Олег Писаржевский - Прянишников

А что же действительно необходимо растению?

На это опять-таки может ответить только оно само.

Бесчисленные исследования приводили к заключению, что непосредственно для питания растениям служит только незначительная часть почвы. Все остальное — ее минеральный и органический остов — прямо в питании не участвует. Следовательно, роль этого остова могут играть какие-нибудь простые и совершенно бесплодные вещества, например прокаленный или обработанный для верности кислотой песок, или, наконец, вода — перегонная или дождевая, — во всяком случае, настолько чистая, чтобы можно было быть уверенным, что растение не найдет в ней других питательных веществ, кроме тех, которые мы ему умышленно доставили.

В 1896 году на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде Тимирязев провел серию публичных опытов с подобными водными культурами. Один юный почвовед был поражен, увидев отлично растущие растения, корни которых целиком погружены в воду. Он нашел в этом противоречие с одним из важных положений почвоведения, по которому в почве с избыточным содержанием воды могут расти только болотные растения. «Очевидно, недостаточно знать, что избыток воды в почве вреден, — заметил по этому поводу Тимирязев, — нужно еще понимать, почему именно. А этому учит физиология растения, а не почвоведение».

А в самом деле — почему? Почему корневая система обычных культурных растений может отлично развиваться в воде и гибнет в переувлажненной почве? Да потому, что для корней губительна не вода, а недостаток воздуха, вытесняемого ею из почвы. При выращивании культуры в стеклянных сосудах воду непрерывно, так же как это делается в аквариумах, продувают воздухом, насыщают кислородом, и растение чувствует себя отлично.

Проращиваемое семя закрепляется при помощи ваты и пробки в горлышке сосуда так, чтобы корешки его были погружены в воду. Вот и все простейшие приемы подготовки к опытам.

В чем же сущность самого опыта?

В то время уже было известно, что необходимы растению следующие элементы: азот, фосфор, сера, калий, магний, кальций, железо. Из них первые три образуют кислоты, последние четыре — основания. И те и другие вместе — соли. Число этих солей и их относительное количество в различных экспериментах берется различное. Какие же брать соли? Какое их количество дает наилучшие результаты?

Вот это и есть тот главный вопрос, на который растение должно дать ответ.

Естествоиспытатель, пользующийся методом водных культур, делает всегда по меньшей мере два параллельных опыта, отличающихся между собой отсутствием одного — только одного! — вещества, то есть в одном случае растение получает всю питательную смесь, которая ему необходима; в другом — ту же самую смесь, но без одного какого-нибудь вещества. Если отсутствие этого вещества отразится на развитии растения, оно получается ненормальным, хилым, то очевидно, что это вещество принадлежит к числу обязательных, а не случайных составных начал растения.

Затем экспериментатор вносит это вещество в различных количествах, пока не достигает предела, за которым дальнейшее увеличение не будет оказывать большого действия или может оказаться даже вредным, то есть понизит урожай. Если такой опыт провести тщательно, то есть соблюсти равенство всех прочих условий, то увеличение урожая возрастает с добавлением новых порций питательного вещества.

В сущности, это и есть «закон минимума», впервые в несколько иной форме высказанный Либихом и состоящий в том, что развитие растения, а следовательно, и урожай находятся в прямой зависимости от того вещества или какого-либо иного условия, испытываемого в эксперименте, которое присутствует в недостаточном количестве.

Действие этого закона образно можно представить себе, если нарисовать кадку с клепками разной длины. Каждая клепка символизирует какое-то определенное условие, необходимое для жизни растения. Если мы будем наливать в эту кадку воду, то мы не сможем ее наполнить выше уровня, до которого обрезана самая короткая клепка. Все остальные могут быть как угодно высоки, но вода будет переливаться через край самой короткой.

Нужно сказать, что такова суть любого так называемого физиологического опыта. Именно таким способом в опытах на мышах и морских свинках были открыты исчезающе малые добавки к обычной пище животных, без которых жизнь организма невозможна, — они получили название витаминов. На подобных же опытах изучают действие гормонов, антибиотиков, лекарственных веществ, создаваемых химией, и т. п.