В Сибири почву, которая начинала давать низкие урожаи, забрасывали, несколько лет она отдыхала, после чего вновь становилась плодородной; «отдохнула» - говорили про нее люди.

 

Однако термин «отдохнула» в применении к почве, несмотря на всю его хозяйственную реальность в местах многоземелья, совершенно непонятен. В почве накопился азот. Правда, с нее не увозили урожая, на ней пасся окот, оставляя свои испражнения, которые гнили и удобряли почву; все это давало некоторое количество азота, но далеко не достаточное для обеспечения урожая, тем более, что навоз пасущегося скота состоит из съеденной этим скотом травы, выросшей тут же.

 

Ученые объясняли повышение на залежи плодородия почвы улучшением ее структуры. Под влиянием корней многолетних трав в почве создается мелкокомковатая структура, способствующая поступлению в почву воды, осадков и аэрации почвы.

 

К вопросу о том, чем объяснить увеличение плодородия отдыхающей пашни, прибавился вскоре вопрос о роли клевера и люцерны, вопрос о севообороте. Уже в XVIII столетии было замечено, что если чередовать посевы пшеницы и овса с посевами клевера или других бобовых растений, как то: бобов, гороха, люцерны, вики, эспарцета, чечевицы, то урожай увеличивается; урожай злаков, посеянных после того, как убран урожай бобовых, больше, чем урожай тех же злаков с поля, которое в прошлом году гуляло.

 

Словом, посев бобовых увеличивает количество азота в почве.

 

Опыты, поставленные над сравнительными культурами злаков и бобовых, показали, что удобрение селитрой сильно подымает рост и урожай овса, пшеницы, ячменя и других злаков, но очень мало заметно на культурах бобовых. Опыты, разумеется, ставились в вегетационных сосудах с точным учетом всего солевого и азотного баланса. Прибавка к культуре щепотки плодородной земли с пашни никак не отражалась на росте злаковых культур и, наоборот, резко подымала рост и урожай бобовых.

 

Посмотрим теперь, чем отличаются корни бобовых растений, например люпина или клевера от корней злаков. Корни и корневые мочки овса или другого злака равномерно тонкие, тогда как корни бобовых растений, осторожно вынутые из почвы, оказываются обладателями характерных утолщений, называемых клубеньками.

Для каждого из бобовых растений существует своя форма клубеньков: они крупны и немногочисленны на корнях люпина и, наоборот, мелки, но обильны на корнях клевера; отдельные клубеньки то круглые, то продолговатые, то лопастные. Эти утолщения не что иное, как своеобразные галлы, т. е. разрастания ткани, вызванные внутренним раздражением паразитарного происхождения. На разрезе клубенька видны осевой цилиндр корня, асимметрично разросшаяся ткань коры и в ней среди массы клеток с крупными вакуолями, что в норме свойственно корневой паренхиме, расположены участки клеток с более темным густым содержимым. Клетки эти густо набиты протоплазмой, имеют крупные клеточные ядра, а в протоплазме микроскоп позволяет различить многочисленные бактерии, которые живут там, питаясь главным образом углеводами, в избытке выработанными листвой бобовых.

 

Если выращивать бобовое растение в прокаленной почве, то никакой разницы в отношении усвоения азота между ним и овсом и пшеницей не будет. Все они будут явно голодать. Прибавление азотнокислых солей в поливных водах также одинаково отзовется улучшением питания. Но если вместо этого полить культуры непрокипяченным почвенным раствором или прибавить к прокаленной почве щепотку обычной земли с поля, где росло данное бобовое растение, то овес или пшеница не испытают от этого никакого улучшения, а бобовое растение оправится.