Огромный интерес вызвали у (Костычева также физические свойства черноземных почв и их водный режим.

Все эти мысли Костычеву надо было проверить на опыте. Он уже давно понял, что одними лабораторными анализами этого не сделаешь. Докучаев тем и силен, что он знает природу, что он каждый год общается с нею, исследует почвы в связи с обстановкой, их окружающей. И Костычев каждое лето рвется в поле. Он приходит к выводу, что и для химических исследований образцы почв надо собирать самому, о них надо знать все, а не довольствоваться тем, что об этих образцах скажут другие исследователи, собравшие их. Он начинает понимать, что недостаток своего личного материала мешает ему и в привлечении студентов к большой исследовательской работе. Все это Костычев болезненно ощущал и при работе в Лесном институте, знакомство и более тесные связи с университетскими учеными еще больше усилили его стремление к исследованиям непосредственно в самой природе.

Еще в 1881 году Костычев был «причислен к Департаменту земледелия и сельской промышленности с оставлением в должности доцента института»{ГИАЛО, фонд 14, дело 31441, связка 1752, опись 3, лист 7.}. Департамент тогда предложил ему объехать степные государственные конные заводы и разобраться, почему там в последнее время произошло резкое ухудшение естественных пастбищ и сенокосов. Именно о такой работе мечтал Костычев. Он мог начать исследование чернозема и степной растительности в их взаимной связи.

Государственные конные заводы выращивали лошадей для кавалерийских частей русской армии. Заводам были выделены большие участки целинных степей на юге страны, но постепенно эти прекрасные природные пастбища и покосы почему-то приходили в упадок. Лошади часто болели. На одном из наиболее известных заводов — Деркульском, находившемся в самой восточной части Харьковской губернии, — в начале восьмидесятых годов из 337 племенных лошадей заболело 158, не лучше обстояло дело и на других заводах.

Во «всеподданнейшем рапорте главноуправляющего государственным коннозаводством», представленном на «высочайшее имя», содержалось вынужденное признание «крайне неудовлетворительного состояния нашего коневодства в качественном отношении». Предполагалось, что во всем этом сильно повинно ухудшение пастбищ и сенокосов. Костычеву было поручено выяснить этот вопрос. Весной 1881 года он выехал из Петербурга в Харьков, думая прежде всего посетить конные заводы, находящиеся в бассейне Донца: Деркульский, Ново-Александровский, Беловодский.

Свои наблюдения Костычев начал делать еще из окна вагона. На юг от Орла, а особенно от Курска, потянулись настоящие черноземные степи. В этом году они представляли чудесную картину. Предшествующая зима была очень снежной, весна стояла влажная и мягкая. Почва на большую глубину напиталась влагой. На полях дружно зеленели хлеба. Нераспаханные участки были сплошь покрыты полевыми цветами. Костычев неотрывно смотрел в открытое окно вагона и вдыхал пахнувший травами степной воздух.

На заводах уже прослышали о том, что едет «чиновник» из Петербурга. Весьма возможно, что на глухих степных заводах его встречали почти как гоголевского ревизора. Но «чиновник» оказался каким-то «ненастоящим». Он не носил форменного мундира, его заменяла удобная для путешествий куртка. Заводское начальство было удивлено и тем, что чиновник возил с собой лопату, гербарные сетки, матерчатые мешочки, в которые он собирался класть образцы здешних почв. Он даже не хотел объезжать заводские земли на лошадях, предпочитая ходить пешком.

— Так больше увидишь, — говорил он.

На заводских землях встречались никогда не паханные участки — настоящая черноземная целина. Некоторые места совсем недавно подверглись распашке — крестьяне называли их «новями» и рассказывали, что на этих новях бывают самые лучшие урожаи. Но довольно быстро нови «портились», и урожаи снимали с них все меньшие и меньшие. Тогда «испортившиеся» пашни забрасывали; такие места в разных уездах называли по-разному: залогами, перелогами, залежами. Залоги постепенно зарастали дикой растительностью: сначала сорной — бурьянами, потом пыреем, и только лет через двадцать-тридцать здесь восстанавливалась чисто степная растительность: ковыль, типчак и их спутники. После этого землю, восстановившую свое плодородие, вновь распахивали. Такая система хозяйства называлась переложной; во времена Костычева она практиковалась еще в очень многих частях степной России, хотя и являлась невыгодной — при ней слишком много земли «гуляло», пустовало.

На конных заводах Костычев увидел залоги разного возраста, целину, пашни; можно было сравнивать их между собой.

«Весною и настоящим летом, — писал Костычев в 1881 году, — мне пришлось видеть наши степи в Воронежской и Харьковской губерниях; я имел возможность наблюдать, что с ними делается после распахивания, каковы бывают в разных случаях залоги после прекращения пахоты и как они мало-помалу опять превращаются в степь. При этом более 50000 десятин никогда не паханных степей, разных залогов и пахоты различных лет осмотрено мною очень подробно, так что если оказывалось нужным, я возвращался на один участок по нескольку раз, для лучшего сравнения его с другими, и ходил всюду пешком, потому что при проезде можно упустить из виду много особенностей, весьма интересных».

И действительно, этих «интересных особенностей» он увидел в степи великое множество. Прежде всего степь была очень многоликой, академическое представление об однообразии, монотонности степного ландшафта оказалось неверным. «Лица, не видавшие степей, — говорил по этому поводу Костычев, — склонны представлять их себе довольно однообразными по растительности (по крайней мере, так было со мною); но достаточно одного взгляда на степь, чтобы разубедиться в этом. Я, напротив, нигде в более северных местностях ие видел такого разнообразия растений, как на степях Воронежской и Харьковской губерний».

Вот когда Костычеву пригодилось его отличное знание ботаники: большинство растений он прекрасно различал прямо в поле, но иногда начинал сомневаться в правильности своего определения — такие растения им аккуратно выкапывались и гербаризировались. Зимой в ботаническом кабинете Лесного института они были определены совершенно точно.

Костычев подробно расспрашивал служащих конных заводов, а особенно встречавшихся ему крестьян о степных травах, их отношении к разным почвам, питательном значении для лошадей. С большим интересом знакомится он с богатейшим народным опытом, тщательно записывает местные названия растений. Не обходилось при этом и без путаницы. Один из наиболее распространенных степных злаков, типчак, называли и типцом, и кипцом, и метличкой, и тонконогом. Последним именем обозначали и другое, совсем не похожее на типчак, степное растение. Но Костычев отлично находил с крестьянами общий язык и быстро разбирался в местных названиях растений.

Чисто степная растительность лучше всего была выражена на ровных возвышенных местах — здесь безраздельно царили три злака: ковыль, типец и тонконог; иногда к ним присоединялся костер; в некоторых местах он рос очень обильно, в других же нельзя было кайти ни одного экземпляра этого растения. Такое непонятное, на первый взгляд, явление заинтересовало Костычева, и вот почему: костер имеет более высокое кормовое достоинство, чем многие другие степные злаки. Костычев внимательно следил за агрономической литературой, он знал, что русские агрономы еще в XVIII веке рекомендовали костер для посевов, а совсем недавно ему попалась статья венгерского профессора А. Кодолани, писавшего об использовании костра в Венгрии.