Следопыты в стране анималькулей

Но тут-то и встретилось затруднение, которого никто не ожидал. Казалось, все было предусмотрено. Теория создавалась на основе всего предшествующего опыта изучения почвы. Оставалось только найти этой теории подтверждение в самой почве. И, хотя никто не сомневался, что такое подтверждение будет найдено, его не оказалось.

Были обнаружены почвы, в которых число микроорганизмов превышало все известные цифры, но их плодородие было ниже почв с более бедным населением. Видимо, между урожайностью и общим количеством микробов в почве не всегда существует прямая зависимость.

Значит, для того чтобы предсказать плодородие почвы, недостаточно произвести простой подсчет микробов. Надо еще знать, какую роль играют отдельные виды микроорганизмов, каковы их взаимоотношения между собой.

Эта задача, поставленная в свое время академиком С. П. Костычевым, также была решена его учениками и последователями. К ним принадлежит и Николай Михайлович Лазарев.

Немало интересных историй может поведать этот человек, долгие годы путешествующий в стране невидимок.

«В почве, — говорит он, — идет постоянная борьба за место, за пищу. И многие думают, что это борьба всех против всех. Между тем это не так».

Что такое один отдельно взятый микроб? Только ничтожная, не различимая невооруженным глазом точка в пространстве. Даже самый опасный микроб в одиночестве беспомощен и безвреден. Сила микроорганизмов — в их многочисленности. Только собравшись в многомиллионную армию, микробы приобретают большую силу. Взаимопомощь позволяет им постоять за себя, отвоевать себе место в почве и отстоять его от микробов других видов.

Но и разные виды микроорганизмов не всегда враждуют между собой. Ярким примером этого является азотобактер и сопровождающие его микробы.

Азотобактер усваивает азот из воздуха и подкармливает им своих спутников. А те в свою очередь разлагают в почве органические вещества и пополняют рацион азотобактера. А все вместе они охраняют занятую ими зону от проникновения посторонних микроорганизмов. Для этого микробы выделяют особые химические вещества, которые безвредны для членов данной группы, но задерживают развитие или даже убивают посторонних.

Микробы, обитающие в почве вместе с азотобактером, представляют собой сообщество, сложившееся в течение многих тысячелетий. Это также пример взаимопомощи в природе. Объединившись в сообщество, микробы становятся еще сильнее и могут проделать огромную работу.

Пример с азотобактером не исключение, а скорее правило. Вся микробиологическая жизнь почвы есть не что иное, как последовательная смена подобных сообществ.

Попадают, например, в почву растительные остатки: листья, стебли, корни отмерших растений. На них тотчас набрасывается масса разных микробов. Но они не мешают друг другу. Каждый вид микробов занят своим делом: одни перерабатывают прочные оболочки растительной ткани, другие — внутренние части растений, и т. д.

В данном случае все микроорганизмы получают свою долю в общем пиршестве. Поэтому у них нет причины враждовать — они члены единого сообщества. Совместно они создают вокруг растительных остатков зону химической защиты, куда не могут проникнуть посторонние виды.

Но вот дело сделано. Растительные остатки разложились, на их месте осталось только немного перегноя, склеивающего частицы почвы. Условия в почве на этом участке резко меняются, и так же резко изменяется состав почвенного населения. Для микробов, разлагавших растительные остатки, больше нет пищи, и они уступают место другим.

На первый план теперь выходит новое сообщество микробов, специализировавшихся на разложении перегноя. В результате перегной распадается до простых минеральных соединений, пригодных для питания растений.

Это было крупным научным открытием. Оно помогло понять явления, происходящие в почве, позволило сделать ценные выводы для практики.

Микробы, превращающие растительные остатки в перегной, живут в одних условиях, а те, что разлагают перегной, — в других. Так, например, микробы первого сообщества работают без доступа воздуха, а вторые, наоборот, нуждаются в постоянном его притоке.

Поэтому может случиться так, что микробы разложат все растительные остатки, накопят много перегноя и исчезнут, а микробы второго сообщества не придут им на смену. Тогда питательные вещества в почве будут лежать мертвым капиталом. Растения на такой почве будут голодать.

Правда, рыхление почвы создает условия, благоприятные для развития микроорганизмов второй группы. И все же это не всегда дает желаемые результаты.

На севере и в средней нечерноземной полосе нашей страны весна поздняя. Еще позднее весеннее тепло проникает в почву. А в холодной почве развитие микробов, подготавливающих пищу для растений, подавлено. Между тем именно весной растения больше всего нуждаются в обилии питательных веществ.

Когда Николай Михайлович Лазарев задумался над этой проблемой, он рассуждал примерно так: