Павлов совершил продолжительную поездку за границу, долго был в Германии, знакомясь там с состоянием сельского хозяйства. Он встречался с известным немецким агрономом А. Тэером (1752–1828) и изучил его фундаментальный труд «Основания рационального сельского хозяйства». Отдавая должное Тэеру, настойчивому пропагандисту хорошей обработки почвы, применения органических удобрений и других улучшений в сельском хозяйстве, Павлов хорошо понимал, что немецкие рецепты не всегда могут быть использованы в России. Нужно было бороться за русскую самобытную агрономию, основанную на опытах и практике отечественного сельского хозяйства.
Стремясь связать агрономию с естествознанием и прежде всего с химией, Павлов издает в 1825 году свой труд «Земледельческая химия». Эту книгу он предназначал в качестве учебного пособия для учеников Земледельческой школы. Позднее вышли в свет его двухтомные «Основы сельского хозяйства».
В своих лекциях по агрономии Павлов говорил: — Сельское хозяйство в наше время находится в трех видах: как ремесло, как искусство и как наука. Как ремесло, оно ограничивается наглядною привычкою производить сельские работы по примеру предшественников; как искусство, оно состоит в переимчивости улучшений, сделанных другими; как наука, оно есть разумение начал, на коих дело основано, — способов, коими оно производится, и условий, при которых лучше достигает цели. Участь сельского хозяйства, как ремесла, есть неподвижность, как искусства — слепая удача или ряд хозяйственных ошибок, как науки — рассчитанный успех. Это не предположения, а истины, бросающиеся в глаза при взгляде на события, совершающиеся вокруг нас и во всех странах света: у хозяина-ремесленника все по обычаю предков; такие хозяйства, несмотря на различие потребности времени, климата, почв и других местных обстоятельств, одинаковы в каждой стране, различаются только лучшей или худшей бдительностью хозяйского глаза… У хозяина-нововводителя старое все переломано, а новое, как наудачу предпринятое, не ладится. Общая черта таких хозяйств — непрерывная стройка без архитектора. «Делай у себя то, что хорошо у других». Вот их девиз! Но хорошее в одном месте может быть худым в другом. Оттуда неудачи. Хозяин, действующий по правилам науки, поступает рационально; он делает улучшения в хозяйстве не по данным образцам, но по данным обстоятельствам, на основании современных сведений о деле. Признак рациональных хозяйств — современность с печатью местности. Девиз их — «век живи, век учись». Но век учиться может только тот, кто учению своему положил начало. Это начало в сельском хозяйстве есть наука.
Павлов сумел с самого начала хорошо поставить в школе преподавание химии, ботаники и агрономии.
Он старался сделать преподавание сельского хозяйства наглядным, практическим. Для этой цели служил опытный хутор, расположенный недалеко от Москвы, за Бутырской заставой, на бросовых, полузаболоченных почвах. Общество сельского хозяйства поскупилось и купило для хутора самую дешевую землю. «Непроходимое, никакой пользы не приносившее болото, окруженное со всех сторон кустарно-мшистым кочкарником, — вот какая избрана была земля для опытного хутора», — писал в одном из своих отчетов Павлов. С помощью учеников школы он взялся за осушение земель хутора. Для этого здесь прокопали более 4 тысяч саженей канав и подготовили участок пашни в 160 десятин, на котором заложили три опытных севооборота: 1) обычный трехпольный, «как у всех»; 2) четырехпольный с посевами клевера и 3) шестипольный, «выгонный», с двумя полями зерновых, одним — пропашных культур и тремя полями злаковой кормовой травы — знаменитой русской тимофеевки.
Правильно понимая условия, благоприятствующие развитию растений, и изучая почвы, Павлов сделал поля хутора плодородными, он применял удобрения, чередование культур, глубокую вспашку специальным плужком, сконструированным им самим. К концу двадцатых годов он с радостью писал, что на хуторских полях «видны постоянно обильные жатвы, превышающие не только урожаи на смежных полях, но равняющиеся урожаям на черноземе».
Основываясь на своих опытах, Павлов резко обрушивается на господствовавшую в России систему полеводства — трехполье, при котором было такое чередование культур: озимые, яровые, пар. Считалось, что почва под паром отдыхает, восстанавливает свое плодородие. На самом деле пар лишь отчасти выполнял эту роль, и только тогда, когда за ним хорошо ухаживали. Но если пар зарастает сорняками, а в малоземельных местах используется под пастбище, то такой «пар» из средства отдыха почвы превращается в средство ее самого варварского истощения.
Павлов настаивает на введении в севооборот многолетних и однолетних трав, которые накапливают в почве перегной. Постоянное возделывание зерновых хлебов «расхищает без возврата» перегной почвы — «сие сокровище, над скоплением коего природа трудилась многие столетия». Русский ученый осуждает хищнический подход помещиков к плодородию почвы. «Совершенство системы хозяйства, — говорил Павлов, — состоит не в том только, чтобы с данного поля получить наиболее зерна; для сего еще требуется, чтобы земля не истощалась в производительной силе».
Павлов правильно решал вопрос о том, как восстанавливать эту производительную силу почвы. Он настаивал на хорошей обработке почвы: это лучше обеспечивает почву водой и воздухом. Придавая решающее значение в жизни растений почвенному перегною, Павлов широко рекомендовал удобрение почв навозом, травосеяние. При этом он предлагал подумать о «выгоднейшей соразмерности хлебопашества и скотоводства, в такой тесной связи между собой находящихся». Ученый считал, что для многих местностей северной и средней полос России будет наилучшей такая система, в которой, наряду с хлебными злаками и другими культурами, большое место займут посевы кормовых трав. Травяные поля будут использоваться как сенокосы, а иногда как пастбища. Павлов высмеивает тех помещиков, которые говорили, что в России с ее почвенными и климатическими условиями никакая система хозяйства, кроме трехпольной, не годится. Ученый опровергал эти «теории». «Вы ссылаетесь на почву и климат России, — писал он, — но ведь в России разные есть почвы и климаты, и никакая страна в мире не может поспорить с ней в отношении разнообразия природных условий».
«Неужели же, — восклицал Павлов, — трехполевая система, и только она одна, исключительно приличествует и разным климатам, и разным почвам, и разным постановлениям государственным, и разным обыкновениям народа?»
Павлов утверждал, что получить высокий урожай можно лишь путем повышения плодородия почвы, тогда как многие ученые полагали, будто рост урожаев приводит лишь к истощению почвы.
Он считал необходимым правильно чередовать культурные растения на полях: например, хлебные злаки и кормовые травы. При возделывании трав, развивающих густую корневую систему, с особой силой проявляется способность растений превращать «неорганическое вещество… в органическое», накапливать перегной в почве. Травы, по Павлову, «разрушаясь, возвращают земле чернозему более, нежели сколько поглощают его из нее, и таким образом усиливают тучность земли». Вот почему Павлов рассматривал «плодопеременность» как «коренной закон природы». Овладев этим законом и используя его, люди могут одновременно получать все более богатые урожаи и повышать плодородие почвы.
Павлов смело боролся с рутиной, не боялся многочисленных врагов, решительно прививал своим ученикам по школе научные взгляды на земледелие, учил их, как повышать плодородие почвы. Большинство учеников школы, правда, не могло применить эти взгляды на практике: их хозяева упорно держались за трехполье. Но все же кое-где начали вводить и павловские многопольные севообороты с травами; глубокая вспашка полей тоже завоевывала себе прочное место в некоторых хозяйствах. Совет Павлова пахать почву под яровые с осени — «под зябь» — стал находить сторонников и под Москвой и в черноземных губерниях. Дошло это и до Шацкого уезда.
Пропагандистом идей Павлова и продолжателем его дела был талантливый профессор Московского университета Ярослав Линовский (1818–1846). В магистерской диссертации «Критический разбор мнений ученых об условиях плодородия земли» и в своих увлекательно написанных популярных «Беседах о сельском хозяйстве» Линовский настойчиво советовал шире применять плодосмен, глубокую вспашку и другие научно обоснованные приемы повышения плодородия почвы и получения высоких урожаев. Н. Г. Чернышевский в одной из своих заметок в журнале «Современник» горячо рекомендовал читателям «прекрасные беседы Линовского», называл его «замечательным ученым», который «превосходно понимал, какие улучшения у нас возможны и нужны, по условиям нашего быта, наших почв и климатов»{Н. Г. Чернышевский. Полное собр. соч., т. III, 1947, стр. 507.}.
