Становление отечественной агрохимии и развитие системы удобрений

Как создавалась научная база отечественного земледелия

Современные технологии минерального питания растений, которые сегодня применяет каждый агроном, строились в условиях острого дефицита ресурсов. В 1918 году ключевым фактором, ограничивающим урожайность, был повсеместный недостаток фосфора в почвах. Для решения этой проблемы начались государственные разработки фосфоритов и подготовка к промышленному синтезу азотных удобрений из воздуха. Также начались поиски отечественных калийных солей, которые до этого полностью импортировались.

Развитие прикладной науки шло быстрыми темпами. В 1919 году был создан специализированный научно-исследовательский институт по удобрениям, а в 1921 году начала работу первая агрохимическая опытная станция. Открытие в 1926 году крупных отечественных месторождений апатита и залежей калийных солей создало прочную сырьевую базу для массового производства отечественных фосфорных и калийных удобрений.

• Начало опытов с фосфоритной мукой и известью — 1923 г.
• Масштаб первых единых испытаний — около 4 тыс. опытов
• Количество участвующих учреждений — 317

Географическая сеть опытов и рост производства удобрений

Период с 1926 по 1931 год стал определяющим для выработки точных рекомендаций по питанию культур. По единой методике в сотнях учреждений прошли масштабные полевые испытания. Полученные результаты полевых опытов легли в основу развития туковой промышленности и позволили рассчитать оптимальные дозы под различные типы почв.

Параллельно развивалась система обмена практическим опытом. В 1929 году появился специализированный журнал для освещения приемов использования удобрений, известкования кислых и гипсования солонцовых почв. Издание несколько раз меняло название: с 1932 года оно выходило как «Химизация социалистического земледелия», с 1963 года — «Химия в сельском хозяйстве», с 1988 года — «Химизация сельского хозяйства», а с 1997 года выходит под названием «Агрохимический вестник». С 1964 года также выпускается научно-теоретический журнал «Агрохимия».

Для координации исследований в 1931 году был создан центральный научно-исследовательский институт, прошедший реорганизацию в 1991 и 2003 годах. Его специалисты активно участвовали в разработке программ и методов полевых исследований. Они сформировали ключевые направления современной агрохимической науки, которые актуальны для работы в поле и сегодня:

• Азотное питание: изучение баланса азота в почве и повышение эффективности азотных удобрений.
• Фосфор и калий: расчет оптимальных параметров элементов питания под биологические нужды культур с учетом почвенно-климатических условий.
• Микроэлементы: создание шкал обеспеченности почв, разработка доз и приемов внесения микроудобрений для разных геохимических зон.
• Повышение плодородия: влияние агротехнических приемов, известкования и гипсования на отдачу от удобрений.
• Экологическая агрохимия: контроль экологической безопасности при интенсивной химизации.

Рост объемов выпуска туков обеспечил переход хозяйств на интенсивные технологии. Динамика производства минеральных удобрений показывает, как развивалась ресурсная база агрономии в первой половине XX века. Даже после тяжелого урона, нанесенного военными действиями, химическая промышленность быстро восстановила темпы снабжения полей питательными элементами.

Год	Объем производства, тыс. т (в пересчете на 100% питательных веществ)
1913	17
1940	756
1950	1226

Самойлов Яков Владимирович (1870–1925). Являясь по профессии минералогом и геохимиком, обладая широкой эрудицией в естественных и технических науках, Яков Владимирович внес крупный вклад в химизацию сельского хозяйства нашей страны. Он организовал и руководил многолетними работами по систематическому геологическому изучению отечественных фосфоритов, провел первые поисковые исследования калийных солей в районе Соликамска, вместе с Д.Н. Прянишниковым и Э.В. Брицке создал Научный институт по удобрениям, в котором шесть лет был директором. Как профессор Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева, Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Института народного хозяйства им. Г.В. Плеханова, Яков Владимирович подготовил большое число специалистов, работающих в сельском хозяйстве, промышленности и науке.

Одновременно с научной и педагогической деятельностью Яков Владимирович оказывал большую помощь промышленности в создании отечественной сырьевой базы для производства удобрений.

Вместе со своими друзьями и соратниками Яков Владимирович организовал в 1917 г. Общественный комитет по удобрениям, председателем которого он был избран. Перед Комитетом его организаторы поставили цель — создание крупной отечественной туковой промышленности и широкого применения удобрений на основе глубокого и разностороннего изучения геологических, химических, биологических, технических и экономических аспектов этой проблемы. Эта идея разностороннего комплексного исследования больших проблем коллективом различных специалистов с целью более быстрого и качественного ее разрешения потребовала создания сильной экспериментальной и экспедиционной базы, которая и была создана Высшим Советом народного хозяйства в 1919 г. в виде Научного института по удобрениям, в который вошли основные члены Комитета. Организация института была осуществлена в значительной степени по инициативе и плану Я.В. Самойлова, который благодаря отзывчивости и энтузиазму был душой институтского коллектива.

Научными проблемами, которым Я.В. Самойлов уделял наибольшее внимание на протяжении всей жизни, являлись: 1) геологическое и минералогическое изучение минерального сырья для туковой промышленности и 2) биогеохимическое исследование условий образования ряда минералов и осадочных горных пород в связи с участием в этих процессах животных организмов.

Лебедянцев Александр Николаевич (1878–1941) был организатором систематических полевых исследований, проведенных в 1924-1930 гг. в различных зонах нашей страны, получивших название Географической сети полевых опытов. С его именем связана разработка ряда проблем, оказавшая значительное влияние на развитие отечественной агрохимической науки, имевшей большое значение для народного хозяйства. Благодаря четко организованной им Географической сети полевых опытов была установлена географическая закономерность в действии различных видов и форм минеральных удобрений, определена их потребность в региональном аспекте в стране в целом, что послужило обоснованием развития отечественной туковой промышленности. А.Н. Лебедянцев впервые экспериментально установил возможность эффективного применения фосфоритной муки не только на деградированных почвах, но и на черноземах Европейской части нашей страны. Это имело большое народнохозяйственное значение, так как позволило заменить дорогой и дефицитный суперфосфат более дешевым и распространенным фосфоритом. Новую зону применения фосфоритной муки Д.Н. Прянишников назвал именем ее открывателя – "лебедянцевой зоной". Дальнейшие исследования показали, что высокая эффективность фосфоритной муки в северной части черноземной полосы обусловливается в основном растворяющим действием азотной кислоты, образующейся в процессе нитрификации в этих почвах.

Много внимания А.Н. Лебедянцев уделял вопросам методики постановки и проведения агрохимических исследований. Он разработал методику исследования нитрификационного процесса в почве, нефелометрический метод определения фосфора в почвах, растениях и удобрениях, способы сжигания растительных образцов для определения фосфора, методику определения влажности в биомассе растений, методику учета урожая на опытных делянках по пробному снопу, новый способ почвенного картографирования для составления детальных планов участков с целью проведения полевых опытов. А.Н. Лебедянцев принимал участие в работе Госплана СССР при составлении второго пятилетнего плана в области развития сельского хозяйства. Заведуя кафедрой агрохимии МГУ с 1924 по 1931 гг., А.Н. Лебедянцев внес существенный вклад в дело совершенствования преподавания агрохимии и развития агрохимических исследований. Прочитанные в те годы им курсы "Учение об удобрении", "Методы сельскохозяйственных исследований", "Учение об обработке почвы" отличались полнотой и глубиной охвата темы, стройностью и ясностью изложения. Много внимания ученый уделял ознакомлению студенческой молодежи с классическими трудами по агрохимии. Под его редакцией вышло русское издание книги Ю. Либиха "Химия в приложении к земледелию и физиологии", а также перевод книги Ж.Б. Буссенго "Избранные произведения по физиологии растений и агрохимии".

Освоение заболоченных земель и кислых почв требует точного понимания их агрохимических свойств. Первые системные работы по изучению генезиса болотных почв начались еще в 1913 году с созданием специализированной болотной станции, работавшей до 1925 года. Исследования помогли разработать рациональные приемы освоения торфяников и изучить изменение торфа под влиянием сельскохозяйственной культуры. Особое внимание уделялось сложному водному режиму осушаемых торфяников и его влиянию на развитие растительности, а также методам повышения плодородия эродированных почв.

Для контроля состояния полей агрономы применяют химические методы определения естественного плодородия почв. Специальный метод определения подвижных фосфатов в почве как основного источника фосфорного питания растений позволил уже в 1931 году составить первые картограммы их содержания на подзолистых и черноземных почвах. Также на практике широко используют метод определения потребности почв в калийных удобрениях. Эти анализы помогают точно рассчитывать дозы внесения элементов питания под планируемый урожай.

Доступность фосфора и роль микроэлементов

Применение фосфоритной муки требует учета биологических особенностей культур. Доступность фосфора из труднорастворимых соединений повышается при удалении из почвенного раствора ионов кальция. На основе сопоставления содержания в золе растений CaO и P₂O₅ с прибавками урожая от внесения фосфоритной муки сельскохозяйственные культуры делят на две группы. Границей служит соотношение оксида кальция и фосфорного ангидрида в растительной золе.

• Отношение CaO : P₂O₅ у злаков — менее 1,3
• Отношение CaO : P₂O₅ у бобовых, гречихи и свеклы — более 1,3
• Концентрация NH₄OH для IV группы фосфатов — 3 н

Злаковые культуры не усваивают фосфор из фосфоритной муки. Напротив, бобовые растения, гречиха и сахарная свекла эффективно используют этот источник питания. Корни этих растений меняют равновесие твердой и жидкой фаз субстрата в процессе питания. В ризосфере выделяется углекислота, концентрация которой может достигать почти полного насыщения, способствуя растворению трикальцийфосфата и фосфоритов.

На растворимость фосфатов железа сильно влияет кислотность среды. Кривая их растворимости имеет минимальную точку, от которой показатели растут как в кислую, так и в щелочную сторону. Помимо макроэлементов, для развития растений критически важны микроудобрения. Высокая отзывчивость культур на марганец и молибден экспериментально подтверждена еще в 1913 году.

Для детальной оценки фосфатного режима почв и динамики соединений под влиянием извести и удобрений применяется разделение почвенных фосфатов на пять групп. Эта классификация, подробно описанная в фундаментальной монографии по агрохимии калия и фосфора 1956 года, позволяет прогнозировать доступность элемента растениям. На основе этих данных агроном может точнее планировать известкование и внесение фосфатов.

Группа фосфатов	Характеристика растворимости и доступности	Используемый реагент
I	Углекислорастворимые	0,05 н раствор
II	Уксуснокислорастворимые	0,5 н раствор
III	Солянокислорастворимые	0,5 н раствор
IV	Щелочнорастворимые	3 н NH4OH
V	Нерастворимые	Не извлекаются указанными растворителями

Кедров-Зихман Оскар Карлович (1885–1964) одним из первых в нашей стране развернул работу по всестороннему изучению вопросов известкования кислых почв и его внедрению в практику. Им разработаны различные приемы повышения эффективности известковых удобрений и сочетания известкования с применением органических удобрений и микроэлементов. В итоге многолетней исследовательской работы О.К. Кедров-Зихман сформировал основное теоретическое положение современного известкования, которое гласит, что для улучшения плохих агрохимических свойств кислых почв, прежде всего, необходимо устранить их избыточную кислотность путем известкования, понизив ее до слабокислой реакции, соответствующей pH 5,6-5,8 в солевой вытяжке. Им изучены новые формы известковых удобрений – известковый туф, озерная известь, торфотуфы, а также уточнен характер действия применявшихся ранее форм гашеной извести, мела, известняковой муки. О.К. Кедров-Зихман провел исследования по определению подвижных фосфатов в почве, влиянию биологических процессов на превращение почвенных фосфатов. Он впервые показал размер биологического поглощения фосфатов и условия их мобилизации. О.К. Кедров-Зихман является одним из пионеров изучения проблемы применения микроудобрений в земледелии. Роль микроэлементов в питании растений он тесно связывал с известкованием. В частности, применение бора явилось радикальным средством борьбы с последствиями избыточного внесения извести. Им также установлено понижение подвижности марганца и кобальта в известкованных почвах и, наоборот, резкое повышение подвижности молибдена. О.К. Кедров-Зихман широко применял метод радиоактивных изотопов при изучении действия на растения ряда элементов: кобальта, кальция, цинка. Это позволило ему выявить различные аспекты их поступления в растения и влияния на различные физиологические процессы. По инициативе и под руководством О.К. Кедрова-Зихмана было организовано первое в СССР гамма-поле для исследования влияния радиоизотопов на культурные растения. На нем проведены оригинальные исследования по поступлению и передвижению в растении радиоактивного стронция, а также по изучению значения известкования в борьбе с загрязнением почв этим элементом.

Тюлин Александр Федорович (1885–1955). В первый период своей научной деятельности (1920–1930 гг.) он изучал вопросы почвенной структуры, известкования и применения удобрений. Работая в ВИУА (1932–1941 гг.), много внимания уделял изучению важнейших агрономических свойств почв в созданной им лаборатории почвенных коллоидов. В это же время ученый разработал новый метод разделения первичных частиц почвы на группы. (Итоги этой работы изложены в книге "Коллоидно-химическое изучение почв в агрономических целях". Труды ВИУА, вып. 27(1946).

Во время Великой Отечественной войны А.Ф. Тюлин принимал деятельное участие в работе по продвижению новых культур на восток и по изучению агрономических свойств сибирских черноземов, а также черноземов Европейской части нашей страны. А.Ф. Тюлин стремился дать теоретические основы для дифференцированного применения минеральных удобрений на черноземах, учитывая всю невыгодность существующего у нас шаблонного применения одних и тех же доз удобрений в крайне неоднородных почвенных условиях нашей обширной страны.

Последние пять лет своей жизни ученый отдал изучению влияния минеральных удобрений на плодоношение древесных растений. В это время он сумел поставить ряд оригинальных экспериментальных работ в дубравах Теллермановского лесного массива и получил новые данные, имеющие большое научное и практическое значение. В результате изучения динамики содержания азота, фосфора и калия он установил закономерные сезонные колебания их в почве и в растениях.

В начале вегетационного периода наблюдается временная убыль азота и фосфора в корнеобитаемом слое почвы и постепенный возврат их в конце года из растений в почву, к осени количество азота и фосфора в почве становится близким или равным тому уровню в почве, каким оно было весной. В те же сроки, когда в почве азот и фосфор временно убывают, в корнях, листьях и побегах дуба приток этих же элементов увеличивается. Массовые, повторные комплексные анализы почвы и растения, проведенные в течение ряда лет в разных географических условиях нашей страны, дали аналогичные результаты. Это позволило А.Ф. Тюлину обобщить и сформулировать общебиологические законы поступления питательных веществ в древесное растение.

Работы ученого по вопросам почвенной структуры, закономерностям ее образования в зависимости от содержания пылеватых и илистых частиц, о рациональных методах исследования почвенной структуры получили широкую известность во всем мире.

Дальнейшее развитие работ по структуре почвы логически привело его к мысли о различиях в строении поверхности почвенных частиц и, соответственно, о различном участии их в образовании почвенных агрегатов. А.Ф. Тулину удалось убедительно показать наличие на поверхности почвенных коллоидов сорбированных пленок из гидратов полуторных оксидов и гумуса и дать понятие о связанных и свободных коллоидах почвы. Исходя из этих принципов, он предложил метод дробной пептизации почвенных коллоидов. Этот метод стал применяться не только в СССР, но и за рубежом. Материалы, полученные при помощи этого метода, прочно вошли в науку о почве, агрохимию и земледелие.

Характерной особенностью всех работ ученого является постоянная их связь с практикой. Он предложил проект коренной мелиорации субтропических подзолистых почв, на которых снижался урожай цитрусовых культур. Опыты, заложенные по этому проекту, в полной мере оправдали взгляды А.Ф. Тюлина, и урожай цитрусовых удалось значительно повысить.

Шмук Александр Александрович (1886–1945) – выдающийся ученый-агрохимик, талантливый педагог и крупный организатор науки, первый заведующий кафедрой агрономической химии Кубанского СХИ (1921–1935 гг.), академик ВАСХНИЛ, доктор биологических наук, профессор, лауреат Сталинской премии.

А.А. Шмук уделял большое внимание вопросам агрономической химии. Его исследования в этой области, бесспорно, позволяют ему занять одно из первых мест среди агрохимиков нашей страны. Весьма большой интерес представляет его подход к изучению органического вещества почв. Он был одним из первых исследователей, подошедших к почвенному гумусу как к веществу, которое должно обладать способностью к таким основным превращениям органического соединения, как нитрование, гидролитическое расщепление и этерификация (образование эфиров с хлористым бензоилом). Его исследования, показавшие, что при гидролизе органического вещества почв получаются продукты, аналогичные продуктам гидролитического распада белка, являются классическими.

В 1921 г. А.А. Шмук получает приглашение от ряда агрономических институтов занять кафедру агрономической химии. Он останавливается на Кубанском с.-х. институте, где и занимает с осени 1922 г. кафедру агрономической химии. В то время Кубанский СХИ развернул лишь свою педагогическую работу. Кафедра была обеспечена только аудиториями и элементарными учебными пособиями, серьезную научно-исследовательскую работу наладить было невозможно, поэтому, получив приглашение заведовать Химическим отделом лаборатории опытного табаководства, он переносит центр своей исследовательской работы в эту хорошо оборудованную лабораторию, и горячо берется за реорганизацию этого научно-исследовательского учреждения, которое переживало трудное переходное время. С 1922 г. А.А. Шмук становится его директором, сохраняя эту обязанность за собой до конца 1928 г., и ведет большую организационную и административную работу, успешно совмещая ее с личной научно-исследовательской деятельностью и руководством химическим отделом.

За период с 1921 г. и, примерно, по 1936–1937 гг. А.А. Шмук совершенно по-новому поставил вопрос о характеристике табака как курительного сырья, как культурного и технического растения, а также и вопрос о его использовании. С полным основанием необходимо констатировать, что он является основоположником современной химии табака. Эта роль его признается во всех странах, где табак является одной из главнейших технических культур.

В связи со специфической особенностью табака, при многообразии веществ, входящих в его состав, А.А. Шмук ставит в качестве основной и ведущей проблемы изучение табака, как химического комплекса, и влияние отдельных компонентов на качество табака. Вырабатывается оригинальная методика исследования, так как обычный набор агрохимических исследований оказался недостаточным для решения новых задач. Систематическое исследование табачного сырья и изделий новыми методами на протяжении ряда лет дало возможность ввести объективные показатели при оценке качества табака и изделий, установить контроль производства, подвести научную базу при характеристике нашего сырья не только отдельных районов, но и сортов, а также при решении многих агротехнических вопросов составления "табачных мешек" из анализированного табачного сырья.

В результате этих работ установлено, что высокое содержание углеводов, эфирных масел, смол повышает качество табака, а с ухудшением качества резко возрастает содержание белка, никотина и золы. Особенно характерным показателем для качественной характеристики табака оказалось углеводнобелковое отношение (число Шмука).

Из отдельных компонентов химического состава табака А.А. Шмук детально изучал эфирные масла, которые стоят в прямой связи с качеством табака, определяя его ароматичность; установлен их химический состав, описаны физико-химические свойства и определены физические константы. Наряду с ними исследованы смолы, которые тоже определяют ароматичность табаков; дана оригинальная методика экстрагирования их бензолом.

А.А. Шмуком установлено, что наиболее бурые табаки содержат наивысший процент полифенолов по отношению к общему количеству веществ, редуцирующих жидкость Фелинга. Сделана также первая попытка охарактеризовать углеводный комплекс табаков; доказано присутствие кетозы. Обнаружен также в табаке глюкозид, имеющий ароматическое значение. Ему впервые удается выделить инозит из табака, фитин из семян табака; им изучена большая группа полифенольных веществ.

Большое значение имело изучение органических кислот табака. В результате этого изучения разработан точный метод количественного учета некоторых кислот, удалось выделить и идентифицировать лимонную кислоту. Это открытие позволило разработать технологический метод выделения лимонной кислоты из отбросов махорки при никотиновом производстве, уже успешно осуществленном в заводских условиях. По методу А.А. Шмука в заводских условиях получают не только лимонную, но и яблочную кислоты.

Табачное растение оказалось чрезвычайно богатым по комплексу входящих в него веществ, что дает новое направление в использовании этого растения как технологической культуры для получения из него ряда ценных веществ:

• никотин;
• лимонная и яблочная кислоты;
• пектиновые вещества;
• масло и белок из семян;
• целлюлоза из стебля.

А.А. Шмук впервые применил в лаборатории метод электродиализа к обработке растительного сырья, что дало возможность выделять алкалоиды из табачного растения и улучшать качество низкосортных табаков. Промышленность высоко оценивает работы руководимого им Института табаковедения. Институт получает большие материальные средства, что позволяет создавать все более и более благоприятные условия для дальнейшего развития научного исследования.

Параллельно с руководством Институтом табаковедения А.А. Шмук энергично развивает работы по агрохимии в Кубанском СХИ. В этот период ученым опубликовано несколько работ, посвященных исследованиям режима нитратов в почвах и растении. Показана способность нитратов к небиологическому поглощению в почвах Кубани; многочисленными наблюдениями доказано быстрое исчезновение нитратов под растениями, которое не может быть объяснено простым поглощением их корнями растения в процессе питания. Исчезновение и отсутствие нитратов в почве являются следствием специального влияния растительных ферментов, находящихся в корнях растений и способствующих редукции нитратов непосредственно или через денитрифицирующие организмы.

А.А. Шмук разработал ряд методов, нашедших применение как в агрохимических, так и в биохимических исследованиях. Им разработаны:

• микрометоды определения поглощенных оснований и общей емкости поглощения в почвах;
• усовершенствованный колориметрический метод определения фосфорной кислоты;
• оригинальный метод выделения почвенного раствора.

В 1936 г. А.А. Шмук избирается действительным членом Всесоюзной Академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина. В это же время он получает предложение занять место заведующего биохимической лабораторией Института генетики Академии Наук СССР.

Московский период охватывает следующие работы А.А. Шмука:

1) по исследованию закономерностей образования химических веществ в растениях и изучению наследственных изменений химического состава;

2) по изучению химической природы веществ, влияющих на процессы клеточного деления у растений, и аналогии этих явлений с действием карциногенных веществ;

3) исследования изменений состава растений, происходящих при их трансплантации;

4) исследования в области витаминов.

Большое значение в этот период имеют работы А.А. Шмука по изучению биохимических процессов, происходящих при межвидовой гибридизации и трансплантации (прививках) растений. Как указывает сам автор, – "весьма часто новый научный метод экспериментальных исследований, открывая новые явления в природе, дает новое и оригинальное понимание этих явлений, опровергает старое и консервативное в науке". В работах ученого таким новым методом является изучение состава алкалоидов в растении. Изучая превращения алкалоидов у привитых растений, он доказал, что корневая система является не только органом снабжения растений питательными минеральными веществами, но и принимает участие в процессах синтеза органического вещества. В частности, с деятельностью корневой системы тесно связан синтез никотина в растении.

Антипов-Каратаев Иван Николаевич (1888–1965) – один из создателей физико-химического направления в почвоведении. С его именем связано развитие учения о генезисе и мелиорации почв, проблем агрономии, географических закономерностей распространения почв. Особенно большую роль имели и не потеряли своей значимости и по настоящее время работы ученого в области мелиорации солонцов, вторичного засоления почв при орошении и борьбы с ним, исследования механизмов структурообразования и биологических методов улучшения солонцов. Совместно с сотрудниками И.Н. Антиповым-Каратаевым разработаны методы электродиализа и электролиза почв; им предложены оригинальные приемы изучения сорбции паров и газов почвами; даны принципиальные обоснования методов определения связанной воды; тщательно изучены явления пептизации и коагуляции почвенных коллоидов; вскрыты факторы, определяющие перезарядку почв; исследована роль удельной поверхности почв и разработаны методы определения ее. Все физико-химические и агрохимические исследования ученого были направлены на улучшение свойств солонцов, выявление их особенностей, специфических качеств и превращение в плодородные почвы, особенно при орошении. И.Н. Антипов-Каратаев исследовал поглотительную способность почв, природу почвенных агрегатов и почвенных растворов в связи с питанием растений и применением удобрений.

Сабинин Дмитрий Анатольевич (1889–1951) – автор фундаментальных монографий: "Минеральное питание растений", "Физиология развития растений", "Физиологические основы питания растений". Он внес значительный вклад в развитие теоретических положений агрохимии. В своих трудах он показал роль корневой системы в поглощении воды и элементов минерального питания растениями. Проводя анализ и сопоставление всех имеющихся к началу 1940 г. литературных данных и результатов собственных исследований, Д.А. Сабинин писал: "Факты позволяют, как нам кажется, считать достаточно обоснованным представление о корневой системе как органе, где происходит образование фитогормонов роста, определяющих поддержание меристем растения в деятельном состоянии. Этими специфическими соединениями, по нашему мнению, являются производные нуклеиновых кислот, возникающих в корневых системах при происходящих там превращениях соединений азота, а вероятно, и фосфорной кислоты". Таким образом, Д.А. Сабинин не только сделал правильный вывод о синтезе в корнях растений фитогормонов, участвующих в регуляции роста побегов и листьев, но и предвосхитил характер химической структуры этих соединений. В своих работах он показал также активное участие корней в процессе метаболизма и влияние круговорота элементов минерального питания на рост и формообразование растений. Сложные вопросы минерального питания им рассматривались в связи с условиями существования растений. Д.А. Сабинин дал ряд рекомендаций по применению удобрений и регулированию количества и качества урожая.

Бобко Евгений Васильевич (1890–1959) внес крупный вклад в агрохимию и физиологию питания растений, был искусным химиком. Им разработан метод стерильных культур высших растений и проведены исследования с использованием метода так называемых "кривых растворимости" о доступности растениям почвенных фосфатов, а также по вопросу о плодородии сибирских почв и, в частности, солонцов. Научный интерес представляют работы ученого по химической переработке фосфоритов, исследования по вопросу об образовании соды в почве, о методике определения механизма поглощения почвой оснований и о факторах, обусловливающих реакцию почв. Е.В. Бобко провел ряд оригинальных исследований по вопросу физиологической роли и удобрительном значении микроэлементов, в особенности бора: его поглощении почвами, роли в процессах прорастания пыльцы, содержания в различных органах растения, растворимости его соединений, находящихся в растении, об его удобрительном значении. Сеть опытов по изучению эффективности бора позволила установить ареалы применения борных удобрений, дозы и способы их внесения. Е.В. Бобко была впервые выяснена роль борных удобрений в борьбе с гнилью сердечка у свеклы. Он провел также исследования по значению молибдена для роста и развития растений, селенистой и селеновой кислот, а также меди.

Кононова Мария Михайловна (1892–1979). Вся ее научная деятельность связана с Почвенным институтом им. В.В. Докучаева. В лаборатории профессора И.В. Тюрина она развернула исследования, связанные с проблемой органического вещества почвы, охватывающие методические вопросы, изучение биохимии гумусообразования, процессов трансформации органических веществ под влиянием сельскохозяйственного использования почв.

В 1945 г. М.М. Кононова встала во главе лаборатории биохимии почв и бессменно руководила ею до 1976 г., после этого она перешла на должность научного консультанта. Круг вопросов, разрабатывавшихся под ее руководством, чрезвычайно широк и включает много направлений, основные из которых следующие: 1) органическое вещество почвы, состав и природа входящих в него компонентов; 2) процессы превращения исходного растительного материала, биохимия формирования гумусовых веществ, роль в этих процессах микроорганизмов и животных; 3) географические закономерности процесса гумусообразования в основных типах почв; 4) роль органического вещества в почвообразовании, выветривании минералов, питании растений, создании почвенного плодородия; 5) изменение органического вещества под влиянием различных приемов окультуривания почв.

Систематические наблюдения за ходом гумификации растительных объектов (корни и листья бобовых: клевера и люцерны, корни многолетних злаков, древесный опад) как в лабораторных, так и в природных условиях различных почвенно-климатических зон, позволили установить смену микрофлоры и распад ряда компонентов тканей с образованием новых гумусовых веществ явно нелигнинного происхождения, источником которых во всех случаях являлся углеводный комплекс тканей и лизирующаяся плазма бактерий. Обладая рядом общих признаков с почвенными гуминовыми кислотами, а по элементному составу приближаясь к гуминовым кислотам подзолистых почв, эти вещества, тем не менее, характеризовались как более "молодые" и, по мнению М.М. Кононовой, могли быть отнесены к категории "прогумусовых" веществ, что подразумевало неизбежность дальнейших изменений их природы (возрастание отношения С:Н, уменьшение содержания кислорода, увеличение емкости обмена). В отличие от сторонников лигнинной теории происхождения гумусовых веществ, целиком отрицавших роль целлюлозы в образовании последних, ею был установлен факт формирования гумусовых веществ уже на ранних стадиях гумификации, до разложения лигнифицированных тканей.

На базе проведенных исследований М.М. Кононовой была сформулирована концепция, основанная на представлении о гумусовых веществах как о продуктах конденсации структурных единиц фенолов и азотсодержащих органических соединений, образующихся при участии окислительных ферментов микробного происхождения. Первоисточниками структурных единиц могут служить при этом все компоненты растительных тканей, а также продукты ресинтеза и метаболизма микроорганизмов. Ответственным звеном процесса формирования гумусовых веществ является конденсация структурных единиц, которая происходит путем окисления фенолов ферментами типа фенолоксидаз через семихиноны до хинонов и взаимодействие последних с аминокислотами и пептидами. Заключительное звено в формировании гумусовых веществ – поликонденсация – является химическим процессом.

В центре внимания М.М. Кононовой был и еще один дискуссионный вопрос – о влиянии на растение ряда индивидуальных органических соединений и физиологической активности собственно гумусовых веществ. Она неоднократно подчеркивала, что физиологически активные вещества не заменяют элементов питания, но обогащение почвы подобного рода веществами путем применения органических удобрений, компостов, посевов многолетних, однолетних трав и других приемов является одним из факторов, повышающих жизненный тонус растений и способствующих более интенсивному использованию ими питательных элементов.

Огромное внимание в исследованиях М.М. Кононовой уделено разработке новых и усовершенствованию ранее существовавших методов изучения органического вещества почвы, которые широко используются в практике сельскохозяйственных научно-исследовательских, учебных учреждений и опытных станций. Трудно переоценить теоретическое и практическое значение этих глубоких разносторонних исследований. Она автор уникальных монографий: "Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения" (1951) и "Органическое вещество почвы. Его природа, свойства и методы изучения", (1963). Обе монографии получили высокую оценку не только в нашей стране, но и за ее пределами. Они стали настольными книгами почвоведов и агрохимиков.

Тюрин Иван Владимирович (1892–1962). Еще в студенческие годы проявил интерес к проблемам генезиса и плодородия почв, особенно к исследованиям органических веществ в почве. К этому времени относятся две выполненные им работы: "Синтез стериоизомерных 1-4-дибромгексаметиленов" и "Исследование почв Брянского опытного лесничества".

Эти первые работы определили дальнейшее направление основных исследований ученого: его глубокий интерес как к вопросам генезиса почв, так и к проблемам биологии и биохимии почв, и особенно к разделу химии и биохимии органического вещества почвы. -

Расцвет таланта ученого связан с многогранным исследованием гумуса, обобщенным в монографии "Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии" (1937). Блестящая разработка этой проблемы – одного из основных разделов почвоведения и агрохимии – принесла мировую славу И.В. Тюрину и отечественной почвенной науке.

И.В. Тюрин рассматривает гумус как группу высокомолекулярных веществ специфической природы, образование которых тесно связано с биохимическими процессами. Основываясь на этих представлениях, ученый разрабатывает методы изучения группового и фракционного состава гумуса, применение которых позволяет выявить характерные различия природы гумуса в почвах, отличных по своим генетическим особенностям и степени окультуренности. Им проведены детальные химические анализы почв и органического вещества. Такой подход позволил ученому установить и сформулировать основные закономерности формирования состава и свойств гумусовых веществ различных типов почв, а также их зависимости от качества гумифицирующего материала (особенно обогащенности его и среды азотом), режимов увлажнения, температуры, богатства продуктов выветривания пород и почв (кальций, железо, алюминий), минералогического и гранулометрического состава.

Уже в это время на количественном уровне решается вопрос о роли, численности и вкладе биомассы микроорганизмов, микро– и мезофауны в органическое вещество различных типов почв.

Использование теоретических проработок и экспериментальных работ предшественников и современников, в основном химиков-органиков, позволили И.В. Тюрин предположить наличие кислородсодержащих циклов и составе гуминовых веществ, кислород которых может быть замещен на группу

NН с образованием гетероциклических, устойчивых к трансформации и малодоступных для растений соединений азота. Наличие кислородсодержащих гетероциклов предполагало и относительную по сравнению с углерод– углеродной связью ароматических колец легкость разрыва кольца такой структуры. Эти работы имели подтверждение и продолжение лишь в 60-е гг. при использовании новых методов исследований.

В 30–40-е гг. в почвенной науке еще не был общепринятым термин фульвокислоты. Эту группу соединений именовали в кавычках по Одену, креновыми и апокреновыми по Берцеллиусу, считали аналогами уроновых кислот. И.В. Тюрин показал, что фульвокислоты представлены высокомолекулярными оксикарбоновыми кислотами с невысоким содержанием азота, повышенным – Н и О, эквивалентным весом (массой), близким к таковому гуминовых кислот, и выделил их в специфическую группу.

Основываясь на том, что почвы обычно содержат чрезвычайно малое количество водо- и кислоторастворимых, т.е. свободных фульвокислот, за исключением иллювиальных горизонтов почв подзолистого типа, И.В. Тюрин приходит к выводу о том, что в почвах фульвокислоты прочно связаны, причем не только с минеральной частью, но и с гуминовыми кислотами по типу сложных эфиров, в которых карбоксильные группы соединены со спиртовыми. Такая связь может быть разрушена омылением под влиянием щелочи, что и происходит при извлечении гуминовых веществ. Омылению мешают Са и некоторые соединения Fe и Al. Это положение будет в дальнейшем использовано И.В. Тюриным при разработке метода определения фракционно-группового состава гумуса.

Вершиной творчества ученого в области генезиса почв явилась опубликованная в этот период работа "Географические закономерности гумусообразования". И.В. Тюрин к 1949 г. установил запасы гумуса и азота в почвах СССР, определил состав гумуса. Его основные выводы сводились к следующим: 1) наиболее закономерно по отношению к содержанию гумуса изменяется группа гуминовых кислот, следовательно, условия, благоприятные для накопления гумуса, способствуют и образованию гуминовых кислот; 2) относительное содержание фульвокислот в гумусе различных типов почв тем больше, чем меньше содержание гуминовых: 3) характерно отношение ГК к ФК: для черноземов оно близко к единице и более, для других типов почв содержание ФК часто в 2–3 раза превышает содержание ГК.

И.В. Тюриным было установлено, что ГК черноземов отличаются высоким содержанием углерода и меньшим кислорода и водорода (элементов воды) по сравнению с ГК подзолистой почвы, что сопровождается черной окраской у ГК черноземов и бурой – у подзолистых почв.

И.В. Тюрин установил, что типы почв различаются не только по содержанию главных групп гумусовых веществ, но и по их состоянию – формам связи с минеральной частью и друг с другом, для гуминовых кислот И.В. Тюрин предложил три формы связей: 1) гуминовые кислоты и их комплексы с фульвокислотами в свободном состоянии или в виде гуматов А1, Fе, Са, Мg, растворимых в 0,1 н. NaОН, что характерно для бурых гуминовых кислот; 2) гуминовые кислоты и их полимерные комплексы, обычно с незначительным участием фульвокислот, растворимые в щелочи только после декальцирования (удаление из почвы обменного кальция) в форме гуматов Са, не растворимых в 0,1 н. NaОН. Это характерно для черных гуминовых кислот; 3) гуминовые кислоты, связанные с относительно устойчивыми соединениями Fе и Al, которые извлекаются после выделения упомянутых выше фракций веществ при попеременной обработке остатка почв кислотой и щелочью. Для фульвокислот он предусмотрел четвертую форму связи – фульвокислоты, извлекаемые минеральными кислотами (наиболее свободная форма).

Анализ фракционно-группового состава гумуса позволил И.В. Тюрину сформулировать следующие закономерности: в почвах с наименьшим содержанием ГК преобладают бурые ГК и их полимерные комплексы. В почвах с высоким относительным и абсолютным содержанием ГК преобладают ГК, связанные с Са. В целом соотношение этих форм находится в соответствии со степенью насыщенности почв кальцием.

И.В. Тюрин придавал большое значение методическим разработкам. В 30е гг. им были оценены достоинства и недостатки различных методов определения органического углерода в почвах. На основании различий между определением углерода по выходу СО2 при окислении методом сжигания и по расходу окислителя (по окисляемости) был предложен способ расчета степени окисленности органического вещества почв. Весьма критически он относился к величине коэффициента пересчета органического углерода в гумус (1,724), предложенной Ван-Беммеленом на основании данных Шпрингера; он считал, что для разных гумусовых веществ коэффициент может изменяться от 1,8 до 2,5. Материалы по оценке методов определения органического углерода были представлены И.В. Тюриным III Международному конгрессу почвоведов, а метод определения гумуса окислением бихроматом, названный его именем, надежно вошел в науку и практику.

Найдин Павел Георгиевич (1893–1969) – инициатор создания и руководитель Всесоюзной географической сети опытов с удобрениями в ВИУА, автор более 150 научных и научно-популярных работ по применению удобрений в различных районах страны, методике опытного дела, построению системы удобрения в севооборотах. Успех научно-организационной деятельности П.Г. Найдина и его влияние на развитие опытного дела в стране объясняется большим талантом организатора, творческой инициативой, исключительным знанием особенностей земледелия различных регионов, личным знакомством едва ли не со всеми научными и опытными учреждениями и ведущими учеными и практиками опытного дела. П.Г. Найдин был выдающимся лектором и докладчиком, воспитателем целой плеяды ученых-агрохимиков. Он являлся членом Координационного совета по вопросам производства и использования удобрений при Совете Министров СССР, членом технического совета Министерства сельского хозяйства СССР, постоянным консультантом Госплана СССР и РСФСР, Комитета по химии Совета Министров СССР. Вклад П.Г. Найдина в развитие отечественной агрохимии неоспорим и велик.

Сердобольский Иван Павлович (1893–1963) – известный советский ученый, почвовед и агрохимик; окончил физико-математический факультет Ленинградского университета. Свою трудовую деятельность начал в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Сначала работал в лаборатории физической химии, затем – в лаборатории агрохимии.

Свои знания физики, химии и математики широко использовал в исследованиях вопросов почвоведения и агрохимии. Его первые работы в этой области были посвящены изучению варьирования химических свойств почвенного покрова и разработке методов определения физико-химических и агрохимических свойств почв. Затем в течение ряда лет он работает над исследованием окислительно-восстановительных процессов в почвах. Работы И.П. Сердобольского в этой области по глубине понимания почвенных процессов и совершенству методов исследования являются классическими. В результате этих исследований им были созданы научные представления об условиях превращения в почве соединений марганца и железа. Ученый обосновал необходимость применения изотопного метода в агрохимии и почвоведении. Применение в опытах радиоактивных изотопов дало новые представления о химическом характере явлений катионного и анионного обмена в почвах. Он был одним из инициаторов использования радиоактивных стабильных изотопов в сельском хозяйстве и агрономической науке.

И.П. Сердобольский уделял много внимания вопросам методики анализа почв. В "Руководстве по агрохимическому анализу почв" ему принадлежат главы о методике определения в почвах рН, окислительно-восстановительного потенциала и о применении изотопного метода в почвенных и агрохимических исследованиях. Благодаря его энергичной деятельности в работах сельскохозяйственных исследовательских и опытных учреждений широкое использование получило применение этих физико-химических методов исследования почв. Определение окислительно-восстановительного потенциала стало применяться при изучении вопросов орошения почв, генезиса и агротехники болотных почв, культуры риса. В 1944 г. вышла из печати книга И.П. Сердобольского "Калий", а в 1952 г. – "Химия почвы"; эти труды были переведены на иностранные языки и изданы за рубежом. В них выявилось умение автора ясно излагать современное состояние самых сложных вопросов почвоведения и агрохимии и популяризировать достижения этих наук.

Балашев Лев Леонидович (1894–1982). Сочетал плодотворную научную деятельность в Научном институте по удобрениям (НИУФ) с большой авторской и редакционной работой. Еще будучи студентом Московского сельскохозяйственного института (TCXA), он вел ответственную работу в редакции первого советского агрономического журнала "Вестник сельского хозяйства". В последующие годы (1929–1931) редактировал журнал "Удобрение и урожай", который был первым журналом в СССР, посвященным вопросам применения минеральных удобрений. С начала организации журнала "Агрохимия" (1964) и до последних дней жизни Л.Л. Балашев работал в качестве заместителя главного редактора.

В результате обобщения данных полевых опытов с удобрениями, проводившихся различными сельскохозяйственными организациями, Л.Л. Балашевым была установлена высокая эффективность минеральных удобрений почти на всей территории Советского Союза и наибольшая отзывчивость культур на удобрения в зоне достаточного увлажнения. Данные обобщения полевых исследований были опубликованы в 19 выпусках Трудов НИУФ, охвативших практически все регионы СССР. В сводном труде "Действие азота, фосфора и калия на урожай полевых культур по районам Союза ССР" была дана полная сводка результатов полевых опытов с удобрениями. Основным автором и бессменным редактором всех этих трудов, установивших географические закономерности эффективности минеральных удобрений в зависимости от климата, типа почвы и вида культуры, был Лев Леонидович. Им была проведена большая и важная для практики сельского хозяйства работа по составлению "Справочника по удобрениям" (1933). В справочнике приведены сведения об агрономических рудах и методах их технологической переработки, дана характеристика азотных, фосфорных, калийных, сложных и других видов удобрений, а также описаны способы и условия применения их в сельском хозяйстве. Ученым были написаны книги "Навозное удобрение" (1929)

"Фосфорит на почвах СССР" (1936), составлен словарь-справочник "Химизация сельского хозяйства", выдержавший два издания (1964; 1968). Свою докторскую диссертацию (1947) Л.Л. Балашев посвятил зависимости действия минеральных удобрений от сортовых особенностей растений.

Алямовский Никанор Иванович (1895–1963) – видный агрохимик по вопросам применения удобрений. Основная часть его трудов посвящена проблемам известкования почв. Работая в лаборатории известкования почв ВИУА с момента ее организации в 1932 г., он участвовал в разработке ряда важных направлений по известкованию. При этом особенно много исследований проведено им по изучению форм известковых удобрений, а также по разработке методики определения их состава. Изучая эти вопросы, Н.И. Алямовский создал прибор для колориметрического определения кислотности, который в отличие от других, рекомендуемых как у нас, так и в зарубежных странах, отличался в то время высокой точностью и имел шкалу с устойчивой к воздействию света окраской. Важное качество прибора Н.И. Алямовского заключалось в том, что он мог использоваться не только в лабораторных, но и в полевых условиях. Исследования ученого по известкованию почв подытожены в его фундаментальной монографии "Известковые удобрения в СССР".

Аскинази Давид Львович (1896–1968) внес большой вклад в дело химизации сельского хозяйства нашей страны и развитие отечественной агрохимической науки. Он был выдающимся методистом. Всеобщее признание получил его метод определения емкости поглощения почвы. Д.Л. Аскинази провел ряд оригинальных работ по изучению поглощения фосфора различными компонентами минеральной и органической части почвы, по формам фосфатов и способам их определения в почвах. Работы ученого позволили составить правильное представление о природе почвенной кислотности, о взаимодействии кислых почв с известью и фосфоритом, о путях определения кислотности. Впервые была установлена возможность изменения емкости поглощения почвы при сдвиге ее реакции. Д.Л. Аскинази являлся автором первой инструкции по известкованию почв и инициатором широкого внедрения этого агроприема. Он автор фундаментальной монографии "Фосфатный режим почв с кислой реакцией и пути его регулирования в сельскохозяйственных целях".

Вольфкович Семен Исаакович (1896–1980) – один из авторов технологии переработки апатитового сырья на суперфосфат. Им выполнены исследования по экстракции фосфорной кислоты из отечественного сырья. Ему принадлежит инициатива создания первой технологической схемы производства хлористого калия из сильвинита. На основе его работ по использованию борносиликатных руд реализован в промышленности кислотный метод получения борной кислоты. Под руководством С.И. Вольфковича исследованы физико-химические процессы кристаллизации нитрата аммония и других солей, а на основе работ в области утилизации фтористых газов, выделяющихся при переработке природных фосфатов, на промышленных предприятиях производят фтористые и кремнефтористые соли натрия, калия, аммония. С.И. Вольфкович участвовал в освоении установки для промышленного синтеза аммиака, впервые осуществленного в СССР, и был одним из инициаторов разработки технологического процесса получения мочевины и ее композиций с фосфатами аммония. Он был одним из создателей и руководителей Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ). Совместно с Д.Н. Прянишниковым внес большой вклад в разработку и осуществление планов химизации сельскохозяйственного производства в нашей стране.

Журбицкий Зенон Иосифович (1896–1986) изучал вопросы теории питания растений и методики постановки вегетационных опытов. Им были заложены научные основы питания овощных культур и методов применения удобрений в овощеводстве. В результате многолетних работ по изучению минерального питания большого набора биологически весьма разнообразных овощных растений З.И. Журбицким разработаны принципы применения удобрений для получения высоких урожаев. Им выполнен целый ряд уникальных исследований по управлению ростом и развитием растений на основе изучения их потребности в элементах минерального питания. З.И. Журбицкий провел оригинальные эксперименты по изучению роли электрического заряда атмосферы и электрического поля Земли в питании растений, а также по совершенствованию методов выращивания растений в беспочвенной среде (гидропоника и аэропоника). Его перу принадлежат фундаментальные труды: "Вегетационный метод" и "Физиологические и агрохимические основы применения удобрений".

Мамченков Иван Прохорович (1896–1980). Провел оригинальные многоплановые исследования по оценке различных способов хранения навоза. Установил, что при аэробном способе хранения навоза во избежание потерь азота необходимо компостировать его с суперфосфатом и фосфоритной мукой. Им были разработаны и реализованы наиболее рациональные способы приготовления и хранения навоза, его компостирования с фосфоритной мукой и суперфосфатом, с различными органическими компонентами, что позволяло получать удобрения высокого качества. Показал, что при компостировании навоза с фосфоритной мукой увеличивается скорость его гумификации, сокращаются потери азота навоза, повышается коэффициент использования фосфора фосфоритной муки. Компостирование навоза с суперфосфатом тоже резко сокращает потери азота. Впервые им было установлено, что при саморазогревании торфа и торфонавозных компостов до 60-70°С значительно повышается содержание в них аммонийного и легкогидролизуемого азота. Изучение различного рода подстилок (солома, древесные опилки, торф.) показало, что экономически наиболее целесообразно применять на подстилку солому и торф, поскольку мобилизация азота торфа достигается при компостировании его с навозом, навозной жижей, с различными отходами сельского и коммунального хозяйства. Была изучена возможность использования осадков сточных вод на удобрение и доказано, что наиболее выгодно совместное применение органических и минеральных удобрений в севообороте.

Соколов Андрей Васильевич (1898–1980) разработал принципы агрохимического районирования территории СССР. Ему принадлежит заслуга в творческом объединении советских агрохимиков и почвоведов для решения проблемы интенсификации и химизации сельского хозяйства. Он увязывал результаты исследований почвоведов с задачами планирования сельского хозяйства, проблемами применения удобрений, агрохимслужбы и запросами агрохимической практики. А.В. Соколов является одним из инициаторов создания агрохимлабораторий при МТС, а в послевоенные годы – создания в СССР единой государственной агрохимической службы.

Круг научных интересов ученого был очень широк, причем по некоторым направлениям он был пионером или дал мощный толчок их развитию. А.В. Соколов разработал микродинамический метод оценки почвенного плодородия, изучил характер взаимодействия органических и азотных удобрений с почвой.

Большое место в научных исследованиях ученого занимают вопросы фосфорного питания растений. Еще в 30-е гг. прошлого столетия он исследовал содержание в растениях различных форм фосфорных соединений в зависимости от условий их питания. В этих экспериментах по методам, разработанным им самим, определялось содержание неорганических и органических соединений фосфора с подразделением на:

• фосфор нуклеопротеидов;
• фосфатидов;
• фитина;
• сахарофосфатов.

Это были первые исследования по изучению влияния условий выращивания на содержание различных форм соединений фосфора в растениях. Замечательным в постановке этих исследований является глубокий интерес к метаболизму соединений фосфора в растении. Изучая возможность регулирования темпов роста и развития посредством фосфорного питания, А.В. Соколов связывал ускоренное развитие растений с интенсивным синтезом фосфатидов и нуклеопротеидов.

Наряду с изучением фосфорного метаболизма в растениях, большое внимание он уделил установлению доступных растениям форм фосфора в почвах. Ученый разработал оригинальный метод определения с помощью изотопа фосфора 32P сравнительной доступности растениям фосфора из различных удобрений, а также из почвенных запасов. На основе исследования фосфорного и азотного питания растений, фосфорного режима почв, изучения свойств фосфорных и калийных удобрений он обосновал целесообразность производства аммофоса и сложных удобрений на его основе.

Гранулирование, рядковое внесение и баланс питательных веществ

Внедрение гранулированных удобрений и переход на их рядковое внесение существенно повысили эффективность агрохимических мероприятий. Гранулирование улучшает физико-химические и физико-механические свойства туков, снижая их слеживаемость и обеспечивая равномерность распределения по полю. Рядковое внесение позволяет доставить элементы питания непосредственно в зону развития корневой системы молодых растений на ранних этапах вегетации.

Для планирования азотного питания культур важен учет биологического азота. Экспериментально определены объемы фиксации азота бобовыми культурами в зависимости от их урожайности на различных агротехнических фонах. Эти данные легли в основу расчетов баланса и круговорота веществ в агроценозах, что позволяет сравнивать сельскохозяйственные угодья с естественными экосистемами.

Теоретические основы распределения элементов питания в почве и принципы работы с ними были заложены в серии профильных трудов:

• «Вегетационный метод» (1938 г.)
• «Анализ сельскохозяйственных растений» (1941 г.)
• «Распределение питательных веществ в почве и урожай растений» (1947 г.)
• «Агрохимия фосфора» (1950 г.)

Практические рекомендации по применению удобрений и картированию почв обобщены в справочной литературе разных лет: справочниках по удобрениям (1933 и 1934 гг.), «Спутнике агрохимика» (1940 г.), справочниках по минеральным удобрениям (1960 г.) и химизации сельского хозяйства (1969 г.), а также в руководствах по составлению почвенных и агрохимических карт (1964 г.) и агрохимическим методам исследования почвы (издававшихся в период с 1944 по 1975 г.). В исследованиях 1899–1996 гг. также детально изучены физические свойства туков для улучшения их качества при хранении и внесении.

Методология почвенного анализа и диагностика питания

Контроль плодородия почвы и состояния посевов требует точных аналитических методов. В ходе работ, проводившихся в период 1899–1994 гг., сформировалось направление по изучению микроэлементов в системе «почва — растение». Для оценки питания культур анализируется поступление марганца, цинка, меди и бора, а также формы их соединений и динамика в почвах. Содержание этих элементов определяется непосредственно в органах растений: плодах, листьях и побегах.

С 1936 года началась систематическая работа по подготовке специалистов и унификации методов химического анализа почв. До этого момента в стране использовалось лишь одно базовое руководство, изданное еще в 20-х гг. Внедрение новых аналитических стандартов проходило поэтапно:

1. Разработка методов валового анализа для количественного определения элементов после разложения почв и грунтов (учебное пособие 1949 г.).
2. Систематизация всех основных видов почвенных анализов в едином комплексе (руководство 1952 г.).
3. Создание фундаментального свода проверенных и усовершенствованных методик для агрохимических лабораторий (руководство 1961 г.).
4. Включение в практику новых инструментальных методов, комплексонометрии и ионообменных смол (второе издание руководства, 1970 г.).

Для ускорения и облегчения работы лабораторий в практику был внедрен желатиновый метод определения кремниевой кислоты. Важным этапом контроля питания стало применение радиоактивных изотопов в почвенно-агрохимических исследованиях, микродинамического подхода к изучению распределения частиц удобрений в почве, а также математической статистики для оценки достоверности результатов вегетационных и полевых опытов.

• Внедрение валового анализа почв — 1949 г.
• Выход основного руководства по анализу почв — 1961 г.
• Расширение методов комплексонометрии (Fe, Al, Ca, Mg, S) — 1970 г.

Свойства жидких азотных смесей и локальное внесение фосфора

Применение жидких азотных удобрений, включая раствор карбамидо-аммиачной селитры (КАС), требует точного учета их физико-химических свойств. КАС позволяет готовить и вносить жидкие тукосмеси с высокой равномерностью распределения по площади поля. При использовании безводного аммиака необходимо учитывать интенсивность его миграции в почве.

Поведение жидких азотных удобрений в почвенном профиле напрямую зависит от следующих параметров:

• реакция почвы (pH);
• температура окружающей среды и почвы;
• влажность обрабатываемого слоя;
• гранулометрический состав почвы.

Для оптимизации фосфорного питания разработан метод совместного применения суперфосфата и фосфоритной муки. Эффективность гранулированного суперфосфата существенно возрастает при локальном внесении. Такой способ снижает площадь контакта гранул с почвой, замедляет нежелательные физико-химические превращения фосфора и облегчает его поглощение корневой системой.

Биогеохимическое районирование и пороговые концентрации микроэлементов

Биосфера характеризуется выраженной химической гетерогенностью, которая обуславливает миграцию элементов по цепи от почвообразующей породы к растениям, животным и человеку. Недостаток или избыток микроэлементов в почве напрямую влияет на продуктивность агроценозов. Определение пороговых концентраций химических элементов позволяет своевременно выявлять скрытые дефициты в питании культур.

• Первые исследования микроэлементов — 1929–1931 гг.
• Создание отдела сравнительной биохимии — 1935 г.
• Предложение биогеохимических провинций — 1938 г.
• Изучено субрегионов биосферы — более 30
• Исследовано биогеохимических провинций — 130

Нарушение естественного баланса микроэлементов вызывает выраженные биологические реакции у организмов. В различных геохимических условиях описаны специфические эндемии животных и человека:

• гипо- и авитаминоз В12 (в Нечерноземной зоне);
• молибденовая подагра;
• свинцовая невралгия;
• борные энтериты;
• стронциевые хондро-остеодистрофии.

Для предотвращения патологий важно учитывать установленные биогенные циклы миграции ключевых элементов в конкретных регионах:

Исследуемые элементы	Результаты изучения биогенного цикла
Медь	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Кобальт	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Цинк	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Бор, кобальт, медь, марганец	Установлен совместный биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Бор	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Селен	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Иод	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Уран	Установлен биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны
Цинк, ртуть, мышьяк и сурьма	Установлен совместный биогенный цикл миграции в геохимических условиях страны

Картирование биогеохимических зон позволяет разрабатывать точные рекомендации по применению микроудобрений. Это помогает компенсировать природный дефицит элементов, повышая урожайность культур и качество получаемой продукции. Такой подход снижает затраты на химизацию и повышает общую рентабельность растениеводства.

Эколого-геохимические исследования В.В. Ковальского положены в основу нормирования микроэлементов в питании людей и сельскохозяйственных животных в целях адаптации организмов к экстремальным условиям окружающей среды и профилактике эндемических заболеваний, промышленного производства препаратов и кормов, обогащенных микроэлементами.

В.В. Ковальский придавал первостепенное значение завершению научных разработок, внедрению их в практику, постоянно подчеркивая, что теоретические биогеохимические исследования составляют важную основу для решения народнохозяйственных задач не только в будущем, но уже и в настоящее время.

Он – автор многочисленных рекомендаций по применению подкормок микроэлементами в животноводстве, им и его учениками разработаны способы искусственного изменения биогеохимических пищевых цепей в водоемах, обеспечивающие значительное увеличение рыбопродуктивности и качества рыбы как пищевого продукта.

Клечковский Всеволод Маврикиевич (1900–1974) одним из первых в России использовал искусственные радиоактивные изотопы с целью изучения питания растений и исследования эффективности применения удобрений. В 1947 г. им в Тимирязевской академии была организована биофизическая лаборатория, ставшая крупнейшим центром в области применения радиоизотопов и ядерных излучений в исследованиях по сельскому хозяйству.

В.М. Клечковский является основоположником нового важного раздела современной агрохимии, получившего название агрохимии радиоактивных продуктов деления. Исключительно важное теоретическое и практическое значение исследования поведения осколков деления в почвах и растениях связано с быстрым развитием атомной техники и промышленности.

В.М. Клечковским и его многочисленными учениками была выполнена обширная программа работ, которая позволила вскрыть основные закономерности поведения в почвах широкого спектра радиоактивных продуктов деления и особенности их поступления в растения и накопления в урожае. Фундаментальные исследования поведения в почвах и перехода в растения микроколичеств радиоактивных изотопов стронция, цезия, циркония, церия, рутения и других радионуклидов, относящихся к осколкам деления ядер тяжелых атомов, явились основополагающими при решении многих вопросов, касающихся проблемы радиоактивных выпадений и миграции радионуклидов по биологическим и пищевым цепям.

Результаты этих работ ученого были представлены от СССР в Научный комитет по действию атомной радиации ООН, обсуждались на международных конференциях по мирному использованию атомной энергии:

Наименование события	Год проведения
Первая конференция по мирному использованию атомной энергии	1955
Вторая конференция по мирному использованию атомной энергии	1958

Данные работы получили международное признание.

Сапожников Николай Аркадьевич (1901–1980). Крупный ученый в области агрохимии и земледелия. Его научная деятельность была связана с самыми ответственными периодами развития сельского хозяйства страны: коллективизацией, развитием хлопководства в республиках Закавказья, восстановлением сельского хозяйства после Великой Отечественной войны, интенсификацией его в Нечерноземной зоне РСФСР. Огромный фактический материал, собранный лично им, послужил основой для написания им свыше 100 печатных работ и четырех монографий. Особое место в этих работах занимает разработка системы земледелия как составной части рационального ведения сельского хозяйства в Северо-Западной зоне страны, результаты которой обобщены в виде трех отдельных изданий. При разработке теоретических основ системы обработки почв применительно к Нечерноземной зоне ярко проявился его многосторонний подход к разрабатываемым проблемам, комплексное сочетание агрофизических и агрохимических исследований с изучением биологических процессов в почве.

Н.А. Сапожниковым впервые в СССР был предложен оригинальный метод использования радиоактивного изотопа фосфора при определении поглотительной способности корневой системы растений в полевых условиях. Итогом этого этапа работы явилась монография "Биологические основы обработки подзолистых почв". Монография "Научные основы системы удобрения в Нечерноземной полосе" стала настольной книгой специалистов агрохимслужбы.

Одним из первых в стране Н.А. Сапожников возглавил изучение процессов трансформации азота и азотного питания растений с широким использованием стабильного изотопа 15N. В руководимой им лаборатории были проведены оригинальные исследования с меченой микробной биомассой, меченым азотом, с помощью метода изолированного питания и тяжелого азота показано значение физиологического фактора в использовании удобренными растениями почвенного азота. Методом двойной метки удобрений 15N и 32Р выявлено взаимное влияние названных элементов на азотное и фосфорное питание растений на почвах разного уровня плодородия. Результаты этих исследований нашли отражение в монографии "Азот в земледелии Нечерноземной полосы".

Чернов Василий Андреевич (1901–1960). Первые его исследования были посвящены изучению влияния способов внесения удобрений на культуру картофеля. Он разработал и описал локальное внесение удобрения и установил преимущество этого способа перед разбросным.

Ученым были выявлены следующие важные закономерности влияния агрохимикатов на растения:

• отрицательное воздействие высоких норм физиологически кислых минеральных удобрений на рост и развитие растений;
• способ нейтрализации вредного воздействия высоких норм удобрений с помощью извести.

В.А. Черновым был разработан способ местного внесения комплексных удобрений, состоящих из минеральных солей питательных элементов, извести и органических веществ, обеспечивающих получение высоких урожаев картофеля. Им изучено передвижение питательных элементов в почве, в частности:

• исследована диффузия ионов NO3– и Сl–;
• изучены реакции обмена катионов в почвах.

Ученый установил, что К-константа равновесия, рассчитанная по закону действующих масс, при катионном обмене в почве не является постоянной величиной, так как почва – открытая система и законы термодинамики не вполне применимы к ней. Им было доказано, что кислотность почв, а именно красноземов и подзолистых почв, обусловлена не водородом, а адсорбированными ионами алюминия.

Он развил новое направление в агрохимии – изучение микроэлементов, содержащихся в почве и растениях. Совместно с сотрудниками были разработаны точные методы определения ничтожно малых количеств микроэлементов и изучено их содержание в различных почвах СССР. Примером практической ценности научных разработок В.А. Чернова является выявление недостатка микроэлементов в почвах Калининградской области как причины падежа крупного рогатого скота.

Турчин Федор Васильевич (1902–1965) занимался агрохимической оценкой различных форм простых и сложных минеральных удобрений. Им была установлена равноценность мочевины и аммиачной селитры для питания культурных растений в различных почвенно-климатических зонах страны. Изучая применение в сельском хозяйстве жидких азотных удобрений, он показал, что аммиак и аммиакаты, если исключить возможность потерь азота из этих удобрений при внесении их в почву, также усваиваются растениями и дают такой же эффект, как и обычные "твердые" азотные удобрения. Ф.В. Турчин внес новые представления о значении калия в азотном и углеводном обмене, синтезе азотистых органических соединений и аммиачном питании растений. Ученый неоднократно указывал на значимость калия для нормального усвоения аммиачного азота злаковыми культурами. Им было установлено, что недостаток калия в условиях аммиачного питания вызывает обильное накопление аммиака в растениях, вследствие чего наступает аммиачное отравление, приводящее в крайних случаях к гибели растений. Как было установлено, в условиях аммиачного питания у растений, испытывающих недостаток в калии, повышается содержание редуцирующих сахаров. Будучи инициатором применения соединений, меченных стабильным изотопом 15N, Ф.В. Турчин провел классические исследования по поступлению в растения и использованию на синтез аминокислот и белков азота нитратов, аммония и амидов. Им были установлены последовательность образования в растениях отдельных аминокислот и факт постоянного обновления белков. С именем ученого связано решение многих практических задач агрохимии. Использование тяжелого изотопа при изучении превращений азотных удобрений в различных почвах позволило ему установить фактические размеры потерь этого элемента, происходящие в результате улетучивания из почвы свободного азота и его соединений, а также биологического поглощения данного питательного элемента микроорганизмами почвы. Работы по изучению азотного обмена в растениях позволили Ф.В. Турчину выявить возможность регулирования аминокислотного состава зерна, а, следовательно, и его биологической ценности как продукта питания путем внесения азотных удобрений. Ф.В. Турчин исследовал также процессы биологической фиксации азота. В его лаборатории было установлено, что при кратковременной экспозиции бобовых растений (1224 ч) в атмосфере 15N2 фиксированный меченый азот обнаруживается в высоких концентрациях исключительно в клеточном соке клубеньковой ткани и в значительно меньших количествах – в клеточном соке вегетативных органов растений. В клубеньковых бактериях Rhizobium меченый азот при такой продолжительности экспозиции бобовых растений практически отсутствует. Роль этих бактерий, по мнению Ф.В. Турчина, заключается в индуцировании образования этой специфической клубеньковой ткани. Согласно выдвинутой ученым гипотезе, бактерии Rhizobium, проникая в корни бобовых растений, выделяют вещество, индуцирующее образование клубеньковой ткани на поверхности корней, в которой и происходит фиксация атмосферного азота. Но этот процесс, как правильно подметил Ф.В. Турчин, осуществим только в том случае, если клубеньковая ткань снабжается некоторым специфическим веществом, синтезируемым на свету в листьях бобовых растений. Как было им установлено, первым продуктом фиксации является аммиак, который быстро трансформируется в амидную группу аспарагина. Эти работы позволили пересмотреть многие устаревшие представления о биологической фиксации азота и поставить проблему промышленного использования этого процесса. Широкие теоретические исследования Ф.В. Турчина всегда были тесно связаны с решением практических вопросов, имеющих огромное народнохозяйственное значение: организация производства удобрений и установление требований к их стандартам; оценка различных форм азотных и комплексных удобрений; установление потребности сельского хозяйства страны в минеральных удобрениях и определения их оптимального ассортимента.

Авдонин Николай Сергеевич (1903–1979) выполнил целый ряд оригинальных исследований по обоснованию повышенной эффективности гранулированного суперфосфата по сравнению с порошковидным в системе почва–удобрение–растение–микроорганизмы. Им было установлено, что снижение ретрограции фосфорной кислоты гранулированного суперфосфата при внесении его в почву связано с активизацией микробиологических процессов в сфере вокруг гранул, что снижает химическую иммобилизацию фосфора. Очаги же с повышенной концентрацией питательных веществ улучшали поступление их в растения. Эти исследования расширили теоретические представления об эффективности удобрений, внесенных в рядки с семенами. Н.С. Авдониным было установлено, что растения в первый период жизни слабее усваивают фосфор из труднорастворимых форм, что также является одной из немаловажных причин высокой эффективности суперфосфата, внесенного в рядки при посеве культуры. Он одним из первых показал положительное влияние фосфорных удобрений на рост и формирование корневой системы растений. Им также была подмечена возможность ослабления отрицательного действия на растения подвижных форм алюминия и кислотности, особенно в первый период их жизни, внесением фосфорных удобрений. Теоретические положения по действию гранулированных удобрений были опубликованы Н.С. Авдониным в книгах: "Гранулированные удобрения" и "Применение гранулированного суперфосфата". Он разработал теоретические основы питания растений в разные периоды их роста и развития. Эти вопросы нашли освещение в его книгах: "Подкормка растений", "Вопросы системы питания растений" и "Подкормка сельскохозяйственных растений". Н.С. Авдонин детально изучил негативные свойства дерново-подзолистых почв и их роль в функционировании системы почва–растение–удобрения.

Впервые в науке он ввел понятие "скрытое отрицательное действие удобрений". Раскрытие этого явления позволило ученому рекомендовать меры по повышению эффективности азотно-калийных удобрений. Впервые в науке им установлено, что негативные свойства дерново-подзолистых почв – излишняя кислотность, подвижные формы алюминия, марганца – являются одной из главных причин массовой гибели озимых зерновых культур и многолетних трав при перезимовке в Нечерноземной зоне нашей страны. Эти работы открыли широкие возможности по борьбе с гибелью растений. Итоги этих исследований автор изложил в книгах: "Свойства почвы и урожай" и "Научные основы применения удобрений". Н.С. Авдониным и его коллегами проведены оригинальные исследования по выяснению причин кальциефобности растений и по преодолению этого явления. Как показали работы ученого, главной причиной кальциефобности оказалось нарушение обмена веществ в растениях вследствие изменения соотношения в них между кальцием и калием. Для преодоления кальциефобности растений ученый впервые рекомендовал вносить известь в дозе 1/4-1/2 гидролитической кислотности. Н.С. Авдонин установил причины низкого содержания белка в растительной продукции, получаемой в Нечерноземной зоне СССР. Оказалось, что не климат этой зоны, а негативные свойства дерново-подзолистых почв понижают содержание белка в растениях. Им было установлено, что азотные удобрения не всегда повышают содержание белка в растениях. Возглавляя кафедру агрохимии МГУ в период 1952-1979 гг., Н.С. Авдонин вел большую работу по пропаганде агрохимических знаний. Автор учебника "Агрохимия" (1978).

Кауричев Иван Сергеевич (1903–2003.). Научно-исследовательская деятельность в большой мере связана с изучением сезонной динамики современных почвенных процессов, особенно в связи с явлениями временного избыточного увлажнения. На основании обобщения обширного фактического материала им была разработана оригинальная теория элювиально-глеевого процесса. Впервые в отечественной и зарубежной литературе И.С. Кауричевым были сформулированы главные черты этого процесса, показано его широкое распространение в целом ряде почвенно-климатических зон, выявлена важная роль в генезисе и плодородии многих типов почв.

И.С. Кауричевым было установлено, что для почв временного поверхностного увлажнения характерны контрастность их окислительно-восстановительного (ОВ) режима, специфический состав органических веществ, "расшатанность" минеральной части почвы, образование устойчивых водорастворимых органо-минеральных соединений, ярко выраженная их миграция по почвенному профилю, а также сегрегация в форме разнообразных конкреционных образований.

В ряде его работ была раскрыта природа превращения фосфатов в связи с развитием восстановительных процессов, изучены особенности фосфатных режимов во многих типах почв. Впервые дана обстоятельная характеристика ОВ режима и раскрыты особенности миграции веществ для подзолистых, болотно-подзолистых, оподзоленных почв, почв западин, черноземов лесостепи, каштановых и солонцовых почв, солодей. Дана оригинальная трактовка типов ОВ режимов. Совместно с учениками осуществлена углубленная разработка ОВ буферных свойств почв, применения регуляторов ОВ состояния. Особенностью проведенных исследований является агрономическая оценка ОВ состояния почв. Широкий охват всех аспектов изучения ОВ режимов почв разной степени увлажнения заслуженно выделил И.С. Кауричева как ведущего ученого в этой области.

Значительный вклад в науку представляют работы ученого по изучению условий, форм и масштабов миграции ряда соединений в почве. Впервые изучены комплексные водорастворимые органо-минеральные соединения почв, дана углубленная физико-химическая характеристика мигрирующих в почвенном профиле продуктов. Дана агрономическая оценка процессов комплексообразования и их роли в системе почва-растение.

Контроль почвенных процессов и оперативная диагностика питания

Для эффективного управления плодородием агроному необходимо понимать динамику почвенных процессов в реальном времени. Современная методология объединяет полевые стационарные наблюдения с моделированием для оценки системы «почва — растение — среда». На практике для этого применяют метод лизиметрических хроматографических колонок с использованием активированного угля, окиси Al и комплексонов. С его помощью оценивают масштабы боковой, восходящей и нисходящей миграции веществ в профиле.

В полевых исследованиях также используют метод радиоизотопных меток. Он позволяет отслеживать превращения соединений непосредственно в «живой» почве. Такой подход помогает выявить реальные масштабы потерь и усвоения элементов питания растениями.

Внедрение экспресс-диагностики кардинально изменило подход к подкормкам. Начиная с 1962 года, разработаны детальные инструкции по диагностике питания и потребности растений в удобрениях. Для оперативного анализа в полевых условиях применяют портативный прибор ОП-2-Церлинг. В 1978 году эти подходы были систематизированы в единую монографию по агрохимическим основам диагностики.

• Трудов по диагностике питания — более 250
• Внедрение экспресс-диагностики — с 1962 года
• Обоснование азотно-калийного питания — 1950 год
• Период ключевых солевых исследований — 1937–1963 гг.

Регулирование качества продукции и мелиорация засоленных земель

Минеральные удобрения выступают мощным фактором управления качеством продукции. Формы и соотношения азотистых и калийных удобрений напрямую влияют на накопление в растениях органических кислот, углеводов, эфирных масел и каучука. Физиологические основы применения этих туков были детально обоснованы в 1950 году. Это позволяет агрономам целенаправленно изменять химический состав выращиваемых культур.

Для повышения отдачи от удобрений используют локальное внесение гранулированных форм. Кроме того, практикуется некорневое питание растений микроэлементами, что позволяет быстро компенсировать их дефицит в критические фазы развития. Правильная техника внесения сводит к минимуму нецелевые потери действующих веществ.

В засушливых областях мелиорация солонцеватых земель строится на знании геохимии солевых процессов. В исследованиях 1937–1963 годов были изучены солонцы и солончаки (1937 г.), биологические циклы движения солей (1944 г.), происхождение и режим засоленных почв (1946 и 1947 гг.). Также определены показатели нефтеносности недр (1951 г.), закономерности геохимии пустынь и процессов соленакопления (1954 г.), роль дренажа в мелиорации (1956 и 1958 гг.), гидрогенная аккумуляция соединений кремнезема и полуторных окислов (1958 г.), распределение микроэлементов (1959 г.) и свойства щелочных почв содового засоления (1963 г.). На основе этих данных создана генетическая классификация засоленных почв.

Практические мелиоративные мероприятия разрабатывают индивидуально для каждого типа оазиса с учетом природной обстановки. При отрыве солонцов от грунтовых вод происходит их постепенное остепнение. Если же на гидроморфные почвы воздействуют щелочные пленочно-капиллярные растворы, развивается досолончаковая солонцеватость. В этом случае мелиорация требует обязательного применения дренажа для рассоления пахотного горизонта.

Работы второго направления (генезис, классификациями география почв, историческое почвоведение) являются вторым постоянным звеном научной деятельности В.А. Ковды, начиная с самого раннего периода ее. Хронологически это: "Почвы табачных районов СССР" (1933), "Почвы Британии и их окультуренность" (1935), "Почвы бассейна р. Дона" (1939), "Почвенный покров Ирана" (1944), "Почвы Прикаспийской низменности" (1950), карты природных и хозяйственных условий Туркмении, Южной Украины и Северного Крыма, Среднего Поволжья, Ростовских степей и Волго-Донского пути, Кубани и Ставрополья (1950), "Почвы дельты Волги" (1951), "Минеральный состав растений и почвообразование" (1956), "Очерк почв Приамурья" (1957), "В пустынях и оазисах Египта" (1958), "Очерки природы и почв Китая" (1959), "Почвенная карта Азии" (1964; 1971), "Общность и различия в истории почвенного покрова континентов" (1965), "Почвенная карта мира" (1965), "Основы учения о почвах" (1973), "Почвенная карта мира в масштабе 1:10000000 (1974) и др. Три из названных работ посвящены почвенной карте мира.

Среди научных трудов В.А. Ковды выделяется вышедшая в двух книгах капитальная монография "Основы учения о почвах", "Общая теория почвообразовательного процесса" (1973). Ответственный редактор этой книги профессор МГУ Г.В. Добровольский совершенно справедливо указывает, что "…по оригинальности и глубине трактовки важнейших вопросов современного почвоведения, по широте их охвата и обилию материала книга В.А. Ковды не имеет себе равных в отечественной литературе и не может быть отнесена ни к учебникам, ни к специальным монографиям. Она представляет собой опыт фундаментально-энциклопедического обобщения современных знаний в области теоретического почвоведения". В этой замечательной книге проблема происхождения и эволюции почв рассматривается на основе творческого развития современных идей биогеохимии и биогеоценологии. Новым является анализ связи почвообразования с неотектоникой и освещение роли идущих в земной коре глубинных процессов, влияющих на почвообразование. Вопросам палеопочвоведения автор уделяет большое внимание и, может быть, самой важной особенностью монографии является то, что почвенная оболочка Земли, вероятно, впервые рассмотрена как часть биосферы, причем часть, отличающаяся наивысшей плотностью жизни и наибольшей геохимической энергией живого вещества. Эта книга как бы связывает работы В.А. Ковды во всех вышеуказанных направлениях с изучением биосферы. Это направление ученый начал развивать с конца 60-х гг. Он показал, что почвенный покров Земли является существенным компонентом биосферы и играет огромную роль в накоплении и перераспределении запасов энергии и элементов, жизненно необходимых всему живому, включая и человека.

В 1968 г. на Межправительственной конференции экспертов по научным основам рационального использования и сохранения ресурсов биосферы ЮНЕСКО В.А. Ковда выступил с докладом "Современное учение о биосфере". В этом докладе содержались новые для того времени обобщения: а) о роли гумусовой оболочки почв как общепланетарного аккумулятора и распределителя энергии, прошедшей через фотосинтез растений, и универсального экрана, удерживающего в биосфере биофильные элементы от геохимического стока в Мировой океан; б) об особенностях роли почв в синтетических и деструктивных частях биологического круговорота; в) о совершенно особом характере почв так природных ресурсов. Почвы являются особой формой природных ресурсов в силу того, что отличаются как от возобновляемых; так и от невозобновляемых их форм. В отличие от первых, почвенный покров не возобновляется после разрушения, так как невоспроизводимы условия и история его формирования, а в отличие от вторых, правильное хозяйственное использование почв сохраняет их и позволяет улучшать, придавая им новые качества, отсутствующие в природных почвах.

В.А. Ковда выдвинул также ряд очень важных положений в области агрохимии и основ применения удобрений, справедливо указывая, что мы вступили в век комплексных мелиораций. Он подчеркивал, что они будут эффективны только при условии достаточно высоких доз удобрений. Им неоднократно ставился вопрос о широкой постановке дела изыскания новых видов минеральных удобрений и микроудобрений, а также биохимических удобрений типа витаминов, аминокислот, ферментов.

В.А. Ковда выдвинул идею о создании агрогеохимии как науки об изучении круговорота элементов в агробиоценозах – основных ценозах культурных ландшафтов планеты.

Петербургский Александр Васильевич (1904–1989) – ученик академика Д.Н. Прянишникова. Главное направление его научной деятельности – корневое питание растений, в частности, изучение взаимодействия корневой системы с твердой фазой почвы при усвоении обменнопоглощенных ионов. Он изучил влияние кислотности почв и содержания в ней подвижного алюминия на рост и развитие растений; разработал теоретические основы известкования кислых почв; выявил условия наиболее эффективного использования молибдена растениями; установил положительное действие на бобовые культуры ванадия; дал агрохимическую оценку комплексным удобрениям. А.В. Петербургский первым выполнил ряд оригинальных исследований по балансу питательных веществ в земледелии. Он – основатель и первый руководитель лаборатории круговорота и баланса веществ в земледелии. А.В. Петербургский – автор фундаментальных монографий: "Обменное поглощение в почве и усвоение растениями питательных веществ" (1959), "Агрохимия и физиология питания растений" (1971; 1981), "Концентрированные минеральные удобрения" (1969), "Агрохимия комплексных удобрений" (1975), "Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии" (1979). Его перу принадлежат учебники "Агрохимия и система удобрений" (1967) и "Практикум по агрохимии" (1968). Как крупный ученый-агрохимик, А.В. Петербургский участвовал в качестве эксперта и консультанта Госплана СССР и РСФСР, Министерств сельского хозяйства СССР и РСФСР, ВАСХНИЛ, выполнял поручения сельскохозяйственного отдела ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Большие заслуги принадлежат ему в развитии принципиальных положений агрохимической науки, имеющих важное значение для научного обоснования мероприятий по химизации земледелия нашей страны. Он – инициатор создания агрохимической службы в стране. Еще в 1932 г. А.В. Петербургский в соавторстве с Н.Ф. Горбуновым и И.А. Дмитриевым опубликовал книгу "Агрохимслужба в свекловодстве".

Колосов Илья Иванович (1906–1955) экспериментально показал решающую роль обменной адсорбции как важнейшего процесса, при помощи которого осуществляется первичное связывание минеральных веществ на поглощающей поверхности корней. Разработал метод определения поглощающей поверхности корней при помощи учета адсорбции ими метиленовой сини. Ценность этого метода заключается не только в его простоте и доступности, но также и в том, что он позволяет дифференцированно изучать формирование как общей поглощающей поверхности корня, так и его рабочей поверхности, способной к дальнейшей передаче адсорбированных веществ внутрь корня. Это обстоятельство позволяет исследователю получить сразу представление как о размерах поглощающей поверхности корня, так и о ее функциональных свойствах. Результаты исследований, проделанных И.И. Колосовым, позволили установить, что адсорбирующая способность корней существенно изменяется в процессе развития растений. Благодаря этому изменяется зависимость адсорбции ионов от рН наружной среды в различные периоды развития. Вместе с этим установлено значение возрастных изменений для поглощения корнями ионов NH4+, PO43-, K+ и Ca2+. Ученый одним из первых указал на недостаточность диагностирования минерального питания только по содержанию водорастворимой фракции элементов питания в почве. И.И. Колосов установил значимость корневых систем в общем обмене веществ в растении. Используя методику меченых атомов, он показал способность корневых систем к быстрому синтезу высокомолекулярных фосфорорганических соединений – нуклеопротеидов и фосфатидов. Одновременно им было установлено и передвижение из корневых систем ряда аминокислот в надземные части растения. Результаты исследований И.И. Колосова по изучению корневых систем как органа питания растений были обобщены в его уникальной монографии "Поглотительная деятельность корневых систем растений", которая была опубликована в 1962 г. посмертно.

Магницкий Константин Павлович (1906–1975) разработал методы ускоренного определения содержания элементов минерального питания в листьях, почве и питательных растворах. Установил признаки голодания важнейших сельскохозяйственных культур элементами минерального питания. Предложил способы определения потребности растений в удобрениях. Одним из первых указал на необходимость применения магниевых удобрений в растениеводстве. Автор фундаментальных монографий: "Магниевые удобрения" (1951), "Контроль питания полевых и овощных культур" (1964), "Диагностика потребности растений в удобрениях" (1972), "Полевой контроль питания растений" (1959), "Новые методы анализа растений и почв" (1959), "Сильвинит, каинит, карналлит" (1963).

Пейве Ян Вольдемарович (1906–1976) – основоположник агрохимии микроэлементов, внесший огромный вклад в решение вопросов теории и практики применения микроудобрений. Он одним из первых в нашей стране начал проводить фундаментальные исследования по изучению значения микроэлементов для жизнедеятельности культурных растений, а также их эффективности в повышении урожая и улучшении качества продукции сельскохозяйственных культур. Я.В. Пейве изучил роль микроэлементов в питании и ферментативной активности растений, предложил методы определения в почвах меди, марганца, молибдена, кобальта, цинка, подвижных форм калия и алюминия, а также гуминовых кислот. Он выделил и изучил содержащие металл ферменты нитратредуктазу и нитрогеназу; исследовал структуру и функции содержащего железо белка леггемоглобина из клубеньков бобовых культур; открыл ранее неизвестное свойство растительной пероксидазы катализировать восстановление нитратов у растений в присутствии диэтилдитиокарбаматов и начал исследование механизма этой реакции. Я.В. Пейве установил эффективность удобрения почв бором и медью; разработал оригинальную методику определения подвижного калия в почвах, сыгравшую существенную роль в улучшении агрохимического обслуживания и вошедшую в дальнейшем в учебники агрохимии. Он автор книг: "Биохимия почв" (1961), "Микроэлементы и ферменты" (1960), "Руководство по применению микроудобрений" (1963). Им была организована Лаборатория биохимии микроэлементов в Институте физиологии растений АН СССР, которой руководил до последних дней жизни. Был бессменным главным редактором бюллетеня "Микроэлементы в СССР". В 1958-1966 гг. Я.В. Пейве являлся Председателем Совета Национальностей Верховного Совета СССР. С 1966 г. он занимал должность главного ученого секретаря Президиума АН СССР, с 1971 по 1975 г. – академика-секретаря Отделения общей биологии АН СССР.

Каталымов Михаил Васильевич (1907–1969) – один из инициаторов практического применения микроэлементов в сельском хозяйстве. Провел глубокие исследования в области агрохимии микроэлементов. Дал агрохимическую оценку различным формам микроудобрений. Установил возможность использования различных отходов промышленности в качестве микроудобрений. Разработал методы анализа почв, растений и удобрений на содержание в них микроэлементов. Его книга "Микроэлементы и микроудобрения" (1965) удостоена премии имени Д.Н. Прянишникова.

Школьник Марк Яковлевич (1907–1983). Научная деятельность ученого посвящена одному из важнейших разделов проблемы минерального питания растений – изучению микроэлементов, имеющему серьезное теоретическое и практическое значение. В нашей стране является одним из пионеров в этой области. Первые исследования ученого по микроэлементам посвящены физиологической роли бора. Уже тогда он показал необходимость бора не только для двудольных растений, но и для злаков, а также значение этого элемента для плодообразования и его влияние на разные стороны обмена веществ. Результаты этих работ способствовали решению важных практических вопросов – усилению с помощью бора плодообразования у бобовых и овощных культур. В 1939 г. М.Я. Школьник опубликовал первую в нашей стране и в мировой литературе сводку работ о роли микроэлементов в жизни растений. Под его руководством и непосредственным участием позже были выполнен целый ряд уникальных исследований по изучению физиологической роли микроэлементов в жизнедеятельности растений. Были получены экспериментальные подтверждения о причастности микроэлементов к энергетическому, нуклеиновому, фенольному, ауксиновому обменам, синтезу компонентов клеточных стенок. Были выяснены физиологические причины тератологических изменений у растений под влиянием недостатка или избытка микроэлементов. М.Я. Школьник автор монографий "Роль бора и других микроэлементов в жизни растений" (1939), "Значение микроэлементов в жизни растений и земледелии" (1950), "Микроэлементы в сельском хозяйстве" (1957), "Микроэлементы в жизни растений" (1974).

Александрова Людмила Николаевна (1908–1983). Научные интересы были сосредоточены в области химии гумусовых веществ и их производных. Результаты исследований позволили ей создать свою концепцию о процессе гумификации. В 1966 г. во время господства конденсационной гипотезы гумификации, опубликовала основы новой гипотезы, согласно которой элементарными звеньями гумификации являются окислительное кислотообразование, формирование азотистой части молекулы, фракционирование и дальнейшая трансформация новообразованных гумусовых кислот, их взаимодействие с минеральной частью почвы. Эта гипотеза процесса гумификации стала в настоящее время ведущей и объясняет причины колебаний элементного состава и других свойств гумусовых кислот не только в разных типах почв, но и в пределах одного почвенного профиля и горизонта. Теория механизма взаимодействия гумусовых веществ с минеральной частью почвы позволила выявить пути их закрепления в почве и объяснить причины слабого закрепления гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах даже после их известкования. Это позволило Л.Н. Александровой в 60-ые гг. настаивать на необходимости систематического обогащения дерново-подзолистых почв органическим веществом и в настоящее время положительный баланс гумуса — одна из основных задач прикладного почвоведения.

Исследования ученого в области химии гумусовых веществ занимают ведущее место в мировой науке; разработанные ею теоретические принципы и мы реакций гумификации и органо-минеральных взаимодействий широко используются почвоведами различных направлений, они вошли в учебники и учебные пособия. Итогом ее многолетних теоретических и экспериментальных исследований по проблеме почвенного гумуса стала монография "Органическое вещество почвы и процессы его трансформации" (1980), которая является одновременно и наиболее полной сводкой основных достижений мировой почвенной науки в области изучения гумуса.

Магний в системе питания: критические пороги и диагностика

Магний напрямую влияет на фотосинтез, рост растений и качество урожая. При его дефиците в питательной среде возникают глубокие функциональные нарушения развития культур. Чтобы предупредить потери, необходимо контролировать уровень элемента в почве и учитывать его взаимодействие с другими компонентами питания.

Для оперативного контроля применяется трилонометрический метод определения кальция и магния. Дефицит магния начинает проявляться, когда его содержание в почве падает ниже критического уровня. Исследованиями установлены точные пороговые значения содержания подвижного магния:

• Песчаные и супесчаные дерново-подзолистые почвы — 7–8 мг/100 г
• Красноземы и субтропические подзолистые почвы (тяжелый гранулометрический состав) — 10–12 мг/100 г

На основе сравнительной оценки различных соединений разработан и внедрен в производство специализированный ассортимент магнийсодержащих удобрений. Систематизация этих данных и оценка потребности пашни в магнии были завершены в рамках масштабных обобщающих работ 1967 года, опирающихся на многолетнюю исследовательскую базу 1908–1992 годов.

Агротехника риса на затопляемых почвах и функции почвенных фульвокислот

Технология выращивания риса на затопляемых чеках требует управления окислительно-восстановительными процессами. В переувлажненной системе «почва — корни риса — поверхностная почвенная пленка» многие химические соединения переходят в подвижное состояние и активно мигрируют к корневой системе. Это позволяет эффективно использовать энергетические ресурсы органического вещества почвы, растительных остатков и сидератов для питания риса.

В сильно восстановленной залитой почве создаются экстремальные условия для корневой системы. Для нейтрализации токсичных продуктов восстановления и обеспечения корней кислородом задействуют кислород оксидов, содержащихся в почве. На основе этих физико-химических закономерностей, изученных в период 1908–1994 годов и опубликованных в практических руководствах 1961 и 1971 годов, строится современная система ухода за посевами.

1. Проведение специальной механической обработки почв рисовых полей для регулирования окислительно-восстановительного потенциала.
2. Внесение сбалансированных доз органических и минеральных удобрений.
3. Регулирование водного режима чеков в критические фазы развития растений.

Важнейшим фактором мобилизации элементов питания во всех типах почв выступают фульвокислоты. В рамках биологического направления почвоведения (развивавшегося в 1908–1978 годах) были детально изучены свойства фульвокислот в свободном состоянии. Они способны вступать в прямые реакции с ключевыми почвенными основаниями:

• железом и алюминием;
• кальцием и магнием;
• натрием и аммонием.

Биохимия подзолов и методы контроля техногенного загрязнения почв

Эффективное использование кислых почв в земледелии невозможно без понимания их биохимических особенностей. Разрушение минеральной части подзолистых почв происходит под воздействием агрессивных фульвокислот. В процессе их миграции образуются подвижные комплексные и внутрикомплексные соединения полуторных окислов, а гумусовые кислоты и их солей осаждаются дифференциально. Эта биохимическая концепция, обобщенная в монографии 1964 года, раскрывает особенности проявления подзолообразовательного процесса в различных физико-географических условиях.

Для точной диагностики почвенных процессов агрохимические лаборатории используют комплекс современных физико-химических методов. Начало этому направлению было положено в 1938 году сбором первой установки для рентгеноструктурного анализа глинистых минералов, а в 1939 году была создана специализированная лаборатория для изучения катионного обмена на почвенных минералах и строения гумусовых веществ. Под руководством отечественных ученых (годы жизни одного из основателей направления — 1909–1997) были уточнены и внедрены в практику следующие методы исследования:

• рентгеноструктурный и термический;
• спектральный (описан в книге 1977 года);
• полярографический и фотоколориметрический;
• определение активности ионов в почвах.

Инструментальные методы позволяют также решать задачи охраны земель от промышленного загрязнения. На основе детального анализа влияния техногенных выбросов на почвы, растительность и грунтовые воды разработана система защитных мероприятий. Она включает обязательный контроль за загрязнением угодий тяжелыми металлами и организацию санитарно-защитных зон.

Контроль экологического состояния полей выполняется строго по регламентированной схеме:

1. Отбор сопряженных проб почв, растений и поливных вод на контролируемой территории.
2. Проведение лабораторного анализа на содержание тяжелых металлов.
3. Оценка степени загрязнения на основе разработанных критериев.
4. Проведение биологической и технической рекультивации в санитарно-защитной зоне.

Агротехнические факторы эффективности удобрений и диагностика питания культур

Эффективность минерального питания растений напрямую зависит от площади питания и сопутствующих технологических операций. Концепция площади питания растений, предложенная отечественным ученым (годы жизни 1911–1978), доказывает необходимость учета агротехнических факторов. Удобрения не просто дают прибавку урожая, но и направленно изменяют свойства почв в зональном разрезе, что требует постоянной корректировки технологий их применения.

Для рационального распределения минеральных и микроудобрений по природным и административным районам используются специальные почвенно-географические карты. На них отражено содержание микроэлементов в почвах Европейской части страны. Карты позволяют агроному оперативно выявлять потенциальные зоны дефицита элементов, оценивать их доступность для сельскохозяйственных культур и учитывать сорбционную способность конкретных почв.

Методология диагностики азотного питания сои и риса детально прорабатывалась представителями отечественной агрохимической школы (включая труды исследователя 1913 года рождения). Эти изыскания легли в основу современных систем питания растений. Ключевые этапы развития методологии и учебных стандартов отражены в профильной литературе:

• Кандидатская диссертация «Азотное питание растений» — 1944 год
• Учебник «Агрономическая химия» — 1954 год
• Докторская диссертация «Особенности азотного питания бобовых культур» — 1974 год
• Учебное пособие «Методика опытного дела в агрономии» — 1987 год

Панников Виктор Дмитриевич (род. 1914 г.) провел сравнительные исследования черноземов и лесостепных почв, изучавшихся экспедициями В. В. Докучаева, и установил, что без применения минеральных удобрений содержание перегноя в почвах на пашне лесостепной зоны уменьшается, а под лиственными лесами происходит его накопление. В докторской диссертации «Генезис лесостепных почв» (1954) он дал подробный анализ этих процессов, а также эволюции почв лесостепной зоны. В диссертации сформулированы методы повышения плодородия лесостепных почв и достижения на этой основе высоких и устойчивых урожаев.

Им уделено особое внимание увеличению производства и применения промышленных туков, без чего трудно рассчитывать на устойчивость и высокий уровень земледелия в нашей стране. На основе богатого экспериментального материала В. Д. Панниковым был разработан комплекс агротехнических и агрохимических средств для повышения плодородия дерново-подзолистых, лесостепных почв и черноземов Нижегородской области.

Возглавив Географическую сеть опытов с удобрениями (1963–1983 гг.), он провел значительную работу по решению проблемы расширенного воспроизводства плодородия и получения достаточно высоких и устойчивых урожаев. В. Д. Панников выполнил многочисленные исследования по установлению оптимальных параметров плодородия почв, в т. ч. почвенного поглощающего комплекса. Значительное место в его работах уделено роли и значению органического вещества в почве, особенно активному гумусу, его балансу в земледелии.

В. Д. Панников вместе со своим учеником И. Н. Пантелеевым в серии опытов с пропашными культурами установили, что минеральные удобрения при внесении ленточным способом в 2–3 раза эффективнее, чем при внесении обычным разбросным способом.

Он с достаточной полнотой сформулировал важный принцип, который крайне необходимо соблюдать при обеспечении экологически безопасной системы удобрения в хозяйствах – это непременное следование в практической работе:

• законам земледелия;
• теоретическим положениям агрохимии и всего комплекса агрономических наук;
• мерам по повышению продуктивности почв и рациональному использованию их богатств;
• рациональному использованию всех видов энергии;
• эффективной эксплуатации сельскохозяйственной техники, чтобы каждый внесенный центнер удобрений, каждый килограмм пестицида, использованный для защиты культурных растений, принесли максимальную прибавку урожаев и обеспечили бы защиту окружающей природной среды.

В. Д. Панников – автор первого учебника по геологии для сельскохозяйственных вузов «Основы геологии» (1961), а также монографий:

• «Почва, удобрение и урожай» (1964);
• «Почва, климат, удобрение и урожай» (1977; 1987);
• «Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья» (1994);
• «О высокой культуре земледелия и росте урожаев» (2003).

Кореньков Дмитрий Александрович (1920–1995) – выдающийся представитель агрохимической науки России. В результате многолетних научных исследований он разработал ряд принципиально новых положений по обоснованию рационального экологически безопасного ассортимента минеральных удобрений и на этой основе – рекомендации по повышению их эффективности. Большое значение имеют фундаментальные исследования Д.А. Коренькова по изучению агрохимических особенностей превращения азота удобрений в системе почва-растение, выполненных с использованием стабильного изотопа азота 15N. Эти исследования позволили выдвинуть ему новые теоретические положения по агрохимии разных форм азотных удобрений: твердых, жидких, длительно действующих. Они явились основой для рекомендаций по повышению эффективности азотных удобрений. Являясь прекрасным методистом, Д.А. Кореньков на всех этапах своей научной деятельности уделял первостепенное внимание развитию новых методов исследований, использованию и совершенствованию современного приборного парка. Он выдвинул идею целесообразности использования в агрохимических исследованиях обедненных по 15N азотных удобрений и экспериментально ее подтвердил, что дало возможность значительно расширить диапазаон агрохимических исследований с меченым азотом. Д.А. Кореньков – автор фундаментальных монографий: "Агрохимия азотных удобрений" (1975), "Продуктивное использование минеральных удобрений" (1985), "Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений" (1999).

Воллейдт Лариса Петровна (1922–1999) разработала физиологоагрохимические основы минерального питания озимой пшеницы. Установила влияние норм и соотношений азота и фосфора в питательной среде на поступление и распределение этих элементов в органах озимой пшеницы в онтогенезе в связи с процессами реутилизации и оттока. Провела глубокие исследования по изучению азотного, фосфорного и углеводного обменов в растениях в связи с применением удобрений. Установила корреляционную зависимость между составом фосфорных соединений в листьях озимой пшеницы в онтогенезе и урожаем зерна. Л.П. Воллейдт выполнила ряд оригинальных исследований по выяснению физиологической роли серы в жизнедеятельности растений. Являясь продолжительный период секретарем Диссертационного совета ВИУА, она принимала самое непосредственное участие в подготовке высококвалифицированных ученых-агрохимиков.

Смирнов Петр Михайлович (1922–1985) – видный ученый агрохимик Прянишниковской школы. Основным направлением его исследований было изучение проблемы азота в земледелии, особенно азотных удобрений и путей повышения их эффективности. В результате проведенных исследований с использованием изотопа 15N были детально изучены многие вопросы агрохимии азота: установлены коэффициенты использования азота основных форм азотных удобрений и размеры усвоения азота почвы различными сельскохозяйственными культурами, выяснены условия и факторы, способствующие более продуктивному использованию азота почвы и удобрений, показано значение известкования кислых почв и их окультуренности, орошения и применения некоторых микроудобрений. Оригинальные исследования проведены им по изучению превращения азота удобрений в почве, показаны размеры закрепления этого элемента в органической форме, состав закрепившегося азота и доступность его растениям в последействии, выяснены размеры и состав газообразных потерь из почвы при различных условиях, особенно факторы, способствующие уменьшению в составе выделяющихся газообразных продуктов закиси азота – наиболее опасного загрязнителя атмосферы, приводящего при его накоплении к разрушению озонового экрана Земли. П.М. Смирновым разработаны научные основы применения ингибиторов нитрификации для снижения непроизводительных потерь азота, повышения урожайности растений и улучшения качества урожая. Под его научнометодическим руководством проведены широкие производственные испытания ингибиторов нитрификации в различных почвенно-климатических зонах СССР. Результаты исследований по проблеме азота в земледелии и азотных удобрений им были обобщены в докторской диссертации (1970) и методическом пособии "Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15N)". Значительные исследования проведены ученым с использованием 32Р по изучению фосфатного питания растений в разных условиях и способов внесения суперфосфата под различные культуры, а также по изучению эффективности некоторых новых форм фосфорных удобрений, в частности, продуктов неполного разложения фосфоритов и их смесей с красным фосфором. Важное место в исследованиях П.М. Смирнова занимали вопросы эффективного использования удобрений для получения планируемых урожаев культур и системы их применения в севооборотах Нечерноземной зоны.

Гинзбург Клара Ефремовна (1923–1992). Крупный специалист по агрохимии почвенного фосфора. Она – автор ряда оригинальных теоретических работ по изучению роли первичных и вторичных минералов, гидратов полуторных окислов и гумусовых веществ в поглощении фосфора удобрений, накоплении остаточного фосфора и его доступности растениям. Являлась руководителем фосфатной группы отдела агрохимии почв, проводившей работы по изучению форм фосфора в основных типах почв Союза, совершенствованию и сравнительной оценке методов определения усвояемых фосфатов в почве. В частности, разработаны и предложены методы определения валового фосфора в почвах, общего содержания органических и минеральных форм фосфора, фракционного состава минеральных фосфатов, растворимых фосфатов в лимоннокислой и аммонийно-молибдатной вытяжках из почв, емкости поглощения фосфатов почвами, фосфатный и фенолфталеиновый способ определения фосфатазной активности почв. Ряд методов выполнен на уровне изобретения, получены авторские свидетельства. Эти методы вошли во многие руководства и нашли широкое применение в практике анализа почв.

Среди опубликованных К.Е. Гинзбург научных работ особо следует отметить методические разработки и обобщение результатов собственных исследований и литературных данных: "Формы фосфора в основных типах почв СССР по почвенно-климатическим районам", вошедшее в 16-й том региональной серии "Агрохимическая характеристика почв СССР" (1976). Представленные данные позволили более обоснованно характеризовать фосфатные фонды почв Союза и прогнозировать различную эффективность фосфорных удобрений.

Важным результатом творческой деятельности К.Е. Гинзбург явилась публикация монографии "Фосфор основных типов почв СССР" (1981), получившей широкую известность и ставшей уже библиографической редкостью. В теоретической части книги рассматриваются современные сведения об особенностях строения атома фосфора, его космическая и планетарная роль в окружающей среде, механизм взаимодействия фосфора с различными компонентами почв. На огромном фактическом материале показаны географические закономерности распределения запасов и форм фосфора в почвах по почвенноклиматическим зонам и почвенно-агрохимическим районам страны.

Болдырев Николай Константинович (1928–2000) разработал комплексные методы аналитической листовой (КМАЛД) и почвенной диагностики (КМАПД) условий питания зерновых, крупяных, зернобобовых, масличных, овощных культур и картофеля. Для этих культур им установлены оптимальный химический состав листьев и целых растений по фазам вегетации, показатели нормального содержания подвижных питательных веществ в почве, предложены совершенно новые и простые методы расчета доз основного удобрения и подкормок на запланированный урожай хорошего качества применительно к каждому полю и интенсивным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в богарном и орошаемом земледелии. Впервые в нашей стране Н.К. Болдыревым установлена закономерность связи между химическим составом зерна пшеницы с одной стороны, и содержанием, а также соотношением элементов питания в листьях в фазу цветения–начала формирования семян – с другой. Она явилась основой метода листовой диагностики качества урожая, позволяющего прогнозировать содержание общего азота и сырого белка в зерне за 1-1,5 месяца до уборки урожая, и в случае необходимости рекомендовать некорневую подкормку растений мочевиной и дозу азота в ней для доведения белковости зерна до стандарта сильной пшеницы.

Дерюгин Игорь Павлович (род. 1928 г.) – один из известных специалистов в области агрохимии калия и фосфора. Под его руководством и при непосредственном участии было положено начало систематическим исследованиям по системе применения удобрений и детальному изучению агрохимических свойств почв Удмуртии. На основе проведенных ученым исследований стало возможным прогнозировать потребность сельского хозяйства нашей страны в минеральных удобрениях и наиболее эффективно использовать их на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. И.П. Дерюгиным разработаны подходы к агрохимическому обоснованию динамических систем применения удобрений в агроценозах Нечерноземной зоны России. Им совместно с В.В. Прокошевым предложен метод расчета норм калийных и фосфорных удобрений в полевых севооборотах на дерново-подзолистых и серых лесных почвах с использованием блока показателей в системе почварастение-удобрение. И.П. Дерюгин автор уникальных книг: "Агрохимические основы системы удобрений овощных и плодовых культур" (1988), "Калий и калийные удобрения" (2000).

Орлов Дмитрий Сергеевич (род. 1928 г.). Является одним из ведущих специалистов по химии органического вещества почв и методам его исследования. Им детально изучены физико-химические свойства и молекулярные параметры гумусовых кислот зонально-генетического ряда почв, решен вопрос о молекулярных массах гуминовых и фульвокислот, идентифицированы их важнейшие структурные единицы. В результате предложена новая схема молекулярного строения гумусовых кислот, создана оригинальная кинетическая теория гумификации, которая позволяет дать прогноз изменения качественного состава гумуса при сельскохозяйственном освоении почв, их мелиорации, внесении удобрений. Д.С. Орловым опубликованы монографии "Гумусовые кислоты почв" (1974), "Химия почв" (1985), учебное пособие "Практикум по химии гумуса" (1969), обобщающий обзор "Теоретические и прикладные проблемы химии гумусовых веществ" (1978), "Биогеохимия" (2000). "Гумусовые кислоты почв" – первая монография в отечественной литературе о гумусовых кислотах. В научном творчестве Д.С. Орлова заметное место занимают труды по методам по исследования органического вещества почвы. "Практикум по биохимии гумуса" – единственное комплексное руководство по определению содержания и запасов органического соединения углерода, состава и свойств гумусовых веществ и использованию результатов изучения гумуса для характеристики почв. Исследования Д.С. Орлова по проблеме химии органического вещества почв получили широкое признание как в нашей стране, так и за рубежом. Он внес значительный вклад в развитие отечественного почвоведения и агрохимии.

Чумаченко Иван Николаевич (1928–2003) разработал теорию химизма фосфора в различных почвах и дал агрохимическое и агроэкологическое обоснование освоению 20 местных месторождений фосфоритов. Работая по проблеме фосфора в орошаемом земледелии, И.Н. Чумаченко в 1956 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук и возглавил тематику по проблеме фосфора в карбонатных почвах и эффективности применения фосфорных удобрений в орошаемых районах Средней Азии. В 1964 г. он защитил докторскую диссертацию на тему: "Запасы фосфора в почвах и условия эффективного использования фосфорных удобрений под хлопчатник в орошаемых районах Средней Азии". Важным теоретическим достижением этой работы является открытие закономерности, что в карбонатных почвах не происходит глубокого закрепления внесенных фосфатов, а механизм их поглощения в значительной мере сводится к обменно-анионному процессу. И.Н. Чумаченко провел широкомасштабные исследования по взаимодействию фосфорных удобрений с микроэлементами, созданию новых комплексных удобрений на базе фосфоритной муки и природных боратов, фосфоритной муки с добавлением солей различных макро- и микроэлементов, бишофита, лигнина. Ученый экспериментально показал возможность использования бентонитов, цеолитов, глауконитов и местных фосфоритов для питания растений и улучшения почв без химического воздействия. Он установил необходимость включения микроэлементов в систему удобрения сельскохозяйственных культур и разработал технологию их применения. И.Н. Чумаченко – автор более 10 оригинальных монографий. Одна из них – "Агрохимия фосфора и нетрадиционного минерального сырья" в 2001 г. отмечена дипломом РАСХН как лучшая завершенная научная работа года.

Потатуева Юлия Александровна (род. 1928 г.). Изучила ассортимент микроудобрений для земледелия Российской Федерации; обосновала необходимость включения микроэлементов в удобрения. Доказала пригодность труднорастворимых соединений микроэлементов, наряду с их техническими солями, для использования в качестве микроудобрений. Установила необходимое содержание микроэлементов в минеральных удобрениях. Выявила связь между количеством доступных растениям форм микроэлементов в почве и эффективностью микроудобрений. Установила возможность компенсации недостатка микроэлементов в почвах за счет их примесей в минеральных удобрениях, известковых материалах и фунгицидах. Предложила термин "Агрохимические показатели удобрений с добавками микроэлементов". Разработала оригинальный способ расчета потребности земледелия в микроэлементах. Возглавляя продолжительное время лабораторию микроэлементов на Долгопрудной агрохимической опытной станции НИУИФ и являясь членом Бюро Научного совета АН СССР по проблемам микроэлементов в биологии, она оказывала методическую помощь и координировала исследования по микроэлементам в нашей стране. Результаты многолетних исследований обобщены в докторской диссертации "Агрохимическая эффективность и перспективы применения минеральных удобрений с микроэлементами".

Державин Леонид Михайлович (род. 1929 г.). Известен как крупный ученый в области агрохимии по вопросам рационального, экологически безопасного применения удобрений, воспроизводства плодородия почв, научного и информационного обеспечения сельского хозяйства. В период работы директором ЦИНАО Л.М. Державин являлся научным руководителем исследований по вопросам агрохимического обслуживания сельского хозяйства в СССР и координатором совместных исследований стран-членов СЭВ. Участвовал в разработке нормативной базы химизации земледелия, научнометодических основ рационального, экологически безопасного интегрированного применения удобрений, в разработке вопросов повышения плодородия почв, совершенствования автоматизированных систем управления агрохимическим обслуживанием сельского хозяйства и опытной работы с удобрениями агрохимической службы. Автор монографии "Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии" (1992).

Ефимов Виктор Никифорович (род. 1929 г.). Внес значительный вклад в решение фундаментальных и прикладных проблем агрохимии. При исследовании связи между количеством и качеством гумуса дерново-подзолистых почв он показал, что трансформация почвенных запасов азота зависит не только от количества гумуса, но и от его качественного состава. При изучении вопросов баланса и трансформации азота удобрений по 15N на дерновоподзолистых почвах разной степени окультуренности и мелиорированных торфяных почвах В.Н. Ефимов выявил роль почвенного азота и азота удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур, разработал способы регулирования азотного режима осушенных торфяных почв. Установил роль гумуса, глинистых минералов, гидрооксидов алюминия и железа в сорбции фосфора. Им выявлена диспропорция между высоким содержанием подвижных фосфатов и урожайностью сельскохозяйственных культур на почвах, подвергшихся зафосфачиванию. В.Н. Ефимов провел ряд исследований по изучению калийного режима почв, выявлению действия и последействия калийных удобрений. Участвовал в создании и испытании новых видов комплексных удобрений, содержащих макро-, мезо- и микроэлементы; в разработке технических условий на использование активных илов и гидролизного лингина в качестве почвенных мелиорантов и удобрений. Автор популярного учебника "Система удобрений" (2003).

Ладонин Вадим Феопентович (род. 1930 г.). Научные работы ученого известны как в России, так и за рубежом. Его по праву считают пионером в области разработки теоретических аспектов механизма и природы действия гербицидов различных классов, закономерностей их поведения в растениях при различной чувствительности к ним, а также в почве. Им установлены новые, ранее неизвестные закономерности взаимодействия удобрений с гербицидами при комплексном, совместном или последовательном применении. Заслуживают особого внимания работы В.Ф. Ладонина, посвященные выявлению синергетического эффекта при совместном применении ряда гербицидов и азотных удобрений. На основании оригинальных исследований им впервые были сделаны предположения о возможности 50 %-ного сокращения норм внесения препаратов типа 2,4-Д в смеси с азотными удобрениями, что имеет большое экономические и экологическое значение. Широко известны работы ученого по изучению влияния средств химизации на азотный обмен растений. Впервые им установлен факт существенного перераспределения соединений азота между органами растений под влиянием гербицидов, что в значительной мере объясняет причины гибели чувствительных к ним растений.

Ягодин Борис Алексеевич (1930–2003) является создателем целостного учения о сбалансированном питании растений микро- и макроэлементами для получения запрограммированных урожаев. Им проведены исследования, посвященные изучению роли кобальта в жизни растений, его влиянию на активность нитратредуктазы в листьях и клубеньках бобовых растений, участию кобальта в формировании пиррольных соединений. Б.А. Ягодину принадлежит приоритет в определении содержащего кобальт витамина В12 в тканях высших растений. Впервые в мире им установлено и объяснено явление кобальтового хлороза, сопровождающегося глубокими изменениями белкового состава проростков, нарушением биосинтеза группы высокомолекулярных белков, образующих хлорофилл-белковые комплексы, торможением биосинтеза хлорофилла. В оригинальных работах, касающихся биологической фиксации атмосферного азота, ученым доказана значимость кобальта, не входящего в состав нитрогеназы, в процессе симбиотической азотфиксации. Изучение индуцированных кобальтом изменений метаболизма в клубеньках позволило Б.А. Ягодину сформулировать вывод о возможной регулирующей роли высшего растения в биосинтезе леггемоглобина в клубеньках, при этом была установлена гетерогенность леггемоглобина и его видовая специфичность. Результаты этих исследований обобщены в монографии "Кобальт в жизни растений" (1970).

Научная деятельность Б.А. Ягодина охватывает самые разнообразные аспекты азотного питания и азотного метаболизма растений, но центральное место в этих фундаментальных исследованиях отводится вопросам о влиянии микроэлементов на усвоение растениями этого элемента. На основании анализа многочисленного экспериментального материала ученый формулирует важное положение о том, что в условиях постоянно возрастающих норм азотных удобрений следует обращать серьезное внимание на использование микроэлементов, участвующих в редукции нитратов и в других процессах усвоения азота растениями, с целью повышения эффективности азота удобрений и снижения опасности накопления нитратов в сельскохозяйственной продукции, загрязнения ими водных ресурсов. Б.А. Ягодин обращал внимание на то, что недооценка регулирующей роли микроэлементов в общефизиологическом отношении может иметь неблагоприятные последствия для почвенного плодородия и внести диспропорцию в пищевой режим растений. Большое внимание он уделял получению продукции заданного элементного состава. Им разработано новое направление агрохимической науки – "агрогеохимия", предметом изучения которой является взаимодействие не только растений, почвы и удобрения, но и учет геохимических свойств естественной среды, возможностей патогенных изменений у растительных и животных организмов. В серии оригинальных работ, посвященных биологической фиксации атмосферного азота, он показал участие в этом процессе кобальта. Один из авторов учебника "Агрохимия" (1982; 1989; 2002). В издание 2002 г. Б.А. Ягодин впервые включил раздел "Экологическая агрохимия" и дал определение: "Экологическая агрохимия – наука о расширенном, постоянно увеличивающемся круговороте веществ в агроценнозах, изучающая на элементарном, молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и биосферном уровнях химические взаимодействия растений с почвой и окружающей средой в целом".

Минеев Василий Григорьевич (род. 1931 г.) – внес основополагающий вклад в разработку теории и практики питания растений и применения удобрений в современных направлениях мирового земледелия, методологию агрохимических исследований. В.Г. Минеев определил с точки зрения науки место агрохимических средств в повышении плодородия почв, продуктивности земледелия, научно-техническом прогрессе сельскохозяйственного производства. Свои первые научные исследования он посвятил озимой пшенице – важнейшей культуре центральной и южной России. Своими работами, начиная с докторской диссертации: "Система удобрения озимой пшеницы в Центрально-Черноземной зоне" (1967), ученый внес существенный вклад в решение зерновой проблемы в нашей стране. Изучение динамики содержания подвижных форм питательных веществ в почве в зависимости от предшественников, удобрения, способов вспашки, времени подкормки озимой пшеницы, а также исследование важнейших биохимических показателей в растениях в период вегетации, играющих существенную роль в формировании качества зерна, позволили ему научно разработать систему рационального использования удобрений в звене "предшественник–озимая пшеница" с целью получения высоких урожаев зерна пшеницы высокого качества в условиях Центрально-Черноземной зоны. Результаты этих исследований были обобщены в монографиях: "Удобрение озимой пшеницы" (1973), "Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы" (1981), "Почва, климат, удобрение и урожай" (1977; 1987).

В.Г. Минеев первым обратил внимание на то, что применение агрохимических средств – это активное вмешательство человека в живую природу, а поэтому указывает на необходимость учета их комплексного воздействия на условия существования живых организмов в окружающей среде. Он автор учебника "Агрохимия" (1990; 2004) и фундаментальных научных трудов "Агрохимия и биосфера" (1984), "Химизация земледелия и природная среда" (1990), "Агрохимия, биология и экология почвы" (1990), "Биологическое земледелие" (1993), "Агрохимия и экологические функции калия" (1999), "Экологические проблемы агрохимии" (1988), "История и состояние агрохимии на рубеже XXI века" (2004).

Милащенко Николай Захарович (род. 1932 г.). Выполнил цикл научных работ по совершенствованию технологии возделывания зерновых культур для условий Западной Сибири. Подготовил Генеральную схему защиты почв от эрозии в Омской области, которая взята за основу для других областей Западной Сибири. Разработал научные принципы и методы управления плодородием почвы и продукционным процессом агроценозов на основе оптимизации минерального питания растений и фитосанитарного состояния посевов при комплексном использовании удобрений, пестицидов и агротехнических приемов в агротехнологиях. В период работы директором Всероссийского НИИ удобрений и агропочвоведения Н.З. Милащенко осуществлял научноорганизационное руководство программой исследований в Географической сети длительных стационарных опытов с удобрениями, в которой задействовано значительное число отраслевых, зональных НИУ и вузов, расположенных во всех сельскохозяйственных зонах Российской Федерации.

Шильников Игорь Александрович (род. 1932 г.). Внес значительный вклад в теорию и практику известкования почв. Оказал существенное влияние на решение таких вопросов как периодичность известкования, требования к качеству известковых удобрений, агроэкологическая оценка известьсодержащих отходов промышленности, сроки и способы внесения извести, баланс кальция и магния в земледелии, методологические подходы к определению потребности в известковании выщелоченных и оподзоленных черноземов. Решение этих вопросов позволило научно обосновать потребность нашей страны в известковых удобрениях и разработать нормативы и регламенты технологии проведения известкования почв. Автор уникальной монографии "Известкование почв" (1987).

Постников Анатолий Васильевич (род. 1933 г.). С именем ученого связаны все главнейшие события в науке и практике химизации сельского хозяйства России – от организации агрохимической службы, разработки и внедрения в практику сельскохозяйственного производства новых видов удобрений и рациональных приемов их применения – до разработки сложнейших проблем круговорота и баланса питательных веществ в системе почваудобрение-растение. Он является одним из авторов методики изучения баланса биогенных элементов в земледелии. Впервые им определен баланс азота, фосфора и калия в земледелии России. Ученым введены принципиально новые понятия в агрохимии – "продуктивное действие удобрений" и "активный баланс питательных веществ", которые существенно изменяют представление об эффективности использования действующего вещества удобрений для создания урожая и сохранения плодородия почв.

Алексахин Рудольф Михайлович (род. 1936 г.). Внес большой вклад в развитие сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии. Под его руководством и при непосредственном участии выполнен большой объем научноисследовательской и научно-координационной работы по актуальным проблемам сельскохозяйственной радиологии. Р.М. Алексахин принял активное участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сельском хозяйстве, возглавив первую экспедицию в зону аварии. Он является разработчиком рекомендаций по ведению сельского хозяйства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодьях. Автор уникальной монографии "Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах" (1977).

Гамзиков Геннадий Павлович (род. 1938 г.). Установил специфические особенности внутрипочвенного цикла азота в автоморфных почвах Сибири, что позволило впервые количественно описать отдельные потоки круговорота азота в агроценозах основных природных зон Западной и Восточной Сибири. Особое внимание уделено выявлению направленности и интенсивности трансформации и балансу азота в системе почва-растение-удобрение. Созданная Г.П. Гамзиковым аналитическая база данных позволяет описывать и экспертно прогнозировать процессы превращения азота почв и удобрений в почвенно-климатических зонах региона. Большую практическую значимость имеют разработки ученого в области развития теории и практики почвенной диагностики азотного питания растений, основанные на превалирующей роли нитратного азота в формировании урожая сельскохозяйственных культур на сезонно мерзлотных и мерзлотных почвах Сибири. Практическое использование метода, основанного на аналоговом принципе, обеспечивает устойчивое получение рентабельной и экологически безопасной растениеводческой продукции. При участии Г.П. Гамзикова разработаны системы применения удобрений под основные полевые культуры и создан банк данных по балансу элементов питания в сельскохозяйственных регионах Сибири. Автор фундаментальных монографий "Азот в земледелии Западной Сибири" (1971), "Баланс и превращение азота удобрений" (1985).

Войтович Николай Васильевич (род. 1939 г.). Научная деятельность связана с агрохимией и земледелием: способы регулирования и моделирования основных параметров плодородия почв Нечерноземной зоны Российской Федерации и методы химического воздействия на урожаи и качество сельскохозяйственных культур в связи с применением удобрений, мелиорантов, пестицидов; круговорот биогенных элементов в системе почва-растениеудобрение в рамках доступных экологических пределов; сортовая агротехника сельскохозяйственных культур. Автор уникальных монографий "Плодородие почв Нечерноземной зоны и его моделирование" (1997), "Фосфориты России и ближнего Зарубежья" (2005).