Земля. Черная и желтая, красная и бурая. Сухая, неласковая и мягкая, податливая. Ею наполнены десятки мешочков, бережно хранимых в одной из научно-исследовательских лабораторий Риги. Долгие годы из дальних и близких краев привозил их Ян Вольдемарович Пейве. Привозил, чтобы изучать, исследовать, сравнивать. Чтобы заставить землю рассказать о себе...
Работа в лаборатории знаменитого химика Ивана Александровича Каблукова в Тимирязевской академии (20-е годы) была для молодого Яна Пейве отличной школой — та тщательность, с какой выполнялись здесь опыты, осталась у Пейве на всю жизнь. А без этого вряд ли было бы возможно исследование такого молчаливого, скрытного «пациента», как почва.
Упрямилась, молчала земля, когда Ян Пейве задал ей свои первые вопросы: почему в одном из среднерусских районов страны лен родится хилым? Чего не дает ему земля?
Опыт за опытом ставил молодой ученый, почву обогащали самыми разными удобрениями, а растение по-прежнему болело. И лишь когда в почву внесли бор, лен стал набирать силу.
Результаты опытов с бором натолкнули Пейве на изучение его «родственников» — веществ, содержащихся в почве в столь же малых количествах, что и бор. Эти вещества носят название микроэлементов.
Постоянным спутником и помощником Я. Пейве стала книга знаменитого ученого В. И. Вернадского «Очерки геохимии».
В своей книге Вернадский впервые высказывал мысль о. единстве живой и неживой природы. К этому важнейшему выводу русский ученый пришел в результате многолетних исследований, которые помогли ему установить в составе живого вещества (так он называл совокупность животных, растений и микроорганизмов) те же химические элементы, что и в земной коре. Более того, ученый доказывал, что налицо взаимный обмен, миграция элементов. Вернадский был основоположником науки биогеохимии, которая занимается изучением связей между химическим составом почв, растений и животных.
Впервые наука познакомилась с микроэлементами благодаря химику и врачу Никола Лемери, жившему в Париже в конце XVII — в начале XVIII века. В пепле сожженных травинок Лемери обнаружил... железо.
В январе 1872 года великий русский ученый К. А. Тимирязев на заседании Петербургского общества естествоиспытателей сделал доклад «О вероятном значении цинка в экономии растений».
Список микроэлементов, открытых учеными, непрерывно пополнялся — цинк, бор, марганец, медь, молибден... Но роль их, точнее — пока немногих из них, удалось выяснить лишь сравнительно неравно.
Если бы можно было заглянуть в скрытое от глаз человека подполье, где хозяйничают корни растений, — а исследователям не раз мысленно приходилось делать это, — то открылась бы удивительная картина.
...Словно юркие маленькие челны, несутся по струйкам почвенного раствора микроэлементы. Они торопятся. Их ждут те, кому они нужны, как хлеб, — растения.
Каждый фермент отвечает за определенную область жизнедеятельности растительного организма. И каждый фермент требует своих микроэлементов. Скажем, ферменты, регулирующие обмен веществ растений, нуждаются в молибдене. Для встречи молибдена фермент выделяет своего посланца с красивым именем «нитрат редуктаза». Встретившись с молибденом, который несет на себе электрический заряд, он провожает его к нитратному азоту. Но вот электрический заряд коснулся нитратного азота. Мгновение — и тот превращается в аммиачный азот — теперь растение может использовать его для образования белка. В способности будоражить, активизировать ферменты растений заключается главная роль микроэлементов.
А бор, который помог Яну Пейве поднять на ноги заболевший лен? Почему сыграл он тогда роль волшебной палочки? Питательные соки земли проникают в растение по тончайшим сосудам. Они путешествуют в тканях растения, не забывая «посетить» самые отдаленные уголки. Их заставляет путешествовать — двигает, подталкивает — микроэлемент бор. Бор участвует в транспортировке важнейших углеводов — крахмала, Сахаров. Вор помогает снабжению растений питательными веществами. Не удивительно, что когда в почве не хватает соединений бора, у турнепса буреет сердцевина, у люцерны желтеют верхушки.
А медь? У нее очень ответственная роль — она влияет на образование белка и хлорофилла. Грустно выглядят растения, испытавшие «медный голод», — засохшие стебли пшеницы, трещины на коре фруктовых деревьев.
«Микроэлементы, — Писал в последствии Я. В. Пейве, — такие элементы минерального питания, которые необходимы растениям и животным в небольших дозах для их развития».
Незадолго до войны вышел в свет большой труд Д. Н. Прянишникова «Курс агрохимии» — в нем была глава о значении бора, меди и марганца. В основу ее легли результаты, полученные Я. Пейве и другими учеными.
То, о чем писалось в «Курсе агрохимии», было лишь первыми шагами в исследовании микроэлементов, которые, кроме Пейве, вели академики П. А. Власюк, О. К. Кедров-Зихман, профессора М. В. Каталымов, М. Я. Школьник.
Старая Рига — лабиринт узких улочек, островерхие дома прошлых веков. Когда идешь по этим каменным коридорам, вытяни руку — и коснешься стены дома на противоположной стороне улочки, — чувствуешь себя попавшим в далекое прошлое. Но вот заходишь в один из домов, и сразу встречает тебя век XX.
В этом доме разместилась лаборатория биохимии почв и микроэлементов Института биологии Академии наук Латвийской ССР. Ею руководит Я. В. Пейве.
Биохимия почв — наука эта родилась совсем недавно, и люди разных профессий — биохимики, химики, агрономы, ботаники, почвоведы, физиологи растений, агрохимики — участвуют в ее создании.
Один из разделов новой науки — учение о роли микроэлементов.
Еще до войны ученый сконструировал прибор, который давал точную информацию о содержании микроэлементов в почве. Ведь для того чтобы помочь растению, надо твердо знать, с какими именно из своих «микродрузей» оно хотело бы поскорее встретиться. Сотрудники лаборатории взяли тысячи проб — буквально из каждого района республики, и, когда была составлена карта микроэлементов Латвии, стало ясно, что нужны молибден, бор, медь, кобальт.
О пользе этих микроудобрений, пожалуй, лучше всего расскажут в колхозе имени Ленина Прейльского района. После того как на поля, засеянные кукурузой, были внесены бор, медь и молибден, урожай зеленой массы повысился на 50—75 центнеров с гектара. А когда дали бор и молибден посевам сахарной свеклы, то с каждого гектара получили по 298 центнеров, в то время как на соседнем поле, куда не были добавлены микроудобрения, больше 216 центнеров с гектара собрать не удалось.
Пейве и его сотрудники убедительно доказали, что микроэлементы — это не роскошь, не некая гастрономическая приправа, — они так же необходимы растениям, как основные удобрения.
Вот данные, полученные лабораторией биохимии почв. Растения, в достатке обеспеченные бором, медью, кобальтом и марганцем, легче переносят засуху. Им не так страшны и морозы. Подкормленная же медью кукуруза на осушенной болотной почве достигла молочно-восковой спелости на 18 дней раньше, и урожай ее увеличился почти вдвое. Обработанные солями молибдена семена гороха дали на опытном поле урожай на треть выше обычного.
Кстати, о молибдене. Получила его лаборатория... на Рижском электроламповом заводе. Однажды Ян Вольдемарович побывал на этом заводе. Он узнал, что при изготовлении нитей накаливания от вольфрама отделяется примешанный к нему молибден. Молибден сбрасывался в отходы. И таких «отходов» за год на заводе накапливалось до 60 тонн. 60 тонн молибдена!.. Это же достаточно для подкормки 60 тысяч гектаров! Я. В. Пейве обратился к комсомольцам и молодежи завода. Комсомол и добился, чтобы в дальнейшем молибден шел на поля.
Почин комсомольцев Рижского электролампового поддержали молодые передовики Львовского завода. Доброе дело нашло широкий отклик во всей стране.
Микроудобрения должны найти широкое применение — эта мысль заставила Пейве и его молодого помощника Гунара Ринькиса взяться за создание нового прибора для определения микроэлементов в почве. Тот который Пейве сконструировал в довоенные годы, уже сделал свое дело. Теперь нужен был прибор, которым мог бы пользоваться не только ученый, но и каждый агроном.
Шесть лет ушло на создание нового прибора. И вот он, наконец, готов. Это небольшой ящик с набором реактивов и цветовой шкалой. Возьмет агроном пробу почвы, проведет реакцию — и через некоторое время видит, что пробирка, например, окрасилась в красный цвет. Шкала подсказывает, сколько в почве цинка. Еще ряд реакций — и агроном точно знает, какими микроэлементами богата почва, каких «микродрузей» ждут растения. За создание прибора Я. Пейве и Г. Ринькис получили золотую медаль ВДНХ. ...Лаборатория, разместившаяся на одной из улиц старой Риги, была первой в нашей стране. Теперь у нее появилось много «сестер» в разных областях Союза.
Ковровая дорожка скрадывает шаги. Она ведет в глубь сводчатого длинного коридора. На одной из дверей табличка: «Председатель Совета Национальностей Верховного Совета СССР Я. В. Пейве».
Ян Вольдемарович подымается из-за стола. Быстрым широким шагом идет навстречу.
...Наверное, не в первый раз идет речь о науке микроэлементов в этом кремлевском кабинете. В шкафу целая полка занята книгами о микроэлементах. Есть тут и книга «Биохимия почв». Книга эта написана членом-корреспондентом Академии наук СССР лауреатом Ленинской премии Я. В. Пейве. Бережно обернутую в газетную бумагу, с карандашными пометками на полях, ее можно встретить и в целинном совхозе, и в агрохимической лаборатории на Украине, и в научном институте Средней Азии. Книга Пейве — первый в мировой науке труд, обобщающий все известное о биохимических процессах в почве и микроэлементах. И хотя в книге приводятся весьма обширные сведения о «микродрузьях», Ян Вольдемарович говорит:
— Мы еще у истоков знаний о микроэлементах. Огромные возможности таит в себе союз растений с бором, цинком, медью, марганцем. Скажем, обработка семян микроудобрениями не только увеличивает урожайность, но и одновременно повышает содержание белка в зернах злаков, жира — в семенах подсолнечника, крахмала — в кукурузе. Значит, впоследствии — но это, конечно, связано не только с применением микроэлементов — мы научимся влиять на физиологические процессы, происходящие в растениях.
Для нас, занимающихся микроэлементами, земля наша пока что во многом terra incognita.
Отдельными островками выделяются пока что на карте «неведомой земли» земли ведомые: Украина, Латвия, Московская область, Алтайский край, Башкирия.
Сейчас предстоит составить точную микроэлементную карту всех наших земель, чтобы в каждом колхозе и совхозе знали, какие микроудобрения необходимы тому или иному полю.
«Микродрузей» ждут растения. И их ожидания не напрасны. Многие тысячи тонн борных удобрений уже сейчас дает в год Воскресенский химический комбинат. Винницкий и Сумский заводы посылают полям марганцевые, Ростовский завод — цинковые микроудобрения, а Сорский комбинат, который построят в Красноярском крае, обеспечит потребность в молибденовых. Обильную пищу получит земля в ближайшие годы. И нет сомнения, что она отблагодарит хорошим урожаем тех, кто заботится об ее плодородии, кто заставляет ее рассказать о себе.
Гарри Табачник
