Бирнбаум считал, что лучшей системой земледелия будет такая, при которой вынос питательных веществ растениями из почвы явится самым малым, а их возврат, главным образом в виде навоза и золы, — возможно большим. Величина получаемых урожаев при этом не интересовала автора системы. Он был так глубокомысленно погружен в разные вычисления, связанные с выносом питательных веществ — вплоть до учета того их количества, которое содержится… в рогах коров, что совершенно не заметил такой несущественной, с точки зрения «теории полного возврата», детали, как размер урожая. Однако система Бирнбаума нашла последователей и в России, особенно горячо ратовал за эту систему Людоговский. Костычев открыто вступил в полемику со своим учителем. В самом начале своей работы претендент на кандидатскую степень, говоря о статике земледелия, писал: «До сих пор на русском языке было только одно сочинение по этому предмету: «Статика плодородия почвы» г. Людоговского. Оно в настоящее время не может служить руководством при учете истощения и возмещения почвы, потому что существенная часть его составлена по сочинению Бирнбаума, которое (как будет видно из нашей статьи) не достигает своей цели».
Товарищи не советовали Костычеву представлять статью о статике земледелия в качестве кандидатского сочинения.
— Смотри, — говорили они ему, — как бы Людоговский и его друpья не провалили тебя в совете института. Напечатай эту статью, если хочешь, в журнале. Баталии любит полемику, он возьмет твою статью. А для кандидатского сочинения придумай что-нибудь Другое.
Костычев не согласился с друзьями; он был очень принципиален в научных вопросах, а также считал, что Людоговский и другие профессора займут справедливую позицию при оценке его работы. Он проверил все вычисления Бирнбаума и Людоговского и пришел к неожиданному, но совершенно точному выводу: оказалось, что с точки зрения «статики» лучшей системой земледелия является… трехпольная! При малых урожаях, паровании полей один раз в течение каждых трех лет, обильном вывозе навоза на поля за счет ограбления лугов, которые никогда не удобрялись, трехпольная система не только не истощала почву, а, напротив, обогащала ее. Заканчивая свои вычисления, Костычев иронически замечал: «Ввиду такого результата мы могли бы сказать, что при трехпольном хозяйстве поля сильно обогащаются, и посоветовали бы, пожалуй, эту систему хозяйства».
Костычев в своей статье убедительно показал порочность системы Бирнбаума. Для этого он воспользовался данными самого Бирнбаума, в которых было обнаружено множество чисто арифметических погрешностей. Дело было, однако, не только в арифметике, но и в самом существе системы. Бирнбаум полагал, что если возврат больше выноса, то все обстоит прекрасно. Говоря об одном изученном им хозяйстве, он замечал: «Каждый морген{Морген — небольшая немецкая мера площади.} земли… получает на 5,8 фунта золы более, чем отдает, следовательно, система хозяйства может поддерживаться сама собою». «Это заключение, — писал Костычев, — кажется несообразным даже на первый взгляд». Действительно, с избытком в почву возвращались только натрий и магний, необходимые растениям в сравнительно небольшом количестве. А очень нужный растениям фосфор возвращался в почву далеко не полностью. Костычев замечал в связи с этим: «По выводу Бирнбаума можно бы подумать, что он считает избыток натра равносильным избытку фосфорной кислоты, например, и вполне заменяющим ее».
Система Бирнбаума была разбита наголову, и Костычев имел все основания заявить, что она «не может иметь практического приложения… Последствием нашего исследования должно быть уничтожение учения о «статике земледелия», и в самом деле, пора этому учению исчезнуть из сельскохозяйственной науки».
Надо сказать, что в своем кандидатском сочинении Костычев остался верен себе: подвергнув критике статику земледелия, он попытался набросать контуры такой системы, которая должна была бы заменить учение о статике. Но эта попытка не удалась молодому ученому. В основу новой системы он пробовал положить воззрения немецкого агронома Дрехслера на «рациональное распределение удобрений». Дрехслер действительно гораздо шире подошел к вопросу восстановления плодородия почвы, чем сторонники учения о статике земледелия, но и он не вышел за пределы заколдованного круга либиховского «полного возврата». Физика почвы, содержание и режим влаги в ней, биологические процессы, происходящие в почве, правильное соотношение земледелия и скотоводства в хозяйстве — все эти и многие другие вопросы выпали из внимания Дрехслера. Костычев, правда, замечал, что нужно учитывать все свойства почвы, в том числе и физические, но как это делать, он не мог сказать.
