Історія формування агрохімічної науки та застосування добрив у Росії

Сучасні методи роботи на землі багато в чому спираються на правила, сформульовані на зорі розвитку агрохімії. Широкі простори з різноманітним ґрунтовим покривом завжди вимагали від вітчизняних дослідників глибокого розуміння законів живлення рослин. Зарубіжні фахівці ще в 1910 році визнавали, що завдяки російським вченим ґрунтознавство перетворилося на глобальну науку. Сьогоднішньому практику важливо пам’ятати ці основи, оскільки базові принципи збереження родючості не змінилися.

Як зароджувалися основи мінерального живлення рослин

Становлення вітчизняної агрономічної науки почалося у другій половині XVIII століття, коли в 1770 році в університеті почали читати лекції з землеробства та домоводства. У цей же період вчені почали активно досліджувати властивості ґрунтів і дію добрив. У наукових працях того часу, створених у 1738–1833 роках, були вперше описані принципи живлення рослин, що випередили багато зарубіжних теорій. Ці дослідження лягли в основу сучасного розуміння того, як рослини взаємодіють із ґрунтовим розчином.

• Початок викладання агрономії — 1770 рік
• Роботи одного автора щодо добрив — понад 20
• Ключові умови для росту культур — 2

У фундаментальній праці «Про удобрення земель» (1770 рік) вчені детально описали механізм споживання поживних елементів. Вони дійшли висновку, що розвиток культур прямо залежить від наявності в землі певних частинок. Для отримання стабільного врожаю на конкретному полі необхідно дотримуватися двох базових правил.

1. Забезпечити достатню кількість поживних речовин у ґрунті, пам'ятаючи, що їх дефіцит або надлишок однаково шкідливі для культур.
2. Підтримувати такий стан ґрунту, при якому ці поживні речовини переходять у доступну для засвоєння рослинами форму.

Уже в другій половині XVIII та на початку XIX століть усі застосовувані добрива розділили на звичайні (гній, перегній) та штучні (зола, вапно). Дослідники спростували думку, що родючість підвищує рідкий гнойовий сік сам по собі. Вони довели, що діючою речовиною органіки є мінеральна сіль, яка в ній міститься. Для збереження цінності добрив були розроблені правила, які актуальні й зараз.

Хімічні властивості ґрунтів і збереження родючості

Вивчення хімічних властивостей ріллі перший у країні професор землеробства (період життя — 1739–1810 роки) вважав найважливішим завданням. У своїй роботі про чорноземи він описав процес утворення гумусу з рослинних решток під дією води, повітря та живих організмів. Ці висновки допомагають сучасним фахівцям розуміти процеси накопичення органічної речовини в ґрунті. Тоді ж зародилася ідея про необхідність складання «паспорта» для кожного поля з погляду його природних властивостей.

При вивченні чорноземів вчені вперше виділили ділянки з підвищеною кислотністю. Як хороше добриво для таких кислих ґрунтів вони запропонували використовувати золу спаленого торфу. Цей досвід показує, що індивідуальний підхід до кожного контуру поля закладався ще на етапі зародження агрономії. Сучасне точне землеробство продовжує розвивати ці історичні принципи.

Комов Іван Михайлович (1750–1792) був палким прихильником вивчення живлення рослин, механічного та хімічного аналізів ґрунтів, надав перші рекомендації щодо застосування органічних добрив і сиромолотого вапняку. Найважливішим завданням землеробства він вважав відновлення та підтримку ґрунту: "головна справа землероба полягає в тому, щоб худу землю удобрити і, удобривши, старатися, щоб доброти не втрачала". У своїй книзі "Про землеробство" (1788) І.М. Комов таким чином визначає сутність землеробства: "... землеробство є мати всякого ремесла і промислу.... Землероб же і з високими науками тісний союз має, якими є історія природнича, наука лікувальна, хімія, механіка і майже вся фізика, і саме воно ніщо інше, як частина фізики дослідної, тільки найбільш корисна". Тут він докладно викладав значення окремих сільськогосподарських культур, говорить про необхідність удобрення "худої" землі, підкреслює значення гною не лише як добрива, а й його роль у збереженні вологи в ґрунті, у поліпшенні його структури. І.М. Комов докладно описує приготування фекальних компостів. Курячий послід він пропонує вносити під озимину під час сівби разом із насінням, або навесні, коли зійде сніг, у підживлення. Гній вчений рекомендує вивозити на поле свіжим, а не згорілим чи згнилим, оскільки при цьому "сила живлення" зникає. Після вивезення в поле гній має негайно зароблятися в ґрунт. І.М. Комов відзначав також важливу роль вапна для підвищення врожаїв сільськогосподарських культур. Багато уваги він приділяв вапнуванню кислих ґрунтів, застосуванню золи, торфу та інших місцевих добрив: "Вапно глинистий ґрунт робить не тільки пухким, а й будь-яку кислоту, що в глинистій переважно землі знаходиться, винищує".

Пошман Антон Павлович (1792–1852) у 1809 р. опублікував книгу "Наставление о приготовлении сухих и влажных туков, служащих к удобрению пашен". Ця праця є результатом самостійних пошуків автора у галузі застосування добрив у землеробстві. А.П. Пошман пише: "Землеробу ніщо так не перешкоджає в удобренні пашні, як нестача потрібного для цього туку. Кому не відомо, що і найкраща пашня, аби не була позбавлена доброї її властивості, повинна бути часом удобрювана гноєм, тим паче потрібно виправляти і насичувати мізерний і дурний ґрунт, аби приносив добрі плоди і винагороджував тяжку працю землероба". Гній він поділяє на звичайний і сухий. Перший отримується від худоби, а другий – шляхом спалювання рослин. По суті, А.П. Пошман одним із перших висловив думку про найбільшу ефективність застосування органо-мінеральної системи удобрення. Він чітко сформулював і завдання, що стоять перед наукою про удобрення полів: "Дивитися більше потрібно на властивість ґрунту, або чи мало вона потребує гною. Все зайве в натурі не тільки не корисне, а й шкідливе". "Багато господарів, – пише далі, – думають, що рясне удобрювання пашні гноєм вельми корисне; але досвід показує протилежне. Хліб виростає на вельми удобреній гноєм пашні занадто в солому, а зерен мало приносить". А.П. Пошман вказував, що "лужно-соляні речовини" є їжею рослин і містяться у гної та золі від спалювання рослин. Таким чином, за багато років до опублікування Ю. Лібіхом теорії мінерального живлення А.П. Пошман писав про значення мінеральних солей у живленні рослин. Вапно він вважав "за спонукальну силу проростання" і рекомендував застосовувати його на важких холодних ґрунтах. А.П. Пошман вперше в науці запропонував приготування сухих туків. З цією метою вчений запропонував переносну піч. Він спалював різні речовини: мох, верес, папороть, торф, шишки, листя, гичку, комиш і очерет. До спалюваної органічної речовини для приготування сухих туків А.П. Пошман додавав мергель і глину.

Павлов Михайло Григорович (1793–1840) професор Московського державного університету по кафедрі "фізика, мінералогія і сільське господарство". Він читав поперемінно курси фізики, мінералогії, технології лісівництва та сільського господарства. У лекціях М.Г. Павлова, вперше для Росії, курс сільського господарства викладався як самостійна наукова дисципліна. "Сільського господарства, – говорив він, – треба вчити, як науки". "Хто без відомостей про природу хоче бути агрономом, той тільки агроман… Сільське господарство свідоме (раціональне), що здійснюється з розумінням справи, починається з дослідів. Все в сільському господарстві є витяг із випадків приватних, із виробництв особливих, із обставин місцевих. Розум, досліджуючи приватності, особливості місцевості, дивною силою відволікання перетворює їх у поняття або відомості, підпорядковуючи їх одні одним, приватні – загальним, нижчі – вищим, нарешті, до начал, якими все стягнене ним таким чином пов'язується в струнке ціле, утворюючи систему ведення – науку…" "Вчити сільськогосподарської науки, означає знайомити з віковою досвідченістю попередників", – писав М.Г. Павлов у журналі "Русский земледелец" у 1838 р. М.В. Павлов вперше в Росії пов'язав хімію з агрономією і видав книгу "Земледельческая химия с предварительным изложением к сей части, и ко всей науке сельского хозяйства – приготовительных сведений из известных наук с показанием разных способов землеудобрения и с начертанием правил пахания" (1825). Тут він писав, що "землеробська хімія є наука про речовину тих виключно предметів, які мають відношення до землеробства і знання речовини яких може керувати до вигіднішого устрою виробництва цього мистецтва".

У питаннях родючості ґрунту та живлення рослин М.Г. Павлов спочатку виходив із теорії А.Д. Теера про гумусове живлення рослин. Згодом вчений відходить від неї. У вже згаданій книзі "Земледельческая химия...", він писав: "Головний матеріал живлення рослин є чорнозем; з ним у безпосередньому зіткненні знаходиться корінь; отже, чорнозем переходить у рослину за допомогою кореня; але, розрізаючи корінь, ми не знаходимо в ньому чорнозему. І сама будова цього органа в змозі запевнити, що він твердих речовин поглинати не може". В іншому місці того ж праці він писав: "Чорнозем не поглинається коренем у своєму справжньому вигляді, але у зміненому, а саме – у вигляді слизу, розчиненого водою". Під чорноземом М.Г. Павлов, відповідно до вчення М.В. Ломоносова, розумів "чорного кольору оземлений залишок згнилих рослин і тварин". Пізніше, у "Курсі сільського господарства", вчений ще більше відходить від теорії А.Д. Теера і розвиває свою, близьку до дійсності, концепцію живлення рослин із використанням ними мінеральних сполук ґрунту і деяких елементів повітря. Він зазначає, що "рослини виникають не завжди з чорнозему"; багато хто, особливо нижчі, "виникають і там, де тільки при благорозчинному повітрі і теплоті достатньо вологи. Тут, отже, силою проростання в органічну речовину перетворюється неорганічна. Рослини, що виникли не з чорнозему, руйнуючись, перетворюються на чорнозем. Ті, що ростуть на чорноземі, також не одним ним харчуються, але особливо широколичні, багато їжі поглинають і з атмосфери; отже, руйнуючись, землі повертають чорнозему більше, ніж скільки з неї поглинають його: таким чином родючість землі посилюють". Взаємовплив ґрунту і рослини постійні. Ґрунт – "середовище рослинного травлення", "магазин умов проростання". "Їжа рослин перш, ніж поглинається коренем, переробляється ще в ґрунті. А тому вельми справедливо ґрунт порівнюють зі шлунком тварин". Ґрунт М.Г. Павлов розуміє в розвитку. Викладені концепції вченого про живлення рослин, про взаємовплив рослини і ґрунту, про динамічність ґрунтового процесу образні і близькі до наших сучасних уявлень.

Удобрювати ґрунт, за М.Г. Павловим, означає зробити його більш родючим. "Землеудобрення" може бути здійснено з метою поліпшення фізичних властивостей, або усунення кислот, або підвищення родючості. Метою останнього, на його думку, "є множення в ґрунті поживних речовин або, принаймні, винагорода того, що викрадається із землі рослинами, які на ній зростають, за допомогою органічних добрив". М.Г. Павлов пропагував прогресивну систему сівозміни, вказуючи на необхідність заміни трипільної системи, що існувала в Росії, вносив пропозиції щодо докорінного поліпшення обробітку ґрунту, зокрема, сам сконструював плуг особливої системи, що отримав назву "плужок Павлова"; організував сільськогосподарську школу для навчання дітей кріпаків. В організованому ним навчальному господарстві на заболоченому раніше ґрунті він домагався високих урожаїв, застосовуючи осушення, вапнування, поглиблення оранки, гній і кісткове борошно, гіпсування, зелене добриво (суміш вікі та гречки). Дотепер зберегли своє значення його рекомендації щодо застосування напівперепрілого гною. Головним завданням застосування добрив він вважав "...виправлення недоліків ґрунтів, що не мають усіх якостей родючої землі".

Линовський Ярослав Альбертович (1818–1846) був прихильником широкого впровадження травосіяння та застосування добрив. Менш ніж за три роки своєї роботи в Московському університеті видав дві великі унікальні праці: "Бесіди про сільське господарство" (1845) та "Критичний розбір думок учених про умови родючості землі із застосуванням загального виходу до землеробства" (1846). У цих працях питання про умови родючості землі він називає "найістотнішим предметом" сільськогосподарської науки і практики. Я.А. Линовський дає критичний розбір учень про живлення рослин і родючість ґрунту, починаючи з давньогрецьких природодослідників і закінчуючи агрокультурхімічними школами Ю. Лібіха та Ж.Б. Буссенго. Він першим запропонував для різних регіонів Росії заходи щодо відновлення, підтримки та підвищення родючості ґрунту. Вказував на необхідність розвитку зрошення та лісорозведення в умовах степового землеробства і проведення заходів щодо осушення в нечорноземній смузі; склав першу карту торфовищ Московської губернії і намітив прийоми їх використання.

Видатними вченими в галузі агрохімії другої половини XIX ст. вважають Д.І. Менделєєва, П.А. Ільєнкова, І.А. Стебута, О.М. Енгельгардта, О.Є. Зайкевича, П.А. Костичова, О.В. Советова та П.С. Коссовича.

Ільєнков Павло Антонович (1821–1877) у 1865-1875 рр. завідував кафедрою органічної та агрономічної хімії в Петровській землеробській та лісовій академії. Він розробив (1865 р.) метод отримання добрив шляхом переробки кісток лугами, підготував низку посібників з агрономічної хімії, переклав російською мовою книгу свого вчителя Ю. Лібіха "Хімія в додатку до землеробства і фізіології", протягом 10 років читав курс агрономічної хімії. П.А. Ільєнков вперше в Росії ввів у викладання курс сільськогосподарського аналізу – основ методики агрохімічних досліджень.

Говорячи про якість перекладу П.А. Ільєнковим книги Ю. Лібіха "Хімія в додатку до землеробства і фізіології", О.М. Енгельгардт (1863) писав: "П.А. Ільєнков користується заслуженою популярністю в російській науковій літературі; його наукова дисертація, його чудовий курс хімічної технології, його популярні статті з природознавства в "Современнике" оцінені належним чином. Ім'я П.А. Ільєнкова слугує запорукою, що переклад книги Ю. Лібіха зроблено сумлінно і з повним знанням справи".

Травосіяння та сидерати: як наука прийшла на зміну інтуїтивному досвіду

Науковий підхід до землеробства дозволяє підвищувати урожайність там, де простий практичний досвід безсилий. У період з 1826 по 1901 рік дослідники теоретично обґрунтували введення сівозмін, посівів бобових та злакових трав, а також почали системне вивчення степових чорноземних ґрунтів. Багаторічні трави стали розглядати не просто як кормову культуру, а як джерело підвищення родючості ґрунту. Порівняльний аналіз вітчизняної та європейської практики показав, що наукові знання дають агроному надійніші рішення, ніж сліпе дотримання старих рецептів.

Іншою гострою проблемою став постійний винос елементів живлення з полів разом із зерном та м'ясом без їх повернення. Для поповнення дефіциту дослідники (1832–1893 рр.) запропонували використовувати альтернативні джерела живлення рослин — золу та кістки, а також розвивати сидерацію. Особливу увагу приділили північним регіонам, де поєднання фосфоритного борошна та зелених добрив (сидерації) дозволяло окультурювати величезні площі пустищ.

• Робота сільськогосподарського відділу наукового товариства — близько 30 років (з 1860 р.)
• Спільні дослідження ґрунтів — 1885–1896 рр. та 1898–1900 рр.
• Запуск перших заводів фосфоритного борошна — 1868–1869 рр.

Організація дослідної справи в північній Нечорноземній смузі допомогла довести, що рослини засвоюють елементи живлення тільки у вигляді певних, доступних їм хімічних сполук. Проведені обстеження покладів фосфоритів у чотирьох губерніях привели до створення перших переробних заводів у 1868–1869 роках у двох губерніях та в Прибалтиці. Це заклало основу для масштабного застосування мінеральних добрив.

Хімічна меліорація та теоретичні основи живлення рослин

Для відновлення родючості ґрунтів ключове значення має хімічна меліорація. У працях дослідників (1833–1923 рр.) були детально описані механізми застосування вапна та гіпсу. Було доведено, що вапнування та гіпсування покращують структуру ґрунту і роблять елементи живлення доступнішими для сільськогосподарських культур. У цей же період почався активний розвиток агрономічної освіти та організація дослідної справи.

Паралельно йшло формування навчальної бази. В університеті у 1863–1872 роках функціонувала перша спеціалізована кафедра агрохімії під керівництвом її засновника (1814–1903 рр.). А в 1904 році відкрилися перші Вищі жіночі сільськогосподарські курси, що дозволило готувати професійні кадри для роботи безпосередньо на полях.

Фундаментальну базу під агрохімію підвели відкриття в галузі загальної хімії (1834–1907 рр.). Для розуміння процесів живлення рослин критично важливим стало повідомлення про відкриття періодичного закону хімічних елементів 17 січня 1869 року. Також важливу роль відіграв захист докторської дисертації про сполучення спирту з водою 31 січня 1865 року, що послужила основою для винаходу горілки, та випуск фундаментальних навчальних видань.

У цей період вийшли знакові праці та підручники, що сформували вітчизняну агрономічну школу:

• підручник «Органічна хімія» (1861 р.);
• навчальний посібник «Основи хімії» (частина 1 в 1869 р., частина 2 в 1871 р.);
• книга «Приватне рослинництво та полеводство» (1888 р.);
• журнал «Російське сільське господарство» (видавався в 1869–1870 рр.).

Велика роль йому належить і в розвитку агрохімії. З ім'ям ученого пов'язана перша закладка в Росії польових дослідів з мінеральними добривами. Протягом трьох років у Смоленській, Петербурзькій, Московській та Симбірській губерніях за єдиною методикою проводилися досліди, які він розглядав як «особливий спосіб дослідження складу ґрунту». Його думки про виробництво та застосування добрив не втратили свою значущість і донині.

Д.І. Менделєєв передбачив у розвитку агрохімії, дослідної справи та сільськогосподарської практики те, чому судилося почати здійснюватися в широких масштабах лише через півстоліття після його агрохімічних дослідів. Він ще в 1866 р., виступаючи у Вільному економічному товаристві, вказав, що прогрес сільського господарства можливий лише на міцній науковій основі, що складається не тільки з теоретичних відомостей та спостережень, а й із даних прямих, спеціально поставлених дослідів.

Важливе значення при проведенні дослідів надавав вивченню фізико-хімічних властивостей ґрунтів та добрив, доступності поживних речовин для рослин, розробці ефективних технологій приготування та способів внесення добрив. «За хімічним дослідженням ґрунту, – писав учений, – треба зуміти судити про необхідні для ґрунту добриво та обробіток, як мають можливість судити за аналізом руди про спосіб добування з неї металу..., як зуміли за аналізом сталі судити про властивості сталі. Завдання це ще мало зачеплене, хоча інші й думають про це інакше».

Він вказував на необхідність одночасного забезпечення рослин усіма необхідними елементами, перелік яких уже був відомий, повністю визнаючи, таким чином, закон незамінності та рівнозначності факторів життя рослин. Однак аналіз ґрунту в зіставленні з урожаями переконав Д.І. Менделєєва, що родючість ґрунту залежить не стільки від валового вмісту поживних елементів, скільки від наявності речовин, доступних для рослин. До останніх він відносив водорозчинні солі та речовини, що розчиняються в кислотах, хоча б і слабких, як, наприклад, вугільна. Ось чому в проведених під керівництвом Д.І. Менделєєва аналізах ґрунту переважна увага була звернена на дослідження кислотних витяжок.

Надаючи великого значення формам поживних речовин та ґрунту, він розмежовував ефективну родючість, називаючи її «зрілістю або стиглістю» ґрунту, від родючості потенційної («кількість складових частин»). Д.І. Менделєєв не забував і про величезне агрономічне значення фізичних властивостей ґрунту, вплив на них механічного складу та наявності органічної речовини. Правильно оцінював він і поглинальну здатність ґрунту як фактор, що перешкоджає вимиванню катіонів, які залишаються при цьому (як калій) доступними для рослин. Поглинений калій і з сучасної точки зору є найближчим резервом калійного живлення рослин.

Аналізуючи результати дослідів із добривами, писав: «Що стосується впливу різних добрив, взятих для досліду, то більший урожай вийшов від найскладнішого добрива, складеного з гною, вапна, золи, суперфосфату та рогових стружок». Особливу увагу приділяв фосфорним добривам. Він неодноразово відзначав роль азоту на бідних ґрунтах, як необхідного фону для ефективної дії фосфорнокислих добрив, що підтвердилося згодом численними дослідами в Нечорноземній смузі. Значення форм фосфору в самих добривах також не вислизнуло від уваги Д.І. Менделєєва. Наявності у ґрунтовому розчині слабких кислот і, зокрема, вугільної він надавав великого значення як фактору, що сприяє переведенню нерозчинної у воді і тому не доступної для рослин солі Ca3(PO4)2 у засвоювану ними форму.

Пропагуючи азотні добрива, Д.І. Менделєєв геніально передбачив, що з часом "знайдеться прийом, який дозволить вводити в землю ті умови або ті речовини, що змусять недеятельний азот повітря перетворитися на асимільований аміак та азотну кислоту". І справді, з розширенням конюшиносіяння та зеленого добрива з'явилися і нові прийоми підсилення зв'язування азоту повітря на полі, такі як інокуляція, нітрагінізація та застосування вільноживучих азотфіксаторів.

Д.І. Менделєєв рекомендував калійні добрива для тих полів, на яких має настати швидке виснаження солей калію внаслідок незастосування гною або вирощування трав і коренеплідних рослин. Зокрема для Росії, яка не мала ще своїх калійних солей, рекомендував використовувати золу, що є одночасно калійним, фосфорнокислим та вапняним добривом. Зола, названа свого часу Д.М. Прянішніковим "невизнаним Стассфуртом", не втратила свого значення у нас, і після відкриття солікамських солей.

Д.І. Менделєєв надавав великого значення у підвищенні врожайності сільськогосподарських культур та родючості ґрунту застосуванню органічних добрив. "Гній, – вказував Д.І. Менделєєв, – ніколи не втратить свого значення, оскільки він є найбільш дешевим, повсюдно поширеним, придатним для різних сівозмін і найбільш повним щодо набору зольних речовин добривом, що покращує до того ж фізичні властивості ґрунту і поповнює в ньому природно здійснюваний спад органічної речовини". Для Росії, яка не мала своєї хімічної промисловості, вважав використання гною справою першої важливості, і тісно пов'язував його з розвитком тваринництва та травосіяння. Він був переконаним пропагандистом вапнування. Вважав найбільш важливими причинами дії вапна на нечорноземних ґрунтах: 1) систематичне збіднення ґрунтів вапном внаслідок вимивання його з орного шару водами, що містять вуглекислоту, 2) поліпшення під впливом вапна фізичних властивостей ґрунту, 3) нейтралізацію вапном надмірної кислотності, 4) поліпшення при вапнуванні умов нітрифікації в ґрунті. "У сумі, на мою думку, – писав він, – вплив вапна можна виразити тим мало точним, але для практика, що знає землю, зрозумілим висловом, що вона сприяє стиглості ґрунту". Для нечорноземних ґрунтів він вважав вапно "найбільш пристойним... удобрювальним засобом". Усі наведені міркування про характер дії вапна і про народногосподарське значення вапнування правильні і з сучасної точки зору.

Торкаючись питання внесення добрив, Д.І. Менделєєв неодноразово підкреслював, що удобрювальні речовини повинні рівномірно розподілятися в землі, щоб коріння знаходили їх у всіх напрямках. Перспективними здавалися йому і прийоми припосівного внесення добрив шляхом змочування насіння, змішування його з сухими добривами. Серйозну увагу звертав він на дозування добрив: "...для кожного добрива слід знати його максимум можливий і його мінімум вигідності і не перевищувати його, інакше можна поплатитися збитком". Д.І. Менделєєвим була розроблена спеціальна програма з виявлення ефективності добрив у різних регіонах Росії. Для цього ним були створені дослідні станції в Петербурзькій, Московській, Смоленській та Симбірській губерніях, тобто ним були закладені основи Географічної мережі польових дослідів для з'ясування закономірностей у дії добрив за ґрунтово-кліматичними зонами. З російських вчених Д.І. Менделєєв першим передбачив ті колосальні вигоди, які може принести удобрення ґрунтів, і першим передбачив, що з часом виникне питання про побудову цілої системи землеробства, заснованої на застосуванні добрив. Ми є свідками того, як наукова система удобрення, будучи частиною загальної системи заходів з підвищення врожайності, все більше входить у наше вітчизняне сільське господарство. Д.І. Менделєєв особливо відзначив значення обробітку ґрунту як фактора ефективності добрив. Він писав у зв'язку з цим: "Я повстаю проти тих, хто друковано і усно проповідує, що вся справа в добриві, що добре удобрюючи, можна й абияк орати".

Лясковський Микола Євстахійович (1839–1893) – учень Ю. Лібіха. Свою науково-педагогічну діяльність розпочав з організації при кафедрі агрохімії МДУ ґрунтово-хімічної лабораторії. Це було визначною подією в житті кафедри; стало можливим займатися експериментальною роботою. М.Є. Лясковський вперше встановив, що вміст білка в зерні пшениці збільшується в міру просування з Північного Заходу на Південний Схід Європейської частини Росії. Магістерська дисертація "Про хімічний склад пшеничного зерна" і докторська – "Проростання насіння гарбуза в хімічному відношенні" свою наукову значущість не втратили і в теперішній час.

Густавсон Гавриїл Гавриїлович (1842–1908) з 1875 р., після П.А. Ільєнкова, завідував кафедрою органічної та агрономічної хімії в Петровській академії, склав першу навчальну програму курсу агрономічної хімії та написав книгу "Двадцять лекцій з агрономічної хімії", що являє собою повний курс агрохімії. У першій лекції Г.Г. Густавсон розглядає питання походження мінеральної складової частини ґрунтів. Друга і третя лекції присвячені ролі рослин в утворенні ґрунту. У четвертій і п'ятій лекціях описуються умови утворення нітратів у ґрунті. Шоста і сьома лекції присвячені гумусу. Після ознайомлення з походженням і складом мінеральних та органічних частин ґрунтів Г.Г. Густавсон у восьмій і дев'ятій лекціях викладає питання, пов'язані з поглинальною їх здатністю. Одинадцята і дванадцята лекції книги присвячені хімічному аналізу ґрунту. Всі питання, пов'язані з добривами, викладені в тринадцятій лекції. Чотирнадцяту і п'ятнадцяту лекції Г.Г. Густавсон присвячує "добривам з переважаючим вмістом фосфорокислого вапна". До них він відносить головним чином фосфорити та кістки. Питання про кругообіг азоту в природі та мінеральні азотисті добрива Г.Г. Густавсон викладає в шістнадцятій і сімнадцятій лекціях своєї книги. Вісімнадцята лекція присвячена калійним добривам. Останні дві лекції – дев'ятнадцята і двадцята – присвячені аналітичним методам дослідження рослинних кормів і харчових речовин, а також складу та аналізу молока і масла. Безсумнівний інтерес становить і додаток "Про хімічну роль мінеральних солей в органічній природі", який Г.Г. Густавсон прочитав у вигляді актової промови в Петровській академії 21 листопада 1881 р.

Чорноземи, попри високий вміст у них гумусу, чудово відгукуються на застосування мінеральних добрив. Практичною основою для цього стало локальне рядкове внесення суперфосфату — вперше цей прийом успішно випробували на посівах цукрового буряку. Ефективність такого живлення напряму залежить від сортових особливостей рослин, глибини оранки та якості обробітку ґрунту парового поля. Ці принципи були експериментально доведені в період 1842–1931 років.

У посушливих регіонах мінеральне живлення стає важливим фактором збереження врожаю. У період досліджень 1851–1914 років були детально вивчені причини посухи та розроблені практичні заходи боротьби з нею. За результатами аналізу сильної посухи 1891–1892 років, опублікованими в 1893 і 1894 роках, був запропонований комплексний підхід. Для захисту рослин агроному необхідно:

• проводити глибоку оранку;
• зберігати структуру ґрунту для підтримання оптимального водного та харчового режимів;
• застосовувати мінеральні добрива для підвищення посухостійкості рослин.

Азотний обмін, розчинення фосфоритів та правила роботи з органікою

Агрономічний аналіз рослинної речовини дозволяє точно розрахувати потребу культури в живленні. Базові хімічні закономірності цього аналізу були розроблені в період 1861–1938 років. У цей період були отримані нормальні граничні гліколі, неграничні алкоголі та їх ізомерні оксиди. Також було експериментально вивчено дію N₂O₅ на неграничні вуглеводні з отриманням азотних ефірів гліколів і продуктів приєднання N₂O₃, N₂O₄ і N₂O₅, а також вперше отримано метилциклопропан. Крім того, був описаний процес перегрупування амінів зі зміною циклу на 1 атом вуглецю, а всі методики аналізу рослинної речовини були зібрані в практичний посібник у 1923 році.

Дослідження 1862–1915 років внесли ясність у механізми азотного та фосфорного живлення. Було доведено, що бобові рослини здатні засвоювати молекулярний азот тільки через корені, що мають бульбочки. Щодо мінерального живлення було встановлено, що рослини на стерильних культурах можуть засвоювати катіони амонію напряму, без їх попереднього переходу в аніони азотної кислоти.

Для підвищення ефективності фосфорних добрив важливо використовувати природні механізми рослин. Кислі виділення коренів люпину та гречки здатні самостійно розчиняти та засвоювати важкодоступні фосфорити. Для інших культур аналогічний ефект досягається за рахунок спільного внесення фосфоритів з кислими амонійними добривами.

Для запобігання конюшиновій втомі ґрунту необхідно в динаміці вести облік надходження та винесення поживних речовин, а також відстежувати кругообіг сірки та хлору. Зберігати родючість допомагає застосування добрив і меліорантів з урахуванням валового хімічного складу чорноземів. Практичні основи цих процесів були викладені в наукових працях із ґрунтознавства у 1911 та 1912 роках.