Батищевский отшельник вынужден был ликвидировать свои утопические затеи. Однако его деятельный и живой характер не позволил ему долго предаваться унынию. Он отдается работе по созданию в своем имении образцового опытного хозяйства, основанного на широком применении достижений науки. Естественно, такое хозяйство в то время могло развиваться и преуспевать только при использовании наемной рабочей силы. И Энгельгардт пошел по этому пути. Так перед лицом реальной экономической действительности рассеялись его народнические иллюзии. По словам В. И. Ленина, «собственное хозяйство Энгельгардта лучше всяких рассуждений опровергает народнические теории Энгельгардта. Задавшись целью поставить рациональное хозяйство, — он не мог сделать этого, при данных общественно-экономических отношениях, иначе, как посредством организации батрачного хозяйства»{В. И. Ленин. Сочинения, т. 3, стр. 183.}.

В те годы, когда Энгельгардт был занят своими народническими «экспериментами», его отношения с Костычевым стали суше, и это неудивительно. Выходец из среды крестьянства, Костычев весьма скептически относился к народническим упованиям на будто бы социалистический, передовой характер крестьянской общины. Лишь после того как в Батищеве было покончено с артелью «тонконогих» и развернулись интересные агрономические опыты, бывший учитель и бывший ученик вновь сблизились. Это оказалось полезным для них обоих.

Энгельгардт волею обстоятельств превратился по преимуществу в практика — его опыты по применению фосфоритов, извести, каинита и зеленых удобрений дали разительные результаты, но они нуждались в теоретическом освещении и в широкой популяризации. Обе эти задачи, не без успеха и на протяжении нескольких лет, выполнял Костычев, и в этом особенно ярко проявилось его всегдашнее стремление связывать передовую практику с последним словом теории.

Переписка двух ученых сильно оживилась в 1887 году и не прерывалась до 1893 года, последнего года жизни Энгельгардта. В самых ранних письмах этого периода Энгельгардт стремится привлечь внимание Костычева к батищевским опытам: «Только что возвратился с поля — осматривал зеленя. Чудеса делает фосфоритная мука! Просто из чудес чудеса», — читаем мы в одном из писем{Архив Академии наук СССР, фонд 159, опись 1, № 131, письмо от 4 октября 1888 года.}. Не все письма были написаны в таком лирическом стиле. В других излагались, с цифрами, результаты опытов: насколько возрос урожай ржи, клевера, льна от внесения в почву стольких-то пудов фосфоритной муки, каинита, извести. По совету своего бывшего ученика, Энгельгардт начинает печатать статьи об этом в «Земледельческой газете» и в других сельскохозяйственных журналах. Батищевские опыты пользовались значительным вниманием, кое-кто стал повторять их в других губерниях.

По своей натуре Энгельгардт не был капиталистом-предпринимателем, и денежные дела у него обычно обстояли неважно. Это отражалось и на опытах. Костычев начинает хлопотать о казенной денежной субсидии для своего учителя. И хотя в Министерстве государственных имуществ не жаловали Энгельгардта, эту субсидию в конце концов дали. Руководствовались при этом простым коммерческим расчетом — дешево получить ценные научные данные о том, как поднять урожайность и тем самым повысить доходность оскудевающего помещичьего хозяйства.

На первый раз казна выделила 500 рублей, но обставила это такими тяжелыми условиями, которые вызвали сильное недовольство Энгельгардта. Он писал по этому поводу Костычеву:

«Получил «бумагу» от директора департамента о назначении 500 рублей в мое распоряжение. «Бумага» интересная; давно я таких не читал. В департаменте очевидно думают, что 500 рублей огромная сумма для опытов, потому что заказали сделать опытов пропасть: 1) у себя в имении, 2) у соседей, 3) у крестьян. Ну, конечно, сделаю что можно»{Архив Академии наук СССР, фонд 159, опись 1, № 131, письмо от 10 апреля 1887 года.}.

Энгельгардт посылает в Питер посылки с образцами почв и фосфоритов, просит сделать нужные химические анализы и постоянно приглашает Костычева к себе. В апреле 1887 года Павел Андреевич получил такое письмо из Батищева:

«Непременно нужно, чтобы вы заехали ко мне по дороге на юг теперь весной, потому что теперь все будет лучше видно»{Архив Академии наук СССР, фонд 159, опись 1, № 131, письмо от 17 апреля 1887 года.}. И Костычев поехал. В Смоленской губернии, где находилось Батищево, он увидел много поучительного. Вокруг, у помещиков и у крестьян, хлеба были посредственные, посевы трав нередко имели жалкий вид, по пустошам — вырубленным некогда лесам — бродил худосочный скот. Не то было у Энгельгардта. Коровы в небольшом стаде все как на подбор, пустоши разработаны и с помощью навоза, извести и фосфоритов превращены в самые лучшие земли.

Почвы в Батищеве были такие же, как и по соседству, по большей части подзолистые, малоплодородные. Но за несколько лет умелого хозяйничанья они изменились до неузнаваемости. С гордостью показывал Энгельгардт своему ученику батищевские поля. Костычев выслушивал историю каждого поля. Он, никогда не расстававшийся во время поездок со своей «острой стальной лопатой», на каждом поле выкапывал ямы, смотрел почвы, сравнивал их друг с другом и лично отбирал интересные образцы для Петербурга.

Напоследок Энгельгардт привез гостя на самое лучшее свое ржаное поле, окруженное, как бы для контраста, бесплодной моховой пустошью, от которой оно само несколько лет назад было отвоевано.

— Я сюда часто приезжаю, — сказал Энгельгардт. — И, знаете, когда я гляжу на эту могучую рожь, мне приходит на мысль: не при помощи ли фосфорита исполнится заветное желание мужика, высказываемое при величаниях на наших смоленских свадьбах:

Но мужики все надежды возлагают на навоз, они хорошо знают, что «навоз и у бога крадет», да мало у нас навоза, и он еще не облегчил участи мужицких жен.

— Видал я здесь, в Смоленской губернии, что бабы «стоючи» жали овес, но «стоючи» на коленках, — с грустью закончил свой рассказ Энгельгардт.

Костычев проникается большим интересом к батищевским опытам; хорошо зная русское сельское хозяйство, он в других местах не видел более удачных и целеустремленных практических работ по удобрению почв. Но он замечает, что на разных участках действие удобрений, например той же фосфоритной муки, не одинаково.

— Наверно, это зависит от почвы? — спрашивал он Энгельгардта.

— Да, — отвечал тот, — фосфоритная мука производит особенно полезное действие на беловатых, припадливых, сырых, подзолистых почвах, которые у нас крестьяне еще называют глеем.

Но все эти колоритные народные названия мало уясняли для Костычева сущность дела. Надо было установить, какие особенности подзолистых почв вызывают высокую эффективность применения на них фосфоритной муки. Для этого требовалось изучить происхождение и химизм подзолистых почв. Так практический вопрос об использовании фосфоритной муки породил целую серию глубоких теоретических исследований.

В лаборатории Лесного института ставятся новые опыты по изучению свойств подзолистых почв в сопоставлении с уже известными особенностями черноземов. Подзолистые почвы образовались в лесах, здесь всегда много влаги, во всяком случае, значительно больше, чем в степях; поэтому лесные почвы хорошо промываются. Кальций, магний и другие основания удаляются из верхних слоев этих почв, и кислоты, образующиеся при разложении органического вещества, ничем не нейтрализуются. Лесные подзолистые почвы в связи с этим всегда являются кислыми, и в них будет растворяться фосфорнокислая известь, которая входит в состав фосфоритов. Поэтому в почве окажется фосфор в легко доступном для растений состоянии. Кроме того, размолотые фосфориты, содержащие известь, будут уменьшать вредную кислотность подзолистых почв. Вот в чем причины такой удивительной успешности опытов Энгельгардта, удобрявшего фосфоритной мукой подзолистые почвы.