Профессор Петр Николаевич Вереха (1838–1916), преподававший лесную таксацию, хотя сам и мало занимался оригинальными научными исследованиями, но был выдающимся знатоком русской лесоводственной литературы и выпускал ее библиографические обзоры. Его участие в беседах тоже было крайне полезным. Не чуждались их и профессора, не имевшие прямого отношения к лесному делу, — П. А. Лачинов, геодезист А. П. Соколов, и уж, конечно, всегда на беседах присутствовали И. П. Бородин и П. А. Костычев.
Сообщения Павла Андреевича студенты неизменно встречали с энтузиазмом, а профессора — с интересом. Свои доклады Костычев любил делать после каждой летней поездки, когда уже собранные материалы были, хотя бы начерно, разобраны. Бывало это почти каждый год поздней осенью или в начале зимы. Докладывал он о своих исследованиях русских степей, о работах в лаборатории, об анализах почв.
При этом он всегда подчеркивал, что множество вопросов еще совершенно не изучено, физические и химические свойства почв не исследованы.
— Многое для выяснения всех этих вопросов могли бы сделать и мы с вами, — обращался Костычев к студентам.
После таких слов студенты с охотой брались за работу. Изучению почв была посвящена целая серия самостоятельных студенческих исследований: об этом мы узнаем не только из официальных отчетов института, но и из многих научных трудов Костычева; он никогда не забывал отмечать ту помощь, которую ему оказывали младшие его коллеги. Студент Ольшевский берется за химические анализы почв Бердянского лесничества, Лукьянов изучает их поглотительную способность. Этому же посвящает свою работу студент Петров, но ему были даны почвы из Великого Анадола. Вместе с этими студентами Костычев впервые осветил поглотительную способность черноземов. В своих лекциях он говорил студентам:
— Переход веществ из растворов в нерастворимые, или, правильнее, труднорастворимые, в воде соединения, совершающийся в почвах, носит название поглощения растворенных веществ почвою, а способность почв поглощать вещества из растворов называется поглотительной способностью почв.
Понятно, что это свойство почвы имеет огромное теоретическое и практическое значение. Благодаря поглотительной способности «…состав почвенных растворов и состав твердых веществ почвы является не постоянным, но беспрерывно изменяющимся». Однако вся ли почва обладает способностью поглощать, или это свойство присуще некоторым ее составным частям? Считалось, что эту роль поглотителей в почве выполняют только размельченные, илистые, минеральные вещества, или, как тогда говорили, цеолиты. Костычев и его помощники показали, что, кроме тончайших минеральных веществ, значительной поглотительной способностью обладает и почвенный перегной. Было также установлено, что перегной почвы активно поглощает аммиак, и это препятствует его улетучиванию в атмосферу. Эти открытия оказались настолько важными, что немедленно были включены в курс, читавшийся Костычевым, и нашли отражение в его сочинениях.
Точно так же с помощью студентов были изучены многие физические свойства почв. Особенно интересной оказалась работа студента Макарова, который занимался наблюдением передвижения воды в почве снизу вверх по капиллярам — тончайшим порам, которыми пронизана почва. Немецкие ученые Шумахер и Эзер утверждали, что движение воды по капиллярам возможно только в очень влажной почве, насыщенной водой на одну треть или даже наполовину. Костычев усомнился в точности опытов немецких ученых: об изменении влажности почвы они судили только по ее внешнему виду, исходя из того, что более влажная почва имеет более темную окраску. Такой метод следовало отвергнуть как не точный, субъективный.
Костычев и Макаров разрабатывают новый метод исследования капиллярного поднятия воды в почве. По совету руководителя студент брал длинные стеклянные трубки и наполнял их почвой: внизу помещалась почва более влажная, а наверху — сухая. Затем трубка оставлялась на некоторое время в вертикальном положении, после чего производились наблюдения над изменением влажности почвы в разных частях трубки. При этом влажность определялась совершенно точно — путем высушивания образчиков почвы при высокой температуре в специальном сушильном шкафу.
На первых порах у начинающего экспериментатора не ладилось: получались противоречивые данные. Потом работа пошла лучше, и он установил, что и в достаточно сухой почве влага движется по капиллярам вверх. Студент так обрадовался, что прибежал со своим сообщением к Костычеву на квартиру.
— Ну, теперь давайте мне какую-нибудь новую работу, Павел Андреевич, — попросил Макаров.
— А что же, первые свои цифры вы считаете случайными?
— Да, меня тогда просто постигла неудача.
— Боюсь, что другие могут неудачей счесть вашу последнюю удачу, — ответил Костычев и заставил студента провести еще несколько опытов с разными почвами и при разной их влажности. Результаты получились прекрасные и вполне подтвердили первоначальные предположения о неточности методики немецких ученых.
Наблюдения Макарова были опубликованы, и ими стали пользоваться многие ученые. Ведь было доказано, что во время засухи растения могут пользоваться влагой нижних почвенных слоев в результате ее поднятия наверх.
Костычева очень интересовало, как в течение года изменяется влажность почвы в разных местах — прежде всего в лесу и в открытом поле. В научной литературе — русской и иностранной — таких данных совершенно не существовало. Рассказав, какое большое научное значение может иметь такое изучение динамики влажности почвы, Костычев соблазнил одного студента произвести нужные наблюдения. Известный советский почвовед и лесовод академик Г. Н. Высоцкий (1865–1940) считал (необходимым отметить эту важную работу. Он писал в своей интересной автобиографии:
«У нас, повидимому, профессор П. А. Костычев первый организовал исследования влажности почвы. Еще в 1882 году его ученик А. Вермишев исследовал ее в парке Лесного института — там почва летом под лесом оказалась наиболее сухой». Еще интереснее было изучить изменение влажности почвы в южных степных лесах. За такое исследование взялся другой ученик Костычева — С. Ф. Храмов. Он отправился для этого в Велико-Анадольский лес. Тот же Г. Н. Высоцкий вспоминает:
«В самый год начала моих исследований в Велико-Анадольском лесничестве работал ученик профессора П. А. Костычева, лесовод С. Ф. Храмов, над исследованием влажности почвы». Данные этих наблюдений были не только использованы Костычевым, но и сам Храмов напечатал их в «Лесном журнале» и в журнале «Русское лесное дело».
В лаборатории Костычева силами студентов было проведено много других исследований, давших ценный научный материал: вспомним хотя бы все, что было сделано ими по выяснению условий разложения органического вещества, по химическому анализу чернозёмов. И все эти работы ставились и доводились до конца в очень скромной лабораторной обстановке. Из отчета Лесного института за 1883 год мы узнаем, что в лаборатории почвоведения было 3 микроскопа, двое аналитических весов, 12 «разных платиновых вещей» и одна, агатовая ступка. Неоднократно обращался Костычев к директору института с требованиями оборудовать лабораторию, но получал отказ. В отчете института за 1888 год написано: «В отчетном году для кабинета почвоведения никаких приобретений не сделано».
И, несмотря на эту трудную обстановку, из почвенной лаборатории выходили ежегодно прекрасные работы. В официальном «Историческом очерке развития Петербургского лесного института», вышедшем в 1903 году, указывалось: «Лаборатория почвоведения всегда привлекала работников, и из нее выходило много весьма ценных научных исследований и анализов. Все работы в лаборатории наполнялись под непосредственным руководством Павла Андреевича, который и темы для работ выбирал таким образом, чтобы совокупность всех исследований, производившихся в его лаборатории, доставляла материал для выяснения или разрешения определенных научных вопросов в области почвоведения».
