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».
