Сложная судьба электрокультуры
Электрокультуре — использованию электричества для выращивания растений — уже более 250 лет. Тернист и извилист оказался жизненный путь этого своеобразного направления в агрономии. То оно становилось предметом активного интереса и представлялось чуть ли не чудодейственным средством повышения урожайности земледелия, то его раскритиковывали и отодвигали в тень на длительный срок. И в настоящее время одни исследователи публикуют книги и статьи, защищают диссертации на эту тему, другие называют это направление агрономии маргинальным и даже псевдонаучным. Попробуем немного разобраться в этом непростом вопросе.
Рождение электрокультуры
Началось всё в середине XVIII века, когда естествоиспытатели пришли к мысли, что электричество может влиять на рост растений. Идея эта возникла из наблюдений поведения растений после гроз. Создавалось впечатление, что они становились зеленее и начинали бурно расти. Заметим, что подобные выводы нашли отражение и в народных приметах: «Грозы предвещают плодородие», «Чем больше молний, тем щедрее земля», «Чем сильнее первый удар грома по весне, тем лучше будет урожай». Крестьяне, жизнь которых сильно зависела от урожая, были очень наблюдательны.
Первым проверил идею на практике английский естествоиспытатель и астроном Стивен Чарльз Демейнбрей (1710—1782). В 1746 году он поразил Лондонское королевское общество новыми веточками, выросшими на мирте под действием электричества в октябре, чего ранее никогда не наблюдалось.
А на следующий год обнародовал результаты своих достаточно обстоятельных для того времени исследований французский физик Жан-Антуан Нолле (1700—1770). Он сообщил, что обработанные электричеством семена прорастали быстрее, а растения, полученные из них, были выше своих необработанных собратьев. В то же время он указал на возможное уменьшение массы плодов на растениях, находившихся под действием электричества.
Английский «Общий журнал искусств и наук» за 1755 год уже отмечал, что электричество «очень хорошо известно для развития растений», и предлагал проект искусственного сада с постоянной электрификацией растений и деревьев. В качестве накопителей электричества автор предполагал использовать два стеклянных шара.
Но наибольший вклад в популяризацию нового метода выращивания растений внёс аббат Пьер Бертолон (1741—1800), в то время известный исследователь электричества, один из авторов томов по физике в знаменитой энциклопедии «Encyclopédie méthodique», продолжившей «Энциклопедию наук, искусств и ремёсел» Даламбера и Дидро. В 1783 году он издал трактат «Электричество растений», переведённый на несколько иностранных языков. Для обработки растений Бертолон изобрёл два устройства: установку «электрического дождя», предназначенную для полива наэлектризованной водой, и электровегетометр — по сути, установленную на столбе антенну, к которой по закопанным в землю проводам подавалось высокое напряжение. Бертолон также отмечал как положительное, так и отрицательное влияние электричества на растения. Кстати, именно у него позаимствовал термин «животное электричество» для своей теории Луиджи Гальвани.
Судя по всему, Бертолон и придумал термин «электрокультура» для нового метода выращивания растений. Такое необычное название связано с латинским значением слова «культура» — «возделывание». Даже в наши дни сочетание «культура растений» используется в смысле возделывания растений, хотя более распространено слово «культивирование». Так что «электрокультура» — это просто возделывание растений с помощью электричества.
Подобными исследованиями интересовался и целый ряд других выдающихся учёных того времени, некоторые из них упомянуты в заметке 1890 года. В частности, немецкий натуралист, основоположник современной географии и исследователь «животного электричества» Александр фон Гумбольдт (1769—1859), один из крупнейших ботаников всех времён, работавший во Франции и Швейцарии Огюстeн Декандoль (1778—1841), которого его русский коллега А. Н. Бекетов назвал «ботаническим Кеплером», и, наконец, дед первооткрывателя радиоактивности Антуана Анри Беккереля, французский физик Антуан Сезар Беккерель (1788—1878) — пионер изучения не только электрических, но и люминесцентных явлений, удостоенный чести быть среди 72 самых выдающихся учёных и инженеров Франции, чьи имена были начертаны на Эйфелевой башне при её возведении.
Электрокультурный бум XIX века
Однако поначалу эти исследования не нашли практического применения. Причина кроется как в недостаточности знаний, так и в отсутствии необходимого оборудования в свободном доступе. Ситуация изменилась во второй половине XIX века, когда электричество начало становиться обыденностью и окончательно оформилась новая наука электрофизиология, изучающая электрические явления в живых организмах. Начало ей в 1791 году положил Луиджи Гальвани знаменитыми опытами с лягушками, а превратил в самостоятельную науку своими классическими исследованиями 1840-х годов немецкий физиолог Эмиль Дюбуа-Реймон (1818—1896), который показал связь между электрическим током и нервным импульсом. Его по праву считают отцом электрофизиологии. В России эти исследования будут широко известными благодаря книге Ивана Михайловича Сеченова (1829—1905) «О животном электричестве», изданной в Санкт-Петербурге в 1862 году. Он за неё даже получил Демидовскую премию. А через 20 лет сам стал всемирно известен работами по электрофизиологии мозга.
В 40-е годы XIX века возобновились и эксперименты по электрокультуре, хотя электрические явления в растениях будут обнаружены несколько позже. Исследователи полагали, что раз они есть у животных, то должны быть и у растений. А в 1850 году Антуан Беккерель напечатал работу, в которой сообщил, что обнаружил в растениях электрические токи, втыкая платиновые проволочки одну в кору дерева, а другую в древесину. Аналогичные процессы он нашёл и в листьях. Это открытие привело его к неверному выводу, что растения — один из главных источников атмосферного электричества.
В 1860-е годы ботаник Николай Фёдорович Леваковский (1833—1898) наблюдал электрические токи в различных органах мимозы и других растений. В 1873 году впервые английский физиолог Джон Бурдон-Сандерсон (1828—1905) обнаружил и измерил так называемый растительный потенциал действия в листьях венериной мухоловки. Любопытно, что эксперименты были «спровоцированы» Чарльзом Дарвином, который считал это хищное растение «наиболее похожим на животное» и показал аналогию его поведения с нервным рефлексом животных.
Большая роль электрических явлений в жизни живых организмов легко приводит к выводу о том, что внешнее электрическое поле должно влиять на их развитие. Поэтому, начиная с 1880-х годов, наблюдается резкий всплеск интереса к электрокультуре во всём мире. Ею занимаются как профессиональные учёные, так и любители. Крупнейший российский специалист по физиологии растений Климент Аркадьевич Тимирязев (1843—1920) важнейшими факторами, влияющими на жизнедеятельность растений, называет свет, теплоту и электричество. К сожалению, сам он экспериментировал лишь с искусственными почвами и электрическим освещением, заложив основы их использования. А то его авторитетное мнение об электрокультуре было бы очень интересным.
О степени популярности электрокультуры в то время говорит и тот факт, что в своих книгах о ней упоминают два крупнейших фантаста XIX века. В вышедшем в 1890 году футуристическом романе «Двадцатый век. Электрическая жизнь» Альбер Робида (1848—1926) предсказывал, что для стимулирования роста всходов поля будут подвергаться электрообработке. А у Жюля Верна в романе «Плавучий остров» (1895) «под действием постоянных токов разнообразные овощи созревают необычайно быстро и достигают неправдоподобной величины».
Вообще, читая русские газеты и сельскохозяйственные (и не только, как видно из заметки в «Науке и жизни») журналы конца XIX века, можно подумать, что эксперименты с электричеством на грядках или в парниках — любимое занятие агрономов и огородников того времени. Ведь всё кажется очень несложным: надо просто воткнуть электроды в землю или развесить провода над грядками и можно ждать весомой прибавки к урожаю. Иные сообщения, вроде повышения урожайности на 200%, были откровенно фантастическими и попахивали шарлатанством. Так, некто Герасимов сообщал в 1890 году в журнале «Сад и огород», что вырастил с помощью электричества корнеплоды редиса диаметром более двух вершков (9 см), имеющие нежную оболочку и приятный вкус.
Но сейчас мы не будем рассматривать сомнительные сообщения, а остановимся только на некоторых работах исследователей той поры, которые заслуживают доверия, тем более что все последующие опыты вплоть до нашего времени, по сути, были их продолжением. В самой заметке в «Науке и жизни» 1890 года речь идёт об экспериментах русского миколога и фитопатолога (специалиста по грибам и болезням растений) Николая Николаевича Спешнева (1844—1907), которые он проводил в Киевском университете, где преподавал, и в своём имении под Псковом. Опыты Спешнева наделали много шуму, и их повторяли повсеместно, в том числе и за границей. Этому, видимо, способствовала его переписка со многими учёными Германии, Франции, Англии, Италии, Испании, Америки и Австралии. А специалистом он был авторитетным, позднее в его честь даже были названы некоторые виды изученных им грибов. Отметим, что немалое место описанию этих его опытов отведено в статье «Электричество в сельском хозяйстве», вышедшей в 1892 году в американском журнале «Scientific American Supplement».