Биосфера червей, нематодов и почвенных бактерий образует замкнутый равновесный мир. Основная часть жизни обитателей этого материка тратится на разложение трупов растений и животных, в процессе которого они получают пищу и черпают энергию.
Конечным продуктом разложения органических веществ являются окислы элементов — вода, углекислота, азотная и серная кислоты. Все они необходимы для питания растений, и над их получением трудится колоссальная армия почвенных организмов.
Одним из важнейших продуктов, производимых этим огромным химическим комбинатом, являются растворимые нитраты, обеспечивающие растения азотом. Темпы их производства зависят от двух основных видов азотофиксирующих бактерий. Первые — аэробные — работают при наличии в почве кислорода. Вторые — анаэробные — напротив, его не переносят. Обрабатывая почву, мы прежде всего обеспечиваем более свободный доступ воздуха в нее и, следовательно, улучшаем бытовые условия аэробных бактерий. Таким образом, с точки зрения микробиологии почв, ее обработка сводится к регулированию творческих условий для бактерий.
Увлечение микробиологией быстро повело за собой появление на свет очередной теории биологического истощения почв. В значительной мере это была реакция на минеральную теорию, так много обещавшую и не исполнившую обещаний. Ведь если единственным производителем и поставщиком пищи для растений являются микробы, то лишь избыток или недостаток их определяет плодородие земли. Ну и, конечно, совершенно естественным для категоричного в своих мнениях человека было разделить подземных обитателей так же, как и наземных, на полезные и вредные виды. А раз так, рассуждали сторонники биологической теории, то следует вводить в почву («инокулировать») хорошие микробы и стерилизовать ее от плохих. И конечно, необходимо больше вносить в почву навоза, именно навоза, а не минеральных удобрений, которые не столь охотно перерабатываются бактериями и которые способны даже отравить жителей подземного мира.
Реакция биологов на либиховские концепции началась еще в конце прошлого столетия, задолго до изобретения отравляющих веществ. Человечество еще не познакомилось со специальными химикалиями, разбрасываемыми с самолетов на джунгли Вьетнама, после которых земля надолго становится пустыней. Ядохимикаты вообще использовались весьма умеренно: аптекарями в фармакологии да кустарями-одиночками, мечтающими тихо сжить со света богатых родственников.
Токсическое действие некоторых удобрительных солей было впервые обнаружено в конце прошлого столетия в США. Оказалось, что использование калийных солей из соленых озер Запада в некоторых случаях приводит к гибели посевов картофеля и других сельскохозяйственных культур. Виновником оказался бор, в малых долях полезный для растений и вредный — в больших. Пострадали американские фермеры и от неумеренного использования сульфата аммония. Внесение его в почву повышает ее кислотность, а кислую среду растения недолюбливают. К подобным же неприятностям приводит и внесение цианамида кальция. Процесс гидролиза, начинающийся после того, как почву накормили этим снадобьем, дает ряд побочных продуктов, которые существуют, правда, недолго, но навредить из-за сильной токсичности успевают.
Список этот можно было бы продолжить. Очень скоро убедились, что использование минеральных удобрений в какой-то мере напоминает действие лекарств на человеческий организм. Увлечение ими сводило в могилу еще первых египетских фараонов, и теперь проблема заключается не столько в разработке новых препаратов, сколько в ограничении пользования старыми. В значительной мере то же самое относится и к почве.
Уже в начале текущего столетия участившиеся случаи отравления почв искусственными удобрениями заставили американцев ввести в каждом из штатов государственные должности контрольных химиков. В задачу их входило определение доброкачественности используемых фермерами минеральных удобрений. Впоследствии в Европе и Америке были начаты обширные работы по определению химического состава почв, их картографированию, обследованию, исследованию… ибо и самые увлеченные последователи Либиха признали, что внесение туков требует определенной осторожности.