что углекислая известь понижает использование фосфорита, костяной муки и трикальцийфосфата.
В лаборатории Прянишникова не только изучалось действие различных форм фосфорных удобрений. В его же лаборатории в 1908 году были начаты опыты по технологии переработки фосфоритов в суперфосфат, преципитат и термофосфаты.
Лаборатория Прянишникова с первых же шагов поставила эти работы на практическую почву. Кроме упомянутых уже аналитических физиологических лабораторных исследований, в 1909 и 1910 годах на Камском и Кинешемском заводах были поставлены опыты по получению суперфосфата из костромских и вятских фосфоритов.
Рассказывая о некоторых немаловажных выводах из исследований круговорота азота и фосфора в природе — исследований, составивших славу Прянишникова и его школы, мы намеренно останавливаемся на пороге лаборатории и не вводим читателя во все сложности лабораторной кухни. Это увело бы нас в дебри частностей, захватывающе интересных для знатоков, но их любознательность может удовлетворить главный автор этих работ: в обширном академическом Собрании сочинений Д. Н. Прянишникова выдающийся ученый охотно беседует со всеми желающими теснее соприкоснуться с миром его научных интересов. И нужно сказать, каждая из научных работ Прянишникова, опубликованных в этих четырех больших томах, — это отнюдь не сухая сводка результатов измерений. В каждом случае это именно беседа вдумчивого, проникновенного испытателя природы, который считает своим долгом предоставить любому своему собеседнику полную возможность самому оценить и верность замысла той или иной работы, и доказательность способов, при помощи которых у природы были получены ответы на вопросы, ей поставленные, и глубину критической оценки полученных результатов. За каждой строкой ощущаешь эту кристальную, строгую чистоту научного подхода и. способа добывания научной истины, крайнюю щепетильность и скромность в оценке собственных достижений, постоянную готовность вслушаться в чужое мнение и обсудить любые сомнения.
Читатель может также посетовать на чрезмерный лаконизм изложения итогов работ, занимавших десятилетия. И подобный упрек был бы несправедлив. Его можно отвести, сославшись на своеобразие области исследования, которую избрал своей жизненной ареной главный герой нашего повествования.
Здесь мы сталкиваемся с особенностями двоякого рода: своеобразием самой области исследований и «своеобычностью» (пользуясь менделеевским словцом) главного направления творческого мышления самого исследователя. В поле зрения Прянишникова в каждый данный момент всегда находилось множество совершенно конкретных объектов пристального изучения. Теплицы подгоняли природу, в вазонах при искусственном освещении пышно зеленели питомцы «водных культур», множились записи в журналах. А наряду с этим шла оживленная подготовка к весеннему выходу на поля, где эксперимент приобретал уже глубоко практическую устремленность. Дмитрий Николаевич с наслаждением вникал во все детали каждого, даже самого маленького, эксперимента, но при этом рассматривал его лишь как часть целого.
Даже скупой перечень результатов изучения азотного и фосфорного питания растений, с которым читатель только что имел возможность познакомиться, заключает в себе множество отдельных открытий. Каждое из них само по себе интересно и может послужить темой драматического рассказа. В каждом случае перед исследователем возникала загадка. Он находил остроумный ключ для ее решения. Бывало, ступал на неверный путь, ошибался и снова выходил на верную дорогу. Во всех этих счастливых переживаниях лабораторных буден Прянишников участвовал всей душой. Его чудесное умение «сорадоваться» успеху помощника и друга неизменно поддерживало в лаборатории атмосферу общей увлеченности и горения. Однако перед умственным взором Прянишникова всегда стояла общая картина научного наступления на тайны природы, которое вел его исследовательский отряд. С этой общей точки зрения он безошибочно оценивал значение успеха каждого отдельного «боя». Это значение определялось не только занимательностью самой исследовательской задачи, но и той ролью, какую призван был сыграть полученный результат в осуществлении генерального замысла — химической интенсификации земледелия. Прянишников трезво учитывал реальные возможности, но главное — перспективы развития сельского хозяйства на индустриальных началах. Из этого он прежде всего исходил. Он живо откликался на нужды сегодняшнего дня России, но весь — со всеми своими научными помыслами — жил днем завтрашним, быть может даже не очень точно представляя себе его общие контуры и социальную основу. Он мыслил масштабами целого континента. Он подсчитывал выгоды, которые принесет с собой миллионнопудовый вклад удобрительных туков в истощенную, выпаханную русскую землю. Он «предощущал», если можно так выразиться, пришествие нового, разумного и рачительного хозяина этой земли и деятельно готовился к его приходу.