К 110-летию со дня рождения Яна Вольдемаровича Пейве

Ян Вольдемарович Пейве, благодаря своим разносторонним талантам, в своей жизни прошел интересный путь от научного сотрудника до академика и видного государственногодеятеля. Его научные достижения внесли огромный вклад в развитие агрохимии, биохимии микроэлементов, почвоведения.

Первый период его деятельности – начало 30-х гг ХХ века, связан со Всесоюзным научно-исследовательским институтом льна (г. Торжок Калининской области, ныне Тверской). Уже тогда проявился его талант ученого-агрохимика, вдумчивого экспериментатора-новатора в разработке методов и приборов почвенногоанализа. В этом институте прошло четырнадцать лет плодотворной научной деятельности Яна Вольдемаровича Пейве – сначала в качестве старшего научного сотрудника, затем руководителя лаборатории и, наконец, директора института.

В Торжке Я.В. Пейве развернул большую работу по изучению научных основ построения дифференцированной системы удобрения в севооборотах льноводческих хозяйств. Он изучал потребность растений в минеральных и органических удобрениях, динамику питательных веществ в почве и способы внесения удобрений и извести, действие торфа, торфяных компостов, зеленых удобрений. Особое внимание уделялось вопросам применения удобрения на паровом поле под озимые культуры, многолетние травы и лен. Совместно с сотрудниками своей лаборатории К.А. Янушковской, Т.И. Андрияновой и другими в 1931–1941 гг. Я.В. Пейве провел многочисленные полевые опытысо льном, что позволило разрабатывать основы практического применения минеральных и органических удобрений под эту культуру с учетом физиологических особенностей растения и агрохимических свойств почвы.

Одновременно Я.В. Пейве организует агрохимическое картирование почв в колхозах и совхозах области, проводит широкую сеть опытов по химизации в полевых условиях, обобщая опыт передовиков сельского хозяйства. Требовалась разработка быстрых, простых и точных методов агрохимического анализа почв и растений, т.е. таких, которые могли бы быть использованы в производстве.

Уже в те годы были разработаны методы по определению влажности почвы, содержанию доступных форм калия и алюминия, подвижных форм органических веществ почв. Эти методы легли в основу конструирования специальных приборов, с помощью которых химический анализ почв мог производиться непосредственно в поле. Приборы стали выпускаться в стране серийно в 1934–1938 гг., их с успехом использовали в производственных условиях колхозов и совхозов.

Второй период деятельности Я.В. Пейвесвязан с Советской Латвией. Он назначен ректором Латвийской сельскохозяйственной академии (1944–1946 гг.), он академик-секретарь Академии наук Латвийской ССР (1946–1951 гг.), президент Академии наук Латвийской ССР (1951–1959 гг.), Председатель Совета Министров Латвийской ССР (1959–1962 гг.). В это время были разработаны теории Я.В. Пейве в области биологии микроэлементов.

Обладая огромной эрудицией ученого, большим опытом исследователя-агрохимика, Я.В. Пейве предвидел, что проблема применения микроэлементов может представлять большой практический интерес для Латвийской ССР. Работы начались с исследования почв на содержание валовых запасов и подвижных форм микроэлементов.

В 1947–1953 гг. Я.В. Пейве совместно с И.П. Айзупиете и Н.Н. Ивановой провели детальное изучение содержания кобальта и меди в почвах Латвийской ССР, в результате чего были составлены первые в стране картограммы. В дальнейшем подобная работа была выполнена по марганцу, бору, цинку, молибдену, йоду и магнию. Позднее изучение общих запасов и подвижных форм микроэлементов проводилось в лаборатории на основных типах почв СССР. Этими исследованиями установлены общие закономерности распределения и миграции микроэлементов, показана необходимость учета доступных растениям их соединений. Более подробно были исследованы почвы нечерноземной зоны СССР, для которых выявлены градации степени обеспеченности отдельными микроэлементами. Я.В. Пейве придавал большое значение этим работам, считая, что они позволят более обоснованно дифференцировать применение микроудобрений в различных почвенно-климатических условиях. Указанные работы способствовали развитию исследований и составлению картограмм почв страны по содержанию микроэлементов. Они также стимулировали успешное применение солей микроэлементов в животноводстве.

Одновременно проводилась работа по созданию быстрых и доступных для любой лаборатории методов определения содержания макро- и микроэлементов в почвах и растениях. Совершенствовались методы, разработанные Я.В. Пейве ранее в Институте льна в г. Торжке, расширялся их ассортимент. Вслед за дальнейшей разработкой методов конструировались полевые походные лаборатории. Была создана передвижная лаборатория для исследования почв, позволяющая определять кислотность, содержание калия, фосфора, подвижного аммония и различных форм перегнойных кислот, а также полевая лаборатория для определения доступных микроэлементов - меди, марганца, цинка, бора, молибдена (1958 г.).

Данные по картированию почв выявили зоны, где растения могут испытывать недостаток в том или ином элементе. С учетом этих данных и физиологических особенностей различных видов и сортов сельскохозяйственных растений Я.В. Пейве изучал эффективность применения микроудобрений в многочисленных лабораторных, вегетационных и полевых опытах. Исследовались различные способы и сроки внесения микроэлементов, экономическая эффективность, дозы и виды микроудобрений – чистые соли, комплексные соединения и промышленные отходы, содержащие микроэлементы. Так, была установлена высокая эффективность применения борныхудобрений на дерново-глеевых и торфяно-глеевых почвах при выращивании на них льна. Показана необходимость медьсодержащих удобрений на дерново-подзолистых и дерново-глеевых песчаных почвах, торфяно-глеевых и болотных кислых почвах с содержанием меди менее 1 мг/кг. Наибольший эффект от внесения меди был получен на зерновых, льне и овощных культурах. На песчаных почвах Балтийского приморья высокой эффективностью обладали молибденовые удобрения под бобовые культуры.

Для работ Я.В. Пейве этого периода по исследованию агрохимической роли микроэлементов характерным является их доведение до логического конца – внедрения законченных работ в сельскохозяйственную практику. Много сил и энергии отдал Я.В. Пейве практике сельского хозяйства. Внедрению предшествовал обычно период широкой проверки эффективности применения микроэлементов в производственныхусловиях на больших площадях. Так, в 1960 г. внекорневая подкормка и предпосевная обработка семян бобовых культур и трав молибденом проведены в 24 районах Латвийской ССР на площади 45 тыс. га и была учтена экономическая эффективность приемов.

Блистательные биохимические и физиологические разработки приходятся на третий – московский период деятельности Я.В. Пейве. В эти годы он – Председатель Совета Национальностей Верховного Совета СССР (1962–1966 гг.), главный ученый секретарь Президиума АН СССР (1966–1971 гг.), академик–секретарь Отделения общей биологии АН СССР (1971–1975 гг.). С 1962 г. он возглавлял научную работу в организованной им лаборатории биохимии микроэлементов Института физиологии растений имени К.А. ТимирязеваАН СССР (ИФР АН СССР).

В научной деятельности ученого в это время произошел переход от работ в области агрохимии и биохимии микроэлементов к молекулярной биологииметаллосодержащих белков и ферментов, участвующих в симбиотической фиксации азота у бобовых растений. В самых последних работах академика Я.В. Пейве можно заметить все возрастающий интерес к симбиотической азотфиксации как целостному физиологическому процессу во всей его сложной устроенности и внутренней саморегуляции. Это говорит о наметившейся новой тенденции в его творчестве – на основе знаний по биохимии молекулярной биологии идти к синтезу представлений о симбиотической фиксации азота, включающей в себя разные уровни организации и регуляции. Изучению роли металлов - микроэлементов в симбиотической азотфиксации он уделял особое внимание и посвятил этому ряд обзоров.

В соавторстве с Н.Н. Ивановой и М.Г. Ширинской Я.В. Пейве опубликовал работы по выделению, очистке и изучению свойств молибденсодержащей нитратредуктазы, а также доказательству необходимости молибдена для функционирования фермента. Совместно с Б.А. Ягодиным, Г.А. Овчаренко и другими сотрудниками был выделен из бактероидов клубеньков люпина и сои активный ферментный комплекс нитрогеназы и определён молекулярный вес его компонентов. Я.В. Пейве, Г.Я. Жизневская и Г.И. Ливановавпервые выделили кристаллический леггемоглобин из клубеньков люпина. Под руководством и при непосредственном организационном участии Я.В. Пейве по разработанному в лаборатории методу было налажено производство леггемоглобина в Латвийской ССР. Иморганизовано комплексное исследование структуры и функции леггемоглобина с привлечением к работе сотрудников Института белка АН СССР, Института кристаллографии АН СССР, Института биоорганической химииАН СССР. Благодаря этому впервые в мире была изучена пространственная структура кристаллов леггемоглобина, установлена первичная структура его белковой молекулы, что явилось крупным достижением отечественной науки.

При исследовании процесса восстановления нитрата в растениях Я.В. Пейве, Н.Н. Иванова и Н.И. Дробышева обнаружили ранее неизвестную способность пероксидазы катализировать восстановление нитрата до нитрита в присутствии диэтилдитиокарбомата и сульфита. Была показана специфичность пероксидазы и необходимость геминовой группы для проявления ее активности.

Значительное внимание Я.В. Пейве уделял изучению такого малоизученного микроэлемента, как кобальт. Им совместно с Б.А. Ягодиным и Г.Н. Троицкой исследовалась роль кобальта в биосинтезе витамина В12, леггемоглобина, в регуляции активности гидрогеназ и дегидрогеназ корневых клубеньков. Показано, что специфическая роль кобальта в метаболизме корневых клубеньков бобовых связывается с тем огромным значением, которое имеют для бактероидов кобальтсодержащие соединения группы витамина В12, – корриноиды. В связи с этим в лаборатории проводились исследования по идентификации корриноидных соединений клубеньков бобовых. Из клубеньков сои были выделены корриноидные соединения, не содержащиекобальта – бескобальтовыекорриноиды. До этого единственно известным продуцентом бескобальтовыхкорриноидов были фотосинтезирующие бактерии. Функциональная роль бескобальтовыхкорриноидов до сих пор не установлена.

В последние годы жизни, уже тяжело больной, Я.В. Пейве не прекращал творческой научно–исследовательской работы в возглавляемой им лаборатории в ИФР АН СССР, поддерживал связь с созданной им лабораторией биохимии почв и микроэлементов в Риге. По его инициативе в марте 1975 г. в Риге было проведено VII Всесоюзное совещание по микроэлементам, на котором он представил обзорный доклад на тему “Металлы–микроэлементы и проблемы современной энзимологии”, опубликованный в 1976 г.

В 1976 г. в журнале “Физиология растений” была посмертно опубликована статья Я.В. Пейве “Проблема металлоферментов в современной физиологии растений”, ставшая своего рода завещанием. Ученый написал эту статью в апреле 1976 г., за пять месяцев до кончины, для номера журнала, посвященного его 70-летнему юбилею.

За большие заслуги в науке Ян ВольдемаровичПейве удостоен звания Героя Социалистического Труда, награжден четырьмя орденамиЛенина, тремя орденами Трудового Красного Знамени, двумя орденами“Знак Почета”, медалями. Ему присуждена высшая научнаянаграда – ЛенинскаяПремия.

ИЗБРАННЫЕ НАУЧНЫЕ ТРУДЫ Я.В.ПЕЙВЕ

Руководство по применению удобренийпод лён. М. Л.: Сельхозгиз, 1933. 73 с.

Микроэлементы в сельскомхозяйственечерноземной полосы СССР. М.: Издательство АН СССР, 1954. 108 с.

Микроэлементыиферменты. Рига: Издательство АН Латвийской ССР, 1960. 135 с.

Микроэлементы и их значение в сельском хозяйстве. М.: Сельхозиздат, 1961. 63 с.

Биохимияпочв. М.: Сельхозиздат, 1961. 422 с.

Руководство по применениюмикроудобрений. М.: Сельхозиздат, 1963. 224 с.

Микроэлементыи биологическая фиксацияатмосферного азота. ХХХI Тимирязевские чтения. М.: Наука, 1971. 51 с.

Агрохимия и биохимия микроэлементов. М.: Наука, 1980. 431 с.