Вильямс начинает понимать, что его прежние представления о почве и ее развитии были неполными. Он давно уже, идя по стопам Докучаева и Костычева, изучал почву в ее развитии; он еще в конце прошлого века задумал создать курс динамического почвоведения, положив в его основу принцип развития. Но этого было недостаточно. Необходимо было связать воедино все процессы, ведущие к образованию в различных условиях разных почв, надо было создать учение о едином почвообразовательном процессе.

Это был первый вывод, сделанный ученым на основе изучения марксистско-ленинской философии.

Не меньшее значение имел диалектический подход к вопросам земледелия. Вильямс увидел, что первоначальные наметки травопольной системы земледелия нуждаются в существенной доработке. Травопольная система земледелия должна учитывать все отрасли сельского хозяйства в их диалектическом сочетании. Это диктуется и народнохозяйственными требованиями, и всеобщей связью, и взаимозависимостью явлений природы.

Выступая с докладом перед студентами Академии еще в 1923 году, Вильямс говорил: «Если мы рассматриваем жизнь на земном шаре, то мы должны взять вопрос во всей широте его».

Он нарисовал картину перемещения питательных веществ почвы из более высоких элементов рельефа в нижние. Вода, растворяя эти вещества, способствует их перемещению и уносу в моря и океаны. Происходит невосполнимая потеря питательных веществ, составляющая главную трагедию сельского хозяйства. И задача земледелия — научиться спасать эти вещества от сноса и исчезновения в пучинах океана.

Обеднение почвы вызывается прежде всего существующим в природе гигантским круговоротом веществ, который ученый назвал геологическим. Но этот большой круговорот тесно и неразрывно связан с другим, малым круговоротом — биологическим. И сложнейшая задача науки и практики — «изъять все эти полезные элементы из колоссального круговорота, вовлечь их в малый круговорот, биологический».

Для этого необходимо вскрыть и разобрать сложную связь и взаимозависимость обоих круговоротов.

Вода стремится растворить, выщелочить полезные вещества и снести их к рекам, в пониженные элементы рельефа.

«Но в низменных элементах рельефа, — говорил Вильямс, — непосредственно перед реками, стоит сплошным строем рать растений, которая задерживает все эти вещества. И задача сельского хозяйства — эти вещества, задержанные ратью луговых растений, культивировать и возвращать их на верхние элементы рельефа. Вот основная задача сельского хозяйства: нужно без перерыва заботиться о том, чтобы переносить зольные элементы питания из нижних элементов рельефа в верхние».

Так, овладевая диалектикой, ученый излагал научные основы травопольной системы земледелия, которая должна была превратиться в условиях социализма в могучее орудие подчинения природы человеку.

«Если мы, — продолжал ученый, — коснемся организации отдельного хозяйства, то мы увидим, что его до тех пор нельзя правильно организовать, пока в него не войдут все элементы рельефа. Если отдельное хозяйство построено только на элементах повышенных, то оно может только терять вещества, если наоборот, то оно может только приобретать эти вещества, и они будут мертвыми».

Так расширялось у Вильямса представление о характере и объеме травопольной системы. Он связал воедино все отрасли сельскохозяйственного производства.

Полевой травопольный севооборот должен был обеспечить восстановление структуры почвы — основы ее плодородия. Прерывая культуру однолетних растений, способствовавших разрушению и обеднению почвы, посевом многолетних трав, земледелец мог решить только часть задачи. Ведь при этом все-таки продолжался, хотя и более медленный, снос питательных элементов вниз, в долины, на луга. Поэтому полевой севооборот должен быть связан воедино с луговым. Здесь нужно было, наоборот, прерывать культуру многолетних трав, ведущую к перенасыщению почвы органическими веществами, посевом однолетних культур.

Так сочетались две основные взаимосвязанные отрасли сельского хозяйства — полеводство и луговодство. Но этого было еще недостаточно. Чтобы обеспечить возврат питательных веществ из долин на склоны, с лугов на поля, нужно было включить животноводство — в качестве неразрывной составной части единой системы.

Органические вещества, накопленные луговой растительностью, создают кормовую базу для животноводства и потом возвращаются в виде навоза на поля, возмещая тот снос питательных элементов, который был вызван действием геологического круговорота.

Чтобы еще больше сократить смыв и снос питательных веществ со склонов, надо было засадить лесом самые верхние элементы рельефа — водоразделы, — это вело к менее бурному снеготаянию и к более равномерному распределению воды, это оберегало почву полей от смыва и выдувания. Так появился третий элемент земельных угодий в травопольной системе — леса агрономического значения.

Плодородие давно уже считалось Вильямсом основным, наиболее существенным свойством почвы. Но в своих прежних воззрениях он, как почвовед, исходил в первую очередь из ее природного плодородия. Он рассматривал создание и разрушение этого плодородия под сложным воздействием биологических факторов.

Теперь, изучая труды классиков марксизма-ленинизма, Вильямс пересмотрел и дополнил свои взгляды. Он увидел, что определял плодородие почвы односторонне; он понял, что почва не только самостоятельное тело природы, но вместе с тем орудие и продукт труда. Ученый с особой глубиной осознал все значение слов Маркса о том, что «Земля […] постоянно улучшается, если правильно обращаться с нею»[29].

Вильямс находил в «Капитале» Маркса все новые и новые положения, помогавшие окончательному формированию его агрономического учения.

Маркс говорил: «Отчасти от развития земледельческой химии, отчасти — земледельческой механики зависит, в какой степени на земельных участках одинакового естественного плодородия последнее может быть действительно использовано. Поэтому, хотя плодородие и является объективным свойством почвы, экономически оно все же постоянно подразумевает известное отношение — отношение к данному уровню развития земледельческой химий и механики, а потому и изменяется вместе с этим уровнем развития»[30].

«С развитием естественных наук и агрономии изменяется и плодородие земли, так как изменяются средства, при помощи которых элементы почвы делаются пригодными для немедленного использования»[31].

Приведя эти высказывания Маркса, Вильямс писал в одной из своих работ:

«Отсюда следует, что плодородие почвы — это не только исключительно природное объективное свойство почвы, но что оно само развивается и растет вместе с развитием науки и техники… Плодородие же эффективное, или экономическое, обусловлено исторической ступенью развития человеческого общества, его производительных сил, производственных отношений, науки и техники».

Теперь Вильямс понял всю тщетность и наивность своих прежних попыток внедрения передовых основ земледелия в условиях помещичье-капиталистического строя. Тогда, до революции, ему первое время казалось, что можно убедить министерские инстанции в полезности и прогрессивности научного луговодства, травосеяния, орошения, и это поведет к постепенному внедрению передовых приемов земледелия в практику русского сельского хозяйства. Он упорно отстаивал свои предложения, писал докладные записки и проекты, но все это не дало никаких результатов и даже не вызывало никаких отзвуков, погибая в бесчисленных департаментских канцеляриях.

Ученый знал теперь, что одного научно-технического обоснования новой системы земледелия далеко еще не достаточно для ее осуществления на практике. Для этого необходимо прежде всего изменение социально-экономических условий. Частная собственность на землю — вот главный источник всех бед земледелия. «Сельское хозяйство, — говорил Вильямс в 1923 году, — в основе своей является коммунистическим, потому что оно отрицает всякое индивидуальное пользование. Земля всем принадлежит. Земля есть государственная собственность».