И вот статья глубоко продумана, все в ней предельно ясно. Костычев последний раз тщательно переписывает ее своим четким, характерным почерком. В первых числах июня 1868 года не без колебаний отправился начинающий автор к Федору Александровичу Баталину (1823–1895) — довольно известному агроному, редактировавшему еженедельную «Земледельческую газету».
Баталии принял Костычева любезно: газета сильно нуждалась в хороших статьях, а молодой автор ставил новый вопрос, который заинтересовал редактора. Очень скоро — 15 июня того же года — статья Костычева увидела свет. Это была его первая печатная работа. Она лишь формально была чем-то вроде реферата работ Гельригеля, на самом же деле она явилась маленьким, но вполне оригинальным научным трудом.
Прежде всего Костычев критически рассмотрел водные культуры, отметив преимущества этого метода. С его помощью легко можно было решить такие вопросы: какие вещества следует считать питательными и какие нет, в каких соединениях они действуют на растения лучше, а в каких хуже. При этом очень легко наблюдать за состоянием всего растения, за его надземной частью и корневой системой. «Трудно придумать другой метод, кроме водной культуры, — писал в своей статье Костычев, — при котором бы можно было так легко по произволу изменять условия сообразно с целью опыта».
Но при переходе к практике, то-есть к выращиванию растений в почве, все очень сильно изменяется, и значение результатов, полученных с помощью водных культур, делается сомнительным. В почве питательные вещества не только поглощаются растениями, но одновременно находятся под влиянием «многих физических и химических сил». Водные культуры упрощенно решают вопрос о питании растений, а потому и не могут иметь большого практического значения.
Гельригель, по мнению Костычева, сделал шаг вперед к разработке более правильной методики исследования питания растений. Проведение опытов с водой имело то преимущество, что можно было легко сравнивать поведение разных растений — водная среда была во всех случаях совершенно одинаковой. Гельригель взял для своих опытов тоже очень однородный материал — прокаленный кварцевый песок. «Здесь, — писал Костычев, — вместо совершенно индиферентного тела, воды, взято такое вещество, химические действия которого ничтожны, но которое обладает уже известною суммою физических сил несходно со многими почвами, встречающимися в природе».
В своей статье Костычев пошел значительно дальше Гельригеля и наметил целую программу опытов по изучению питания растений. Он говорил, что надо постепенно переходить к постановке таких опытов на других, более сложных в физическом и химическом отношении почвах. При этом опытным путем надо изучать не только минеральное питание растений, но также их отношение к воде, свету и теплу. На рост и развитие растений влияет не только питание минеральными веществами, но большое число разнородных внешних условий в их взаимодействии.
В первой статье Костычева нет еще решений, но постановка важнейшего вопроса научной агрономии является правильной, широкой; она чужда той узости и однобокости, которые отличали многих даже крупных исследователей того времени.
Статья Костычева имела успех, его поздравляли Энгельгардт, Карельщиков, Людоговский. Небольшой гонорар, полученный за статью, был использован для организации маленькой пирушки, на которую были приглашены лучшие друзья: Малышев, Краузе и перебравшийся в Петербург Гудков. Друзья кричали «ура» и пророчили Костычеву блестящую научную будущность. Они были недалеки от истины.
Редактор «Земледельческой газеты» тоже был доволен статьей нового сотрудника. При следующей встрече Баталии обратился к нему с вопросом:
— Господин Костычев, вы хорошо знаете немецкий язык?
— Как будто порядочно.
— Где же вы его выучили, ведь в Земледельческой школе языки не преподаются?
— Это верно, но я изучал латынь, немецкий и французский языки самостоятельно.
Баталии с удивлением и некоторым недоверием поглядел на молодого человека, но тот твердо выдержал взгляд редактора.
«Наверно, действительно порядочно знает языки», — подумал Баталии и поручил Костычеву написать обзор новейших немецких работ по земледельческой химии для журнала «Сельское хозяйство и лесоводство». Это был уже солидный ежемесячный научный журнал, он тоже нуждался в хороших авторах. Редактором журнала являлся все тот же Баталии.
По более чем скромному костюму Костычева и его далеко не цветущему виду редактор решил, что этот автор сильно нуждается в деньгах и никогда не станет спорить о размерах гонорара. Кроме того, он полагал, что Костычев будет «послушным» автором и станет писать только то, что нужно редактору. Баталии очень ошибался. На этот раз Костычев быстро подготовил свой обзор, который был опубликован под названием «Успехи земледельческой химии». Эта большая статья тоже не была рефератом, то-есть сокращенным, но точным пересказом чужих мыслей. Это был в полном смысле обзор, но обзор критический.
Костычев писал о поглотительной способности почвы по отношению к различным питательным веществам и газообразным продуктам, о содержании фосфора в разных почвах, об удобрениях. Но одновременно он обращал внимание на односторонность всех этих исследований. Либих, Гельригель и многие другие крупные авторитеты не видели в плодородии почвы сложного явления, а стремились свести это плодородие к узкому кругу вопросов питания растений немногими минеральными соединениями: азота, фосфора и калия. Костычев в своем обзоре утверждал, что этот чисто химический подход к плодородию почвы не только не полон, но и вреден, так как запутывает истинные взаимоотношения растений с почвой. Вот что писал Костычев по этому поводу:
«Почва влияет на развитие растений как химическими, так и физическими своими свойствами. Только полное знание тех и других свойств дает возможность… эксплуатировать ее наиболее выгодным образом. Трудно сказать, какие из свойств почвы — химические или физические — резче влияют на развитие растений, на производство большего или меньшего количества полезных продуктов. Между тем в изучении этих свойств мы видим неравномерность; в ученых журналах чаще встречаются статьи о химических свойствах почвы; вследствие этого влияние физических свойств почвы на растение изучено гораздо хуже… а по одному химическому исследованию нельзя сделать точных заключений о достоинстве почвы».
Уже первые работы Костычева показывают его большое стремление к широкому охвату важнейших биологических и агрономических вопросов. Методом наиболее эффективного приближения к истине Костычев считал научную критику, но его критика носила отчетливо выраженный конструктивный характер: он не только вскрывает противоречия в опытах тех или иных исследований, но и пробует нащупать пути преодоления этих противоречий. В конце своего обзора молодой ученый коснулся опытов немецких физиологов Вольфа и Гампе, пытавшихся с помощью водных культур решить вопросы питания растений. Процесс питания растений эти ученые трактовали упрощенно. Они считали, что соли проникают в корни растений из водного раствора механически, на основе чисто физического закона диффузии. Однако эти категорические выводы совершенно не соответствовали полученным опытным данным, очень немногочисленным и противоречивым. «Принятие питательных веществ растениями, — писал Костычев, — дело еще очень темное, и нельзя решить, ограничивается ли этот процесс одной диффузией, или тут могут происходить другие явления».
Задание, которое Баталии дал Костычеву, последний выполнил очень своеобразно: редактор предполагал напечатать обзор достижений западноевропейской науки в назидание русским читателям, а получилась критика этих «достижений». Острота постановки Костычевым вопроса о питании растений видна из заключительной фразы его обзора: «Вся критика предыдущих опытов имеет целью показать их несостоятельность. Это сделано нами для того, что на будущее время, если нам придется говорить о подобных же исследованиях, то мы будем делать о них только короткие заметки, если только в их методе не будет улучшений, которые бы придали достоверность результатам этих исследований».
