Становлення вітчизняної агрохімії та розвиток системи добрив

Як створювалася наукова база вітчизняного землеробства

Сучасні технології мінерального живлення рослин, які сьогодні застосовує кожен агроном, будувалися в умовах гострого дефіциту ресурсів. У 1918 році ключовим фактором, що обмежував урожайність, був повсюдний недолік фосфору в ґрунтах. Для вирішення цієї проблеми розпочалися державні розробки фосфоритів та підготовка до промислового синтезу азотних добрив із повітря. Також почалися пошуки вітчизняних калійних солей, які до цього повністю імпортувалися.

Розвиток прикладної науки йшов швидкими темпами. У 1919 році було створено спеціалізований науково-дослідний інститут добрив, а в 1921 році почала роботу перша агрохімічна дослідна станція. Відкриття у 1926 році великих вітчизняних родовищ апатиту та покладів калійних солей створило міцну сировинну базу для масового виробництва вітчизняних фосфорних і калійних добрив.

• Початок дослідів з фосфоритним борошном та вапном — 1923 р.
• Масштаб перших єдиних випробувань — близько 4 тис. дослідів
• Кількість установ-учасниць — 317

Географічна мережа дослідів та зростання виробництва добрив

Період з 1926 по 1931 рік став визначальним для вироблення точних рекомендацій щодо живлення культур. За єдиною методикою в сотнях установ пройшли масштабні польові випробування. Отримані результати польових дослідів лягли в основу розвитку тукової промисловості та дозволили розрахувати оптимальні дози під різні типи ґрунтів.

Паралельно розвивалася система обміну практичним досвідом. У 1929 році з’явився спеціалізований журнал для висвітлення прийомів використання добрив, вапнування кислих і гіпсування солонцевих ґрунтів. Видання кілька разів змінювало назву: з 1932 року воно виходило як «Хімізація соціалістичного землеробства», з 1963 року — «Хімія в сільському господарстві», з 1988 року — «Хімізація сільського господарства», а з 1997 року виходить під назвою «Агрохімічний вісник». З 1964 року також видається науково-теоретичний журнал «Агрохімія».

Для координації досліджень у 1931 році було створено центральний науково-дослідний інститут, що пройшов реорганізацію у 1991 та 2003 роках. Його фахівці активно брали участь у розробці програм і методів польових досліджень. Вони сформували ключові напрямки сучасної агрохімічної науки, які є актуальними для роботи в полі і сьогодні:

• Азотне живлення: вивчення балансу азоту в ґрунті та підвищення ефективності азотних добрив.
• Фосфор і калій: розрахунок оптимальних параметрів елементів живлення під біологічні потреби культур з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов.
• Мікроелементи: створення шкал забезпеченості ґрунтів, розробка доз і прийомів внесення мікродобрив для різних геохімічних зон.
• Підвищення родючості: вплив агротехнічних прийомів, вапнування і гіпсування на віддачу від добрив.
• Екологічна агрохімія: контроль екологічної безпеки при інтенсивній хімізації.

Зростання обсягів випуску туків забезпечило перехід господарств на інтенсивні технології. Динаміка виробництва мінеральних добрив показує, як розвивалася ресурсна база агрономії у першій половині XX століття. Навіть після тяжких втрат, завданих воєнними діями, хімічна промисловість швидко відновила темпи постачання полів поживними речовинами.

Рік	Обсяг виробництва, тис. т (у перерахунку на 100% поживних речовин)
1913	17
1940	756
1950	1226

Самойлов Яків Володимирович (1870–1925). Будучи за професією мінералогом і геохіміком, володіючи широкою ерудицією в природничих і технічних науках, Яків Володимирович зробив великий внесок у хімізацію сільського господарства нашої країни. Він організував і керував багаторічними роботами з систематичного геологічного вивчення вітчизняних фосфоритів, провів перші пошукові дослідження калійних солей у районі Солікамська, разом із Д.М. Прянішніковим та Е.В. Брицке створив Науковий інститут добрив, у якому шість років був директором. Як професор Московської сільськогосподарської академії ім. К.А. Тімірязєва, Московського державного університету ім. М.В. Ломоносова та Інституту народного господарства ім. Г.В. Плеханова, Яків Володимирович підготував велику кількість фахівців, що працюють у сільському господарстві, промисловості та науці.

Одночасно з науковою та педагогічною діяльністю Яків Володимирович надавав велику допомогу промисловості у створенні вітчизняної сировинної бази для виробництва добрив.

Разом зі своїми друзями та соратниками Яків Володимирович організував у 1917 р. Громадський комітет добрив, головою якого він був обраний. Перед Комітетом його організатори поставили мету — створення великої вітчизняної тукової промисловості та широкого застосування добрив на основі глибокого та різнобічного вивчення геологічних, хімічних, біологічних, технічних і економічних аспектів цієї проблеми. Ця ідея різнобічного комплексного дослідження великих проблем колективом різних фахівців із метою більш швидкого та якісного її вирішення вимагала створення сильної експериментальної та експедиційної бази, яка й була створена Вищою Радою народного господарства у 1919 р. у вигляді Наукового інституту добрив, до якого увійшли основні члени Комітету. Організація інституту була здійснена значною мірою за ініціативою та планом Я.В. Самойлова, який завдяки чуйності та ентузіазму був душею інститутського колективу.

Науковими проблемами, яким Я.В. Самойлов приділяв найбільшу увагу протягом усього життя, були: 1) геологічне та мінералогічне вивчення мінеральної сировини для тукової промисловості та 2) біогеохімічне дослідження умов утворення ряду мінералів та осадових гірських порід у зв'язку з участю у цих процесах тваринних організмів.

Лебедянцев Олександр Миколайович (1878–1941) був організатором систематичних польових досліджень, проведених у 1924-1930 рр. у різних зонах нашої країни, що отримали назву Географічної мережі польових дослідів. З його ім'ям пов'язана розробка низки проблем, що справила значний вплив на розвиток вітчизняної агрохімічної науки, яка мала велике значення для народного господарства. Завдяки чітко організованій ним Географічній мережі польових дослідів було встановлено географічну закономірність у дії різних видів і форм мінеральних добрив, визначено їхню потребу в регіональному аспекті в країні в цілому, що послужило обґрунтуванням розвитку вітчизняної тукової промисловості. О.М. Лебедянцев вперше експериментально встановив можливість ефективного застосування фосфоритного борошна не тільки на деградованих ґрунтах, а й на чорноземах Європейської частини нашої країни. Це мало велике народногосподарське значення, оскільки дозволило замінити дорогий і дефіцитний суперфосфат дешевшим і поширенішим фосфоритом. Нову зону застосування фосфоритного борошна Д.М. Прянішніков назвав ім'ям її відкривача – "лебедянцевською зоною". Подальші дослідження показали, що висока ефективність фосфоритного борошна у північній частині чорноземної смуги зумовлюється в основному розчинювальною дією азотної кислоти, що утворюється в процесі нітрифікації в цих ґрунтах.

Багато уваги О.М. Лебедянцев приділяв питанням методики постановки та проведення агрохімічних досліджень. Він розробив методику дослідження нітрифікаційного процесу в ґрунті, нефелометричний метод визначення фосфору в ґрунтах, рослинах і добривах, способи спалювання рослинних зразків для визначення фосфору, методику визначення вологості в біомасі рослин, методику обліку врожаю на дослідних ділянках за пробним снопом, новий спосіб ґрунтового картографування для складання детальних планів ділянок з метою проведення польових дослідів. О.М. Лебедянцев брав участь у роботі Держплану СРСР під час складання другого п'ятирічного плану в галузі розвитку сільського господарства. Завідуючи кафедрою агрохімії МДУ з 1924 по 1931 рр., О.М. Лебедянцев зробив істотний внесок у справу вдосконалення викладання агрохімії та розвитку агрохімічних досліджень. Прочитані в ті роки ним курси "Учення про добрива", "Методи сільськогосподарських досліджень", "Учення про обробіток ґрунту" відзначалися повнотою та глибиною охоплення теми, стрункістю і ясністю викладу. Багато уваги вчений приділяв ознайомленню студентської молоді з класичними працями з агрохімії. Під його редакцією вийшло російське видання книги Ю. Лібіха "Хімія у застосуванні до землеробства та фізіології", а також переклад книги Ж.Б. Буссенго "Вибрані твори з фізіології рослин та агрохімії".

Освоєння заболочених земель і кислих ґрунтів вимагає точного розуміння їхніх агрохімічних властивостей. Перші системні роботи з вивчення генезису болотних ґрунтів почалися ще 1913 року зі створенням спеціалізованої болотної станції, що працювала до 1925 року. Дослідження допомогли розробити раціональні прийоми освоєння торфовищ та вивчити зміни торфу під впливом сільськогосподарської культури. Особлива увага приділялася складному водному режиму осушуваних торфовищ і його впливу на розвиток рослинності, а також методам підвищення родючості еродованих ґрунтів.

Для контролю стану полів агрономи застосовують хімічні методи визначення природної родючості ґрунтів. Спеціальний метод визначення рухомих фосфатів у ґрунті як основного джерела фосфорного живлення рослин дозволив уже 1931 року скласти перші картограми їхнього вмісту на підзолистих і чорноземних ґрунтах. Також на практиці широко використовують метод визначення потреби ґрунтів у калійних добривах. Ці аналізи допомагають точно розраховувати дози внесення елементів живлення під запланований урожай.

Доступність фосфору та роль мікроелементів

Застосування фосфоритного борошна вимагає врахування біологічних особливостей культур. Доступність фосфору з важкорозчинних сполук підвищується при видаленні з ґрунтового розчину іонів кальцію. На основі зіставлення вмісту в золі рослин CaO та P₂O₅ з надбавками врожаю від внесення фосфоритного борошна сільськогосподарські культури ділять на дві групи. Межею слугує співвідношення оксиду кальцію та фосфорного ангідриду в рослинній золі.

• Відношення CaO : P₂O₅ у злаків — менше 1,3
• Відношення CaO : P₂O₅ у бобових, гречки та буряку — більше 1,3
• Концентрація NH₄OH для IV групи фосфатів — 3 н

Злакові культури не засвоюють фосфор із фосфоритного борошна. Навпаки, бобові рослини, гречка та цукровий буряк ефективно використовують це джерело живлення. Коріння цих рослин змінює рівновагу твердої та рідкої фаз субстрату в процесі живлення. У ризосфері виділяється вуглекислота, концентрація якої може досягати майже повного насичення, сприяючи розчиненню трикальційфосфату та фосфоритів.

На розчинність фосфатів заліза сильно впливає кислотність середовища. Крива їхньої розчинності має мінімальну точку, від якої показники зростають як у кислий, так і в лужний бік. Окрім макроелементів, для розвитку рослин критично важливі мікродобрива. Висока чутливість культур до марганцю та молібдену експериментально підтверджена ще в 1913 році.

Для детальної оцінки фосфатного режиму ґрунтів та динаміки сполук під впливом вапна й добрив застосовується розділення ґрунтових фосфатів на п'ять груп. Ця класифікація, докладно описана у фундаментальній монографії з агрохімії калію та фосфору 1956 року, дозволяє прогнозувати доступність елемента рослинам. На основі цих даних агроном може точніше планувати вапнування та внесення фосфатів.

Група фосфатів	Характеристика розчинності та доступності	Використовуваний реагент
I	Вуглекислорозчинні	0,05 н розчин
II	Оцтовокислорозчинні	0,5 н розчин
III	Солянокислорозчинні	0,5 н розчин
IV	Лужнорозчинні	3 н NH4OH
V	Нерозчинні	Не вилучаються зазначеними розчинниками

Кедров-Зихман Оскар Карлович (1885–1964) одним із перших у нашій країні розгорнув роботу з всебічного вивчення питань вапнування кислих ґрунтів та його впровадження у практику. Ним розроблені різні прийоми підвищення ефективності вапняних добрив та поєднання вапнування із застосуванням органічних добрив і мікроелементів. У підсумку багаторічної дослідницької роботи О.К. Кедров-Зихман сформував основне теоретичне положення сучасного вапнування, яке свідчить, що для поліпшення поганих агрохімічних властивостей кислих ґрунтів, насамперед, необхідно усунути їхню надмірну кислотність шляхом вапнування, знизивши її до слабокислої реакції, що відповідає pH 5,6-5,8 у сольовій витяжці. Ним вивчені нові форми вапняних добрив – вапняковий туф, озерне вапно, торф'яні туфи, а також уточнено характер дії форм гашеного вапна, крейди, вапнякового борошна, що застосовувалися раніше. О.К. Кедров-Зихман провів дослідження з визначення рухомих фосфатів у ґрунті, впливу біологічних процесів на перетворення ґрунтових фосфатів. Він уперше показав розмір біологічного поглинання фосфатів та умови їхньої мобілізації. О.К. Кедров-Зихман є одним із піонерів вивчення проблеми застосування мікродобрив у землеробстві. Роль мікроелементів у живленні рослин він тісно пов'язував із вапнуванням. Зокрема, застосування бору стало радикальним засобом боротьби з наслідками надмірного внесення вапна. Ним також встановлено зниження рухливості марганцю та кобальту у вапнованих ґрунтах і, навпаки, різке підвищення рухливості молібдену. О.К. Кедров-Зихман широко застосовував метод радіоактивних ізотопів при вивченні дії на рослини низки елементів: кобальту, кальцію, цинку. Це дозволило йому виявити різні аспекти їхнього надходження в рослини та впливу на різні фізіологічні процеси. За ініціативою та під керівництвом О.К. Кедрова-Зихмана було організовано перше в СРСР гамма-поле для дослідження впливу радіоізотопів на культурні рослини. На ньому проведено оригінальні дослідження з надходження та пересування в рослині радіоактивного стронцію, а також із вивчення значення вапнування у боротьбі із забрудненням ґрунтів цим елементом.

Тюлін Олександр Федорович (1885–1955). У перший період своєї наукової діяльності (1920–1930 рр.) він вивчав питання ґрунтової структури, вапнування та застосування добрив. Працюючи у ВІУА (1932–1941 рр.), багато уваги приділяв вивченню найважливіших агрономічних властивостей ґрунтів у створеній ним лабораторії ґрунтових колоїдів. У цей же час учений розробив новий метод розділення первинних частинок ґрунту на групи. (Підсумки цієї роботи викладені у книзі "Колоїдно-хімічне вивчення ґрунтів з агрономічною метою". Праці ВІУА, вип. 27(1946).

Під час Великої Вітчизняної війни А.Ф. Тюлін брав діяльну участь у роботі з просування нових культур на схід і з вивчення агрономічних властивостей сибірських чорноземів, а також чорноземів Європейської частини нашої країни. А.Ф. Тюлін прагнув дати теоретичні основи для диференційованого застосування мінеральних добрив на чорноземах, враховуючи всю невигідність існуючого у нас шаблонного застосування одних і тих самих доз добрив у вкрай неоднорідних ґрунтових умовах нашої великої країни.

Останні п'ять років свого життя вчений віддав вивченню впливу мінеральних добрив на плодоношення деревних рослин. У цей час він зумів провести низку оригінальних експериментальних робіт у дібровах Теллерманівського лісового масиву та отримав нові дані, що мають велике наукове і практичне значення. У результаті вивчення динаміки вмісту азоту, фосфору та калію він встановив закономірні сезонні коливання їх у ґрунті та в рослинах.

На початку вегетаційного періоду спостерігається тимчасовий спад азоту і фосфору в кореневмісному шарі ґрунту і поступове повернення їх наприкінці року з рослин у ґрунт; до осені кількість азоту і фосфору в ґрунті стає близькою або рівною тому рівню в ґрунті, яким він був навесні. У ті самі строки, коли в ґрунті азот і фосфор тимчасово спадають, у коренях, листках і пагонах дуба приплив цих же елементів збільшується. Масові, повторні комплексні аналізи ґрунту і рослини, проведені протягом низки років у різних географічних умовах нашої країни, дали аналогічні результати. Це дозволило О.Ф. Тюліну узагальнити і сформулювати загальнобіологічні закони надходження поживних речовин у деревну рослину.

Роботи вченого з питань ґрунтової структури, закономірностей її утворення залежно від вмісту пилуватих і мулистих частинок, про раціональні методи дослідження ґрунтової структури набули широкої популярності в усьому світі.

Подальший розвиток робіт із структури ґрунту логічно привів його до думки про відмінності в будові поверхні ґрунтових частинок і, відповідно, про різну участь їх у утворенні ґрунтових агрегатів. О.Ф. Тюліну вдалося переконливо показати наявність на поверхні ґрунтових колоїдів сорбованих плівок із гідратів полуторних оксидів та гумусу і дати поняття про пов'язані та вільні колоїди ґрунту. Виходячи з цих принципів, він запропонував метод дробової пептизації ґрунтових колоїдів. Цей метод став застосовуватися не тільки в СРСР, а й за кордоном. Матеріали, отримані за допомогою цього методу, міцно увійшли в науку про ґрунт, агрохімію та землеробство.

Характерною особливістю всіх робіт вченого є постійний їхній зв'язок із практикою. Він запропонував проєкт докорінної меліорації субтропічних підзолистих ґрунтів, на яких знижувався урожай цитрусових культур. Досліди, закладені за цим проєктом, повною мірою виправдали погляди О.Ф. Тюліна, і урожай цитрусових вдалося значно підвищити.

Шмук Олександр Олександрович (1886–1945) – видатний вчений-агрохімік, талановитий педагог і великий організатор науки, перший завідувач кафедри агрономічної хімії Кубанського СГІ (1921–1935 рр.), академік ВАСГНІЛ, доктор біологічних наук, професор, лауреат Сталінської премії.

О.О. Шмук приділяв велику увагу питанням агрономічної хімії. Його дослідження в цій галузі, безперечно, дозволяють йому зайняти одне з перших місць серед агрохіміків нашої країни. Вельми великий інтерес становить його підхід до вивчення органічної речовини ґрунтів. Він був одним із перших дослідників, які підійшли до ґрунтового гумусу як до речовини, що повинна мати здатність до таких основних перетворень органічної сполуки, як нітрування, гідролітичне розщеплення та естерифікація (утворення ефірів із хлористим бензоїлом). Його дослідження, що показали, що при гідролізі органічної речовини ґрунтів отримуються продукти, аналогічні продуктам гідролітичного розпаду білка, є класичними.

У 1921 р. О.О. Шмук отримує запрошення від низки агрономічних інститутів очолити кафедру агрономічної хімії. Він зупиняється на Кубанському с.-г. інституті, де й обіймає з осені 1922 р. кафедру агрономічної хімії. У той час Кубанський СГІ розгорнув лише свою педагогічну роботу. Кафедра була забезпечена тільки аудиторіями та елементарними навчальними посібниками, серйозну науково-дослідну роботу налагодити було неможливо, тому, отримавши запрошення завідувати Хімічним відділом лабораторії дослідного тютюнництва, він переносить центр своєї дослідницької роботи в цю добре обладнану лабораторію і гаряче береться за реорганізацію цієї науково-дослідної установи, яка переживала важкий перехідний час. З 1922 р. О.О. Шмук стає її директором, зберігаючи цей обов'язок за собою до кінця 1928 р., і веде велику організаційну та адміністративну роботу, успішно поєднуючи її з особистою науково-дослідною діяльністю та керівництвом хімічним відділом.

За період з 1921 р. і, приблизно, до 1936–1937 рр. О.О. Шмук абсолютно по-новому поставив питання про характеристику тютюну як курильної сировини, як культурної і технічної рослини, а також і питання про його використання. З повним правом необхідно констатувати, що він є основоположником сучасної хімії тютюну. Ця роль його визнається в усіх країнах, де тютюн є однією з найголовніших технічних культур.

У зв'язку зі специфічною особливістю тютюну, за наявності різноманіття речовин, що входять до його складу, О. О. Шмук ставить як основну та провідну проблему вивчення тютюну як хімічного комплексу і вплив окремих компонентів на якість тютюну. Виробляється оригінальна методика дослідження, оскільки звичайний набір агрохімічних досліджень виявився недостатнім для вирішення нових завдань. Систематичне дослідження тютюнової сировини та виробів новими методами протягом низки років дало можливість запровадити об'єктивні показники при оцінці якості тютюну та виробів, установити контроль виробництва, підвести наукову базу при характеристиці нашої сировини не лише окремих районів, а й сортів, а також при вирішенні багатьох агротехнічних питань складання "тютюнових сумішей" з аналізованої тютюнової сировини.

У результаті цих робіт встановлено, що високий вміст вуглеводів, ефірних олій, смол підвищує якість тютюну, а з погіршенням якості різко зростає вміст білка, нікотину та золи. Особливо характерним показником для якісної характеристики тютюну виявилося вуглеводно-білкове відношення (число Шмука).

З окремих компонентів хімічного складу тютюну О. О. Шмук детально вивчав ефірні олії, які перебувають у прямому зв'язку з якістю тютюну, визначаючи його ароматичність; встановлено їхній хімічний склад, описано фізико-хімічні властивості та визначено фізичні константи. Поряд із ними досліджені смоли, які теж визначають ароматичність тютюнів; дана оригінальна методика екстрагування їх бензолом.

О. О. Шмуком установлено, що найбільш бурі тютюни містять найвищий відсоток поліфенолів по відношенню до загальної кількості речовин, що редукують рідину Фелінга. Зроблено також першу спробу охарактеризувати вуглеводний комплекс тютюнів; доведено присутність кетози. Виявлено також у тютюні глюкозид, що має ароматичне значення. Йому вперше вдається виділити інозит із тютюну, фітин із насіння тютюну; ним вивчена велика група поліфенольних речовин.

Велике значення мало вивчення органічних кислот тютюну. У результаті цього вивчення розроблено точний метод кількісного обліку деяких кислот, вдалося виділити та ідентифікувати лимонну кислоту. Це відкриття дозволило розробити технологічний метод виділення лимонної кислоти з відходів махорки при нікотиновому виробництві, вже успішно здійсненому в заводських умовах. За методом О. О. Шмука в заводських умовах отримують не лише лимонну, а й яблучну кислоти.

Тютюнова рослина виявилася надзвичайно багатою за комплексом речовин, що входять до неї, що дає новий напрямок у використанні цієї рослини як технологічної культури для отримання з неї ряду цінних речовин:

• нікотин;
• лимонна та яблучна кислоти;
• пектинові речовини;
• олія та білок із насіння;
• целюлоза зі стебла.

О. О. Шмук уперше застосував у лабораторії метод електродіалізу до обробки рослинної сировини, що дало можливість виділяти алкалоїди з тютюнової рослини та покращувати якість низькосортних тютюнів. Промисловість високо оцінює роботи Інституту тютюнництва, яким він керував. Інститут отримує великі матеріальні кошти, що дозволяє створювати все більш сприятливі умови для подальшого розвитку наукового дослідження.

Паралельно з керівництвом Інститутом тютюнництва О. О. Шмук енергійно розвиває роботи з агрохімії в Кубанському СГІ. У цей період ученим опубліковано кілька робіт, присвячених дослідженням режиму нітратів у ґрунтах і рослині. Показано здатність нітратів до небіологічного поглинання у ґрунтах Кубані; численними спостереженнями доведено швидке зникнення нітратів під рослинами, яке не може бути пояснене простим поглинанням їх корінням рослини в процесі живлення. Зникнення та відсутність нітратів у ґрунті є наслідком спеціального впливу рослинних ферментів, що знаходяться в корінні рослин і сприяють редукції нітратів безпосередньо або через денітрифікуючі організми.

О. О. Шмук розробив ряд методів, що знайшли застосування як в агрохімічних, так і в біохімічних дослідженнях. Ним розроблені:

• мікрометоди визначення поглинутих основ і загальної ємності поглинання у ґрунтах;
• удосконалений колориметричний метод визначення фосфорної кислоти;
• оригінальний метод виділення ґрунтового розчину.

У 1936 р. О. О. Шмук обирається дійсним членом Всесоюзної Академії сільськогосподарських наук ім. В. І. Леніна. У цей же час він отримує пропозицію зайняти місце завідувача біохімічної лабораторії Інституту генетики Академії Наук СРСР.

Московський період охоплює такі роботи О. О. Шмука:

1) з дослідження закономірностей утворення хімічних речовин у рослинах і вивчення спадкових змін хімічного складу;

2) з вивчення хімічної природи речовин, що впливають на процеси клітинного поділу у рослин, та аналогії цих явищ із дією канцерогенних речовин;

3) дослідження змін складу рослин, що відбуваються під час їх трансплантації;

4) дослідження в галузі вітамінів.

Велике значення в цей період мають роботи О.О. Шмука з вивчення біохімічних процесів, що відбуваються під час міжвидової гібридизації та трансплантації (щеплень) рослин. Як зазначає сам автор, – "вельми часто новий науковий метод експериментальних досліджень, відкриваючи нові явища в природі, дає нове й оригінальне розуміння цих явищ, спростовує старе й консервативне в науці". У роботах вченого таким новим методом є вивчення складу алкалоїдів у рослині. Вивчаючи перетворення алкалоїдів у щеплених рослин, він довів, що коренева система є не тільки органом постачання рослин поживними мінеральними речовинами, а й бере участь у процесах синтезу органічної речовини. Зокрема, з діяльністю кореневої системи тісно пов'язаний синтез нікотину в рослині.

Антіпов-Каратаєв Іван Миколайович (1888–1965) – один із творців фізико-хімічного напрямку в ґрунтознавстві. З його ім'ям пов'язаний розвиток вчення про генезис та меліорацію ґрунтів, проблем агрономії, географічних закономірностей поширення ґрунтів. Особливо велику роль мали і не втратили своєї значущості й до сьогодні роботи вченого в галузі меліорації солонців, вторинного засолення ґрунтів під час зрошення та боротьби з ним, дослідження механізмів структуроутворення і біологічних методів поліпшення солонців. Спільно зі співробітниками І.М. Антіпов-Каратаєв розробив методи електродіалізу та електролізу ґрунтів; ним запропоновані оригінальні прийоми вивчення сорбції парів і газів ґрунтами; надані принципові обґрунтування методів визначення зв'язаної води; ретельно вивчені явища пептизації та коагуляції ґрунтових колоїдів; розкриті фактори, що визначають перезарядку ґрунтів; досліджена роль питомої поверхні ґрунтів і розроблені методи визначення її. Усі фізико-хімічні та агрохімічні дослідження вченого були спрямовані на поліпшення властивостей солонців, виявлення їхніх особливостей, специфічних якостей і перетворення на родючі ґрунти, особливо під час зрошення. І.М. Антіпов-Каратаєв досліджував поглинальну здатність ґрунтів, природу ґрунтових агрегатів і ґрунтових розчинів у зв'язку з живленням рослин і застосуванням добрив.

Сабінін Дмитро Анатолійович (1889–1951) – автор фундаментальних монографій: "Мінеральне живлення рослин", "Фізіологія розвитку рослин", "Фізіологічні основи живлення рослин". Він зробив значний внесок у розвиток теоретичних положень агрохімії. У своїх працях він показав роль кореневої системи в поглинанні води та елементів мінерального живлення рослинами. Проводячи аналіз і зіставлення всіх наявних до початку 1940 р. літературних даних і результатів власних досліджень, Д.А. Сабінін писав: "Факти дозволяють, як нам здається, вважати достатньо обґрунтованим уявлення про кореневу систему як орган, де відбувається утворення фітогормонів росту, що визначають підтримання меристем рослини в діяльному стані. Цими специфічними сполуками, на нашу думку, є похідні нуклеїнових кислот, що виникають у кореневих системах під час перетворень сполук азоту, які там відбуваються, а ймовірно, і фосфорної кислоти". Таким чином, Д.А. Сабінін не тільки зробив правильний висновок про синтез у коренях рослин фітогормонів, що беруть участь у регуляції росту пагонів і листя, а й передбачив характер хімічної структури цих сполук. У своїх роботах він показав також активну участь коренів у процесі метаболізму та вплив кругообігу елементів мінерального живлення на ріст і формоутворення рослин. Складні питання мінерального живлення ним розглядалися у зв'язку з умовами існування рослин. Д.А. Сабінін дав низку рекомендацій щодо застосування добрив та регулювання кількості й якості врожаю.

Бобко Євген Васильович (1890–1959) зробив великий внесок в агрохімію та фізіологію живлення рослин, був майстерним хіміком. Ним розроблено метод стерильних культур вищих рослин і проведено дослідження з використанням методу так званих "кривих розчинності" щодо доступності рослинам ґрунтових фосфатів, а також із питання про родючість сибірських ґрунтів і, зокрема, солонців. Науковий інтерес становлять роботи вченого з хімічної переробки фосфоритів, дослідження з питання про утворення соди в ґрунті, про методику визначення механізму поглинання ґрунтом основ і про фактори, що зумовлюють реакцію ґрунтів. Є.В. Бобко провів низку оригінальних досліджень із питання фізіологічної ролі та значення мікроелементів як добрива, особливо бору: його поглинання ґрунтами, ролі в процесах проростання пилку, вмісту в різних органах рослини, розчинності його сполук, що знаходяться в рослині, про його значення як добрива. Мережа дослідів із вивчення ефективності бору дозволила встановити ареали застосування борних добрив, дози та способи їх внесення. Є.В. Бобко була вперше з'ясована роль борних добрив у боротьбі з гниллю серцевини у буряка. Він провів також дослідження щодо значення молібдену для росту і розвитку рослин, селенистої та селенової кислот, а також міді.

Кононова Марія Михайлівна (1892–1979). Вся її наукова діяльність пов'язана з Ґрунтовим інститутом ім. В.В. Докучаєва. У лабораторії професора І.В. Тюріна вона розгорнула дослідження, пов'язані з проблемою органічної речовини ґрунту, що охоплюють методичні питання, вивчення біохімії гумусоутворення, процесів трансформації органічних речовин під впливом сільськогосподарського використання ґрунтів.

У 1945 р. М.М. Кононова очолила лабораторію біохімії ґрунтів і беззмінно керувала нею до 1976 р., після чого перейшла на посаду наукового консультанта. Коло питань, що розроблялися під її керівництвом, надзвичайно широке і включає багато напрямків, основні з яких такі: 1) органічна речовина ґрунту, склад і природа компонентів, що входять до неї; 2) процеси перетворення вихідного рослинного матеріалу, біохімія формування гумусових речовин, роль у цих процесах мікроорганізмів і тварин; 3) географічні закономірності процесу гумусоутворення в основних типах ґрунтів; 4) роль органічної речовини у ґрунтоутворенні, вивітрюванні мінералів, живленні рослин, створенні родючості ґрунту; 5) зміна органічної речовини під впливом різних прийомів окультурення ґрунтів.

Систематичні спостереження за перебігом гуміфікації рослинних об'єктів (коріння і листя бобових: конюшини та люцерни, коріння багаторічних злаків, деревний опад) як у лабораторних, так і в природних умовах різних ґрунтово-кліматичних зон, дозволили встановити зміну мікрофлори і розпад низки компонентів тканин з утворенням нових гумусових речовин явно нелігнінного походження, джерелом яких у всіх випадках був вуглеводний комплекс тканин і лізуюча плазма бактерій. Маючи низку спільних ознак із ґрунтовими гуміновими кислотами, а за елементним складом наближаючись до гумінових кислот підзолистих ґрунтів, ці речовини, проте, характеризувалися як більш "молоді" і, на думку М.М. Кононової, могли бути віднесені до категорії "прогумусових" речовин, що передбачало неминучість подальших змін їхньої природи (зростання відношення С:Н, зменшення вмісту кисню, збільшення ємності обміну). На відміну від прихильників лігнінної теорії походження гумусових речовин, які цілком заперечували роль целюлози в утворенні останніх, нею було встановлено факт формування гумусових речовин уже на ранніх стадіях гуміфікації, до розкладання лігніфікованих тканин.

На базі проведених досліджень М.М. Кононовою була сформульована концепція, що ґрунтується на уявленні про гумусові речовини як про продукти конденсації структурних одиниць фенолів і азотовмісних органічних сполук, що утворюються за участю окислювальних ферментів мікробного походження. Першоджерелами структурних одиниць можуть служити при цьому всі компоненти рослинних тканин, а також продукти ресинтезу і метаболізму мікроорганізмів. Відповідальною ланкою процесу формування гумусових речовин є конденсація структурних одиниць, яка відбувається шляхом окислення фенолів ферментами типу фенолоксидаз через семіхінони до хінонів та взаємодія останніх з амінокислотами і пептидами. Заключна ланка у формуванні гумусових речовин – поліконденсація – є хімічним процесом.

У центрі уваги М.М. Кононової було й ще одне дискусійне питання – про вплив на рослину низки індивідуальних органічних сполук і фізіологічної активності власне гумусових речовин. Вона неодноразово підкреслювала, що фізіологічно активні речовини не замінюють елементів живлення, але збагачення ґрунту такого роду речовинами шляхом застосування органічних добрив, компостів, посівів багаторічних, однорічних трав та інших прийомів є одним із факторів, що підвищують життєвий тонус рослин і сприяють інтенсивнішому використанню ними поживних елементів.

Величезна увага в дослідженнях М.М. Кононової приділена розробці нових та вдосконаленню раніше існуючих методів вивчення органічної речовини ґрунту, які широко використовуються в практиці сільськогосподарських науково-дослідних, навчальних установ та дослідних станцій. Важко переоцінити теоретичне і практичне значення цих глибоких різнобічних досліджень. Вона автор унікальних монографій: "Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения" (1951) та "Органическое вещество почвы. Его природа, свойства и методы изучения" (1963). Обидві монографії отримали високу оцінку не тільки в нашій країні, а й за її межами. Вони стали настільними книгами ґрунтознавців та агрохіміків.

Тюрін Іван Володимирович (1892–1962). Ще в студентські роки виявив інтерес до проблем генезису та родючості ґрунтів, особливо до досліджень органічних речовин у ґрунті. До цього часу належать дві виконані ним роботи: "Синтез стериоизомерных 1-4-дибромгексаметиленов" та "Исследование почв Брянского опытного лесничества".

Ці перші роботи визначили подальший напрямок основних досліджень вченого: його глибокий інтерес як до питань генезису ґрунтів, так і до проблем біології та біохімії ґрунтів, і особливо до розділу хімії та біохімії органічної речовини ґрунту. -

Розквіт таланту вченого пов'язаний із багатогранним дослідженням гумусу, узагальненим у монографії "Органічна речовина ґрунтів та її роль у ґрунтоутворенні та родючості" (1937). Блискуча розробка цієї проблеми – одного з основних розділів ґрунтознавства та агрохімії – принесла світову славу І.В. Тюріну та вітчизняній ґрунтовій науці.

І.В. Тюрін розглядає гумус як групу високомолекулярних речовин специфічної природи, утворення яких тісно пов'язане з біохімічними процесами. Ґрунтуючись на цих уявленнях, вчений розробляє методи вивчення групового та фракційного складу гумусу, застосування яких дозволяє виявити характерні відмінності природи гумусу в ґрунтах, різних за своїми генетичними особливостями та ступенем окультуреності. Ним проведено детальні хімічні аналізи ґрунтів та органічної речовини. Такий підхід дозволив вченому встановити і сформулювати основні закономірності формування складу та властивостей гумусових речовин різних типів ґрунтів, а також їх залежності від якості гуміфікуючого матеріалу (особливо збагаченості його та середовища азотом), режимів зволоження, температури, багатства продуктів вивітрювання порід та ґрунтів (кальцій, залізо, алюміній), мінералогічного та гранулометричного складу.

Уже в цей час на кількісному рівні вирішується питання про роль, чисельність та внесок біомаси мікроорганізмів, мікро– та мезофауни в органічну речовину різних типів ґрунтів.

Використання теоретичних опрацювань та експериментальних робіт попередників і сучасників, переважно хіміків-органіків, дозволили І.В. Тюріну припустити наявність кисневмісних циклів у складі гумінових речовин, кисень яких може бути заміщений на групу

NН з утворенням гетероциклічних, стійких до трансформації та малодоступних для рослин сполук азоту. Наявність кисневмісних гетероциклів передбачала і відносну, порівняно з вуглець–вуглецевим зв'язком ароматичних кілець, легкість розриву кільця такої структури. Ці роботи мали підтвердження та продовження лише в 60-ті рр. при використанні нових методів досліджень.

У 30–40-ві рр. у ґрунтовій науці ще не був загальноприйнятим термін фульвокислоти. Цю групу сполук іменували в лапках за Оденом, креновими та апокреновими за Берцеліусом, вважали аналогами уронових кислот. І.В. Тюрін показав, що фульвокислоти представлені високомолекулярними оксикарбоновими кислотами з невисоким вмістом азоту, підвищеним – Н та О, еквівалентною масою, близькою до такої гумінових кислот, і виділив їх у специфічну групу.

Ґрунтуючись на тому, що ґрунти зазвичай містять надзвичайно малу кількість водо- та кислоторозчинних, тобто вільних фульвокислот, за винятком ілювіальних горизонтів ґрунтів підзолистого типу, І.В. Тюрін доходить висновку про те, що в ґрунтах фульвокислоти міцно пов'язані, причому не тільки з мінеральною частиною, а й із гуміновими кислотами за типом складних ефірів, у яких карбоксильні групи з'єднані зі спиртовими. Такий зв'язок може бути зруйнований омиленням під впливом лугу, що й відбувається при вилученні гумінових речовин. Омиленню заважають Са та деякі сполуки Fe і Al. Це положення буде надалі використане І.В. Тюріним при розробці методу визначення фракційно-групового складу гумусу.

Вершиною творчості вченого в галузі генезису ґрунтів стала опублікована в цей період робота "Географічні закономірності гумусоутворення". І.В. Тюрін до 1949 р. встановив запаси гумусу та азоту в ґрунтах СРСР, визначив склад гумусу. Його основні висновки зводилися до таких: 1) найбільш закономірно стосовно вмісту гумусу змінюється група гумінових кислот, отже, умови, сприятливі для накопичення гумусу, сприяють і утворенню гумінових кислот; 2) відносний вміст фульвокислот у гумусі різних типів ґрунтів тим більший, чим менший вміст гумінових; 3) характерне відношення ГК до ФК: для чорноземів воно близьке до одиниці і більше, для інших типів ґрунтів вміст ФК часто у 2–3 рази перевищує вміст ГК.

І.В. Тюріним було встановлено, що ГК чорноземів відрізняються високим вмістом вуглецю та меншим кисню і водню (елементів води) порівняно з ГК підзолистого ґрунту, що супроводжується чорним забарвленням у ГК чорноземів і бурим – у підзолистих ґрунтів.

І.В. Тюрін встановив, що типи ґрунтів розрізняються не тільки за вмістом головних груп гумусових речовин, а й за їх станом – формами зв'язку з мінеральною частиною і один з одним; для гумінових кислот І.В. Тюрін запропонував три форми зв'язків: 1) гумінові кислоти та їхні комплекси з фульвокислотами у вільному стані або у вигляді гуматів А1, Fе, Са, Мg, розчинних у 0,1 н. NaОН, що характерно для бурих гумінових кислот; 2) гумінові кислоти та їхні полімерні комплекси, зазвичай із незначною участю фульвокислот, розчинні в лузі тільки після декальціювання (видалення з ґрунту обмінного кальцію) у формі гуматів Са, не розчинних у 0,1 н. NaОН. Це характерно для чорних гумінових кислот; 3) гумінові кислоти, пов'язані з відносно стійкими сполуками Fе і Al, які вилучаються після виділення згаданих вище фракцій речовин при поперемінній обробці залишку ґрунтів кислотою та лугом. Для фульвокислот він передбачив четверту форму зв'язку – фульвокислоти, що вилучаються мінеральними кислотами (найбільш вільна форма).

Аналіз фракційно-групового складу гумусу дозволив І.В. Тюріну сформулювати такі закономірності: у ґрунтах з найменшим вмістом ГК переважають бурі ГК та їх полімерні комплекси. У ґрунтах з високим відносним і абсолютним вмістом ГК переважають ГК, зв'язані з Са. Загалом співвідношення цих форм знаходиться у відповідності зі ступенем насиченості ґрунтів кальцієм.

І.В. Тюрін надавав великого значення методичним розробкам. У 30-ті рр. ним були оцінені переваги та недоліки різних методів визначення органічного вуглецю в ґрунтах. На підставі відмінностей між визначенням вуглецю за виходом СО2 при окисненні методом спалювання і за витратою окислювача (за окиснюваністю) був запропонований спосіб розрахунку ступеня окисненості органічної речовини ґрунтів. Вельми критично він ставився до величини коефіцієнта перерахунку органічного вуглецю в гумус (1,724), запропонованого Ван-Беммеленом на підставі даних Шпрингера; він вважав, що для різних гумусових речовин коефіцієнт може змінюватися від 1,8 до 2,5. Матеріали з оцінки методів визначення органічного вуглецю були представлені І.В. Тюріним III Міжнародному конгресу ґрунтознавців, а метод визначення гумусу окисненням біхроматом, названий його іменем, надійно увійшов у науку і практику.

Найдін Павло Георгійович (1893–1969) – ініціатор створення і керівник Всесоюзної географічної мережі дослідів з добривами у ВІУА, автор понад 150 наукових і науково-популярних робіт із застосування добрив у різних районах країни, методики дослідної справи, побудови системи добрив у сівозмінах. Успіх науково-організаційної діяльності П.Г. Найдіна та його вплив на розвиток дослідної справи в країні пояснюється великим талантом організатора, творчою ініціативою, винятковим знанням особливостей землеробства різних регіонів, особистим знайомством ледь не з усіма науковими та дослідними установами і провідними вченими та практиками дослідної справи. П.Г. Найдін був видатним лектором і доповідачем, вихователем цілої плеяди вчених-агрохіміків. Він був членом Координаційної ради з питань виробництва та використання добрив при Раді Міністрів СРСР, членом технічної ради Міністерства сільського господарства СРСР, постійним консультантом Держплану СРСР і РРФСР, Комітету з хімії Ради Міністрів СРСР. Внесок П.Г. Найдіна у розвиток вітчизняної агрохімії є незаперечним і великим.

Сердобольський Іван Павлович (1893–1963) – відомий радянський вчений, ґрунтознавець і агрохімік; закінчив фізико-математичний факультет Ленінградського університету. Свою трудову діяльність розпочав у Ґрунтовому інституті ім. В.В. Докучаєва. Спочатку працював у лабораторії фізичної хімії, потім – у лабораторії агрохімії.

Свої знання фізики, хімії та математики широко використовував у дослідженнях питань ґрунтознавства та агрохімії. Його перші роботи в цій галузі були присвячені вивченню варіювання хімічних властивостей ґрунтового покриву та розробці методів визначення фізико-хімічних та агрохімічних властивостей ґрунтів. Потім протягом низки років він працює над дослідженням окисно-відновних процесів у ґрунтах. Роботи І.П. Сердобольського у цій галузі за глибиною розуміння ґрунтових процесів та досконалістю методів дослідження є класичними. У результаті цих досліджень ним були створені наукові уявлення про умови перетворення в ґрунті сполук марганцю та заліза. Вчений обґрунтував необхідність застосування ізотопного методу в агрохімії та ґрунтознавстві. Застосування в дослідах радіоактивних ізотопів дало нові уявлення про хімічний характер явищ катіонного та аніонного обміну в ґрунтах. Він був одним з ініціаторів використання радіоактивних стабільних ізотопів у сільському господарстві та агрономічній науці.

І.П. Сердобольський приділяв багато уваги питанням методики аналізу ґрунтів. У "Посібнику з агрохімічного аналізу ґрунтів" йому належать розділи про методику визначення в ґрунтах рН, окисно-відновного потенціалу і про застосування ізотопного методу в ґрунтових та агрохімічних дослідженнях. Завдяки його енергійній діяльності в роботах сільськогосподарських дослідних та дослідних установ широке використання дістало застосування цих фізико-хімічних методів дослідження ґрунтів. Визначення окисно-відновного потенціалу стало застосовуватися при вивченні питань зрошення ґрунтів, генезису та агротехніки болотних ґрунтів, культури рису. У 1944 р. вийшла друком книга І.П. Сердобольського "Калій", а в 1952 р. – "Хімія ґрунту"; ці праці були перекладені іноземними мовами та видані за кордоном. У них виявилося вміння автора ясно викладати сучасний стан найскладніших питань ґрунтознавства та агрохімії і популяризувати досягнення цих наук.

Балашев Лев Леонідович (1894–1982). Поєднував плідну наукову діяльність у Науковому інституті з добрив (НІУФ) з великою авторською та редакційною роботою. Ще будучи студентом Московського сільськогосподарського інституту (ТСХА), він вів відповідальну роботу в редакції першого радянського агрономічного журналу "Вісник сільського господарства". У наступні роки (1929–1931) редагував журнал "Добриво та врожай", який був першим журналом у СРСР, присвяченим питанням застосування мінеральних добрив. З початку організації журналу "Агрохімія" (1964) і до останніх днів життя Л.Л. Балашев працював як заступник головного редактора.

У результаті узагальнення даних польових дослідів з добривами, що проводилися різними сільськогосподарськими організаціями, Л.Л. Балашовим було встановлено високу ефективність мінеральних добрив майже на всій території Радянського Союзу та найбільшу чуйність культур на добрива в зоні достатнього зволоження. Дані узагальнення польових досліджень були опубліковані в 19 випусках Праць НДІУФ, що охопили практично всі регіони СРСР. У зведеному праці "Дія азоту, фосфору і калію на урожай польових культур за районами Союзу РСР" було надано повне зведення результатів польових дослідів з добривами. Основним автором і незмінним редактором усіх цих праць, що встановили географічні закономірності ефективності мінеральних добрив залежно від клімату, типу ґрунту та виду культури, був Лев Леонідович. Ним було проведено велику і важливу для практики сільського господарства роботу зі складання "Довідника з добрив" (1933). У довіднику наведено відомості про агрономічні руди і методи їх технологічної переробки, надано характеристику азотних, фосфорних, калійних, складних та інших видів добрив, а також описані способи і умови застосування їх у сільському господарстві. Ученим були написані книги "Гнойове добриво" (1929)

"Фосфорит на ґрунтах СРСР" (1936), складено словник-довідник "Хімізація сільського господарства", що витримав два видання (1964; 1968). Свою докторську дисертацію (1947) Л.Л. Балашов присвятив залежності дії мінеральних добрив від сортових особливостей рослин.

Алямовський Никанор Іванович (1895–1963) – видатний агрохімік з питань застосування добрив. Основна частина його праць присвячена проблемам вапнування ґрунтів. Працюючи в лабораторії вапнування ґрунтів ВІУА з моменту її організації в 1932 р., він брав участь у розробці низки важливих напрямків щодо вапнування. При цьому особливо багато досліджень проведено ним з вивчення форм вапняних добрив, а також з розробки методики визначення їх складу. Вивчаючи ці питання, Н.І. Алямовський створив прилад для колориметричного визначення кислотності, який, на відміну від інших, рекомендованих як у нас, так і в зарубіжних країнах, вирізнявся на той час високою точністю і мав шкалу зі стійким до впливу світла забарвленням. Важлива якість приладу Н.І. Алямовського полягала в тому, що він міг використовуватися не тільки в лабораторних, а й у польових умовах. Дослідження вченого з вапнування ґрунтів підсумовані в його фундаментальній монографії "Вапняні добрива в СРСР".

Аскіназі Давид Львович (1896–1968) зробив великий внесок у справу хімізації сільського господарства нашої країни і розвиток вітчизняної агрохімічної науки. Він був видатним методистом. Загальне визнання отримав його метод визначення ємності поглинання ґрунту. Д.Л. Аскіназі провів низку оригінальних робіт з вивчення поглинання фосфору різними компонентами мінеральної та органічної частини ґрунту, за формами фосфатів і способами їх визначення в ґрунтах. Роботи вченого дозволили скласти правильне уявлення про природу ґрунтової кислотності, про взаємодію кислих ґрунтів з вапном і фосфоритом, про шляхи визначення кислотності. Вперше було встановлено можливість зміни ємності поглинання ґрунту при зсуві його реакції. Д.Л. Аскіназі був автором першої інструкції з вапнування ґрунтів та ініціатором широкого впровадження цього агроприйому. Він автор фундаментальної монографії "Фосфатний режим ґрунтів з кислою реакцією і шляхи його регулювання в сільськогосподарських цілях".

Вольфкович Семен Ісаакович (1896–1980) – один з авторів технології переробки апатитової сировини на суперфосфат. Ним виконані дослідження з екстракції фосфорної кислоти з вітчизняної сировини. Йому належить ініціатива створення першої технологічної схеми виробництва хлористого калію із сильвініту. На основі його робіт з використання борносилікатних руд реалізовано в промисловості кислотний метод отримання борної кислоти. Під керівництвом С.І. Вольфковича досліджені фізико-хімічні процеси кристалізації нітрату амонію та інших солей, а на основі робіт у галузі утилізації фтористих газів, що виділяються при переробці природних фосфатів, на промислових підприємствах виробляють фтористі та кремнефтористі солі натрію, калію, амонію. С.І. Вольфкович брав участь в освоєнні установки для промислового синтезу аміаку, вперше здійсненого в СРСР, і був одним з ініціаторів розробки технологічного процесу отримання сечовини та її композицій з фосфатами амонію. Він був одним із творців і керівників Науково-дослідного інституту з добрив та інсектофунгіцидів (НДІУІФ). Спільно з Д.Н. Прянішніковим вніс великий внесок у розробку та здійснення планів хімізації сільськогосподарського виробництва в нашій країні.

Журбицький Зенон Йосипович (1896–1986) вивчав питання теорії живлення рослин та методики постановки вегетаційних дослідів. Ним були закладені наукові основи живлення овочевих культур і методів застосування добрив в овочівництві. У результаті багаторічних робіт з вивчення мінерального живлення великого набору біологічно вельми різноманітних овочевих рослин З.Й. Журбицьким розроблені принципи застосування добрив для отримання високих урожаїв. Ним виконано цілу низку унікальних досліджень з керування ростом і розвитком рослин на основі вивчення їхньої потреби в елементах мінерального живлення. З.Й. Журбицький провів оригінальні експерименти з вивчення ролі електричного заряду атмосфери та електричного поля Землі в живленні рослин, а також з удосконалення методів вирощування рослин у безґрунтовому середовищі (гідропоніка та аеропоніка). Його перу належать фундаментальні праці: "Вегетаційний метод" та "Фізіологічні й агрохімічні основи застосування добрив".

Мамченков Іван Прохорович (1896–1980). Провів оригінальні багатопланові дослідження з оцінки різних способів зберігання гною. Встановив, що при аеробному способі зберігання гною задля уникнення втрат азоту необхідно компостувати його із суперфосфатом і фосфоритним борошном. Ним були розроблені та реалізовані найбільш раціональні способи приготування і зберігання гною, його компостування з фосфоритним борошном і суперфосфатом, з різними органічними компонентами, що дозволяло отримувати добрива високої якості. Показав, що при компостуванні гною з фосфоритним борошном збільшується швидкість його гуміфікації, скорочуються втрати азоту гною, підвищується коефіцієнт використання фосфору фосфоритного борошна. Компостування гною із суперфосфатом також різко скорочує втрати азоту. Вперше ним було встановлено, що при саморозігріванні торфу і торфогнойових компостів до 60-70°С значно підвищується вміст у них амонійного та легкогідролізованого азоту. Вивчення різного роду підстилок (солома, деревні тирса, торф) показало, що економічно найбільш доцільно застосовувати на підстилку солому і торф, оскільки мобілізація азоту торфу досягається при компостуванні його з гноєм, гнойовою рідиною, з різними відходами сільського та комунального господарства. Була вивчена можливість використання осадів стічних вод на добриво і доведено, що найбільш вигідним є спільне застосування органічних і мінеральних добрив у сівозміні.

Соколов Андрій Васильович (1898–1980) розробив принципи агрохімічного районування території СРСР. Йому належить заслуга в творчому об'єднанні радянських агрохіміків і ґрунтознавців для вирішення проблеми інтенсифікації та хімізації сільського господарства. Він пов'язував результати досліджень ґрунтознавців із завданнями планування сільського господарства, проблемами застосування добрив, агрохімслужби та запитами агрохімічної практики. А.В. Соколов є одним з ініціаторів створення агрохімлабораторій при МТС, а в повоєнні роки – створення в СРСР єдиної державної агрохімічної служби.

Коло наукових інтересів вченого було дуже широким, причому за деякими напрямками він був піонером або дав потужний поштовх їхньому розвитку. А.В. Соколов розробив мікродинамічний метод оцінки родючості ґрунту, вивчив характер взаємодії органічних і азотних добрив із ґрунтом.

Велике місце в наукових дослідженнях вченого посідають питання фосфорного живлення рослин. Ще в 30-ті рр. минулого століття він досліджував вміст у рослинах різних форм фосфорних сполук залежно від умов їхнього живлення. У цих експериментах за методами, розробленими ним самим, визначався вміст неорганічних та органічних сполук фосфору з підрозділом на:

• фосфор нуклеопротеїдів;
• фосфатидів;
• фітину;
• цукрофосфатів.

Це були перші дослідження з вивчення впливу умов вирощування на вміст різних форм сполук фосфору в рослинах. Чудовим у постановці цих досліджень є глибокий інтерес до метаболізму сполук фосфору в рослині. Вивчаючи можливість регулювання темпів росту і розвитку за допомогою фосфорного живлення, А.В. Соколов пов'язував прискорений розвиток рослин з інтенсивним синтезом фосфатидів та нуклеопротеїдів.

Поряд із вивченням фосфорного метаболізму в рослинах, велику увагу він приділив встановленню доступних рослинам форм фосфору в ґрунтах. Вчений розробив оригінальний метод визначення за допомогою ізотопу фосфору 32P порівняльної доступності рослинам фосфору з різних добрив, а також із запасів у ґрунті. На основі дослідження фосфорного й азотного живлення рослин, фосфорного режиму ґрунтів, вивчення властивостей фосфорних і калійних добрив він обґрунтував доцільність виробництва амофосу та складних добрив на його основі.

Гранулювання, рядкове внесення та баланс поживних речовин

Впровадження гранульованих добрив і перехід на їхнє рядкове внесення суттєво підвищили ефективність агрохімічних заходів. Гранулювання покращує фізико-хімічні та фізико-механічні властивості туків, знижуючи їхню злежуваність і забезпечуючи рівномірність розподілу по полю. Рядкове внесення дозволяє доставити поживні речовини безпосередньо в зону розвитку кореневої системи молодих рослин на ранніх етапах вегетації.

Для планування азотного живлення культур важливим є врахування біологічного азоту. Експериментально визначено обсяги фіксації азоту бобовими культурами залежно від їх урожайності на різних агротехнічних фонах. Ці дані лягли в основу розрахунків балансу та кругообігу речовин в агроценозах, що дозволяє порівнювати сільськогосподарські угіддя з природними екосистемами.

Теоретичні основи розподілу елементів живлення в ґрунті та принципи роботи з ними були закладені в серії профільних праць:

• «Вегетаційний метод» (1938 р.)
• «Аналіз сільськогосподарських рослин» (1941 р.)
• «Розподіл поживних речовин у ґрунті та урожай рослин» (1947 р.)
• «Агрохімія фосфору» (1950 р.)

Практичні рекомендації щодо застосування добрив і картографування ґрунтів узагальнені в довідковій літературі різних років: довідниках із добрив (1933 і 1934 рр.), «Супутнику агрохіміка» (1940 р.), довідниках із мінеральних добрив (1960 р.) та хімізації сільського господарства (1969 р.), а також у посібниках зі складання ґрунтових та агрохімічних карт (1964 р.) і агрохімічних методів дослідження ґрунту (що видавалися в період з 1944 по 1975 р.). У дослідженнях 1899–1996 рр. також детально вивчено фізичні властивості добрив для поліпшення їх якості під час зберігання та внесення.

Методологія ґрунтового аналізу та діагностика живлення

Контроль родючості ґрунту та стану посівів потребує точних аналітичних методів. У ході робіт, що проводилися в період 1899–1994 рр., сформувався напрямок із вивчення мікроелементів у системі «ґрунт — рослина». Для оцінки живлення культур аналізується надходження марганцю, цинку, міді та бору, а також форми їх сполук і динаміка в ґрунтах. Вміст цих елементів визначається безпосередньо в органах рослин: плодах, листках і пагонах.

З 1936 року розпочалася систематична робота з підготовки фахівців та уніфікації методів хімічного аналізу ґрунтів. До цього моменту в країні використовувався лише один базовий посібник, виданий ще в 20-х рр. Впровадження нових аналітичних стандартів проходило поетапно:

1. Розробка методів валового аналізу для кількісного визначення елементів після розкладання ґрунтів (навчальний посібник 1949 р.).
2. Систематизація всіх основних видів ґрунтових аналізів у єдиному комплексі (посібник 1952 р.).
3. Створення фундаментального зводу перевірених і вдосконалених методик для агрохімічних лабораторій (посібник 1961 р.).
4. Включення в практику нових інструментальних методів, комплексонометрії та іонообмінних смол (друге видання посібника, 1970 р.).

Для прискорення та полегшення роботи лабораторій у практику був впроваджений желатиновий метод визначення кремнієвої кислоти. Важливим етапом контролю живлення стало застосування радіоактивних ізотопів у ґрунтово-агрохімічних дослідженнях, мікродинамічного підходу до вивчення розподілу частинок добрив у ґрунті, а також математичної статистики для оцінки достовірності результатів вегетаційних і польових дослідів.

• Впровадження валового аналізу ґрунтів — 1949 р.
• Вихід основного посібника з аналізу ґрунтів — 1961 р.
• Розширення методів комплексонометрії (Fe, Al, Ca, Mg, S) — 1970 р.

Властивості рідких азотних сумішей та локальне внесення фосфору

Застосування рідких азотних добрив, включаючи розчин карбамідо-аміачної селітри (КАС), потребує точного врахування їх фізико-хімічних властивостей. КАС дозволяє готувати та вносити рідкі суміші добрив із високою рівномірністю розподілу за площею поля. При використанні безводного аміаку необхідно враховувати інтенсивність його міграції в ґрунті.

Поведінка рідких азотних добрив у ґрунтовому профілі прямо залежить від таких параметрів:

• реакція ґрунту (pH);
• температура навколишнього середовища та ґрунту;
• вологість оброблюваного шару;
• гранулометричний склад ґрунту.

Для оптимізації фосфорного живлення розроблено метод спільного застосування суперфосфату та фосфоритного борошна. Ефективність гранульованого суперфосфату суттєво зростає при локальному внесенні. Такий спосіб знижує площу контакту гранул із ґрунтом, сповільнює небажані фізико-хімічні перетворення фосфору та полегшує його поглинання кореневою системою.

Біогеохімічне районування та порогові концентрації мікроелементів

Біосфера характеризується вираженою хімічною гетерогенністю, яка зумовлює міграцію елементів ланцюгом від ґрунтотворної породи до рослин, тварин і людини. Нестача або надлишок мікроелементів у ґрунті прямо впливає на продуктивність агроценозів. Визначення порогових концентрацій хімічних елементів дозволяє своєчасно виявляти приховані дефіцити в живленні культур.

• Перші дослідження мікроелементів — 1929–1931 рр.
• Створення відділу порівняльної біохімії — 1935 р.
• Пропозиція біогеохімічних провінцій — 1938 р.
• Вивчено субрегіонів біосфери — понад 30
• Досліджено біогеохімічних провінцій — 130

Порушення природного балансу мікроелементів викликає виражені біологічні реакції в організмів. У різних геохімічних умовах описані специфічні ендемії тварин і людини:

• гіпо- та авітаміноз В12 (у Нечорноземній зоні);
• молібденова подагра;
• свинцева невралгія;
• борні ентерити;
• стронцієві хондро-остеодистрофії.

Для запобігання патологіям важливо враховувати встановлені біогенні цикли міграції ключових елементів у конкретних регіонах:

Досліджувані елементи	Результати вивчення біогенного циклу
Мідь	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Кобальт	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Цинк	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Бор, кобальт, мідь, марганець	Встановлено спільний біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Бор	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Селен	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Йод	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Уран	Встановлено біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни
Цинк, ртуть, миш'як і сурма	Встановлено спільний біогенний цикл міграції в геохімічних умовах країни

Картування біогеохімічних зон дозволяє розробляти точні рекомендації щодо застосування мікродобрив. Це допомагає компенсувати природний дефіцит елементів, підвищуючи урожайність культур і якість отриманої продукції. Такий підхід знижує витрати на хімізацію та підвищує загальну рентабельність рослинництва.

Еколого-геохімічні дослідження В.В. Ковальського покладені в основу нормування мікроелементів у харчуванні людей і сільськогосподарських тварин з метою адаптації організмів до екстремальних умов навколишнього середовища та профілактики ендемічних захворювань, промислового виробництва препаратів і кормів, збагачених мікроелементами.

В.В. Ковальський надавав першорядного значення завершенню наукових розробок, впровадженню їх у практику, постійно підкреслюючи, що теоретичні біогеохімічні дослідження становлять важливу основу для вирішення народногосподарських завдань не тільки в майбутньому, а й уже в теперішній час.

Він – автор численних рекомендацій із застосування підживлення мікроелементами в тваринництві, ним і його учнями розроблено способи штучної зміни біогеохімічних харчових ланцюгів у водоймах, що забезпечують значне збільшення рибопродуктивності та якості риби як харчового продукту.

Клечковський Всеволод Маврикійович (1900–1974) одним із перших у Росії використав штучні радіоактивні ізотопи з метою вивчення живлення рослин і дослідження ефективності застосування добрив. У 1947 р. ним у Тимірязєвській академії було організовано біофізичну лабораторію, що стала найбільшим центром у галузі застосування радіоізотопів і ядерних випромінювань у дослідженнях із сільського господарства.

В.М. Клечковський є основоположником нового важливого розділу сучасної агрохімії, що отримав назву агрохімії радіоактивних продуктів поділу. Виключно важливе теоретичне та практичне значення дослідження поведінки осколків поділу в ґрунтах і рослинах пов'язане зі швидким розвитком атомної техніки та промисловості.

В.М. Клечковським і його численними учнями було виконано обширну програму робіт, яка дозволила розкрити основні закономірності поведінки в ґрунтах широкого спектра радіоактивних продуктів поділу й особливості їх надходження в рослини та накопичення в урожаї. Фундаментальні дослідження поведінки в ґрунтах і переходу в рослини мікрокількостей радіоактивних ізотопів стронцію, цезію, цирконію, церію, рутенію та інших радіонуклідів, що належать до осколків поділу ядер важких атомів, стали основоположними при вирішенні багатьох питань, які стосуються проблеми радіоактивних випадінь і міграції радіонуклідів біологічними та харчовими ланцюгами.

Результати цих робіт ученого були представлені від СРСР до Наукового комітету з дії атомної радіації ООН, обговорювалися на міжнародних конференціях із мирного використання атомної енергії:

Найменування події	Рік проведення
Перша конференція з мирного використання атомної енергії	1955
Друга конференція з мирного використання атомної енергії	1958

Дані роботи отримали міжнародне визнання.

Сапожников Микола Аркадійович (1901–1980). Великий учений у галузі агрохімії та землеробства. Його наукова діяльність була пов'язана з найвідповідальнішими періодами розвитку сільського господарства країни: колективізацією, розвитком бавовництва в республіках Закавказзя, відновленням сільського господарства після Великої Вітчизняної війни, інтенсифікацією його в Нечорноземній зоні РРФСР. Величезний фактичний матеріал, зібраний особисто ним, послужив основою для написання ним понад 100 друкованих робіт і чотирьох монографій. Особливе місце в цих роботах посідає розробка системи землеробства як складової частини раціонального ведення сільського господарства в Північно-Західній зоні країни, результати якої узагальнені у вигляді трьох окремих видань. При розробці теоретичних основ системи обробітку ґрунту стосовно Нечорноземної зони яскраво проявився його багатобічний підхід до розроблюваних проблем, комплексне поєднання агрофізичних і агрохімічних досліджень із вивченням біологічних процесів у ґрунті.

М.А. Сапожников першим у СРСР запропонував оригінальний метод використання радіоактивного ізотопу фосфору при визначенні поглинальної здатності кореневої системи рослин у польових умовах. Підсумком цього етапу роботи стала монографія "Біологічні основи обробітку ґрунту підзолистих ґрунтів". Монографія "Наукові основи системи удобрення в Нечорноземній смузі" стала настільною книгою фахівців агрохімічної служби.

Одним із перших у країні М.А. Сапожников очолив вивчення процесів трансформації азоту та азотного живлення рослин із широким використанням стабільного ізотопу 15N. У керованій ним лабораторії було проведено оригінальні дослідження з міченою мікробною біомасою, міченим азотом, за допомогою методу ізольованого живлення та важкого азоту показано значення фізіологічного фактора у використанні удобреними рослинами ґрунтового азоту. Методом подвійної мітки добрив 15N та 32Р виявлено взаємний вплив названих елементів на азотне та фосфорне живлення рослин на ґрунтах різного рівня родючості. Результати цих досліджень знайшли відображення в монографії "Азот у землеробстві Нечорноземної смуги".

Чернов Василь Андрійович (1901–1960). Перші його дослідження були присвячені вивченню впливу способів внесення добрив на культуру картоплі. Він розробив та описав локальне внесення добрива і встановив перевагу цього способу перед розкидним.

Ученим було виявлено такі важливі закономірності впливу агрохімікатів на рослини:

• негативний вплив високих норм фізіологічно кислих мінеральних добрив на ріст і розвиток рослин;
• спосіб нейтралізації шкідливого впливу високих норм добрив за допомогою вапна.

В.А. Черновим було розроблено спосіб місцевого внесення комплексних добрив, що складаються з мінеральних солей поживних речовин, вапна та органічних речовин, які забезпечують отримання високих урожаїв картоплі. Ним вивчено пересування поживних речовин у ґрунті, зокрема:

• досліджено дифузію іонів NO3– та Сl–;
• вивчено реакції обміну катіонів у ґрунтах.

Учений установив, що К-константа рівноваги, розрахована за законом діючих мас, при катіонному обміні в ґрунті не є постійною величиною, оскільки ґрунт – відкрита система і закони термодинаміки не цілком застосовні до неї. Ним було доведено, що кислотність ґрунтів, а саме червоноземів та підзолистих ґрунтів, зумовлена не воднем, а адсорбованими іонами алюмінію.

Він розвинув новий напрямок в агрохімії – вивчення мікроелементів, що містяться в ґрунті та рослинах. Спільно зі співробітниками було розроблено точні методи визначення мізерно малих кількостей мікроелементів і вивчено їхній вміст у різних ґрунтах СРСР. Прикладом практичної цінності наукових розробок В.А. Чернова є виявлення нестачі мікроелементів у ґрунтах Калінінградської області як причини падежу великої рогатої худоби.

Турчин Федір Васильович (1902–1965) займався агрохімічною оцінкою різних форм простих і складних мінеральних добрив. Ним було встановлено рівноцінність сечовини та аміачної селітри для живлення культурних рослин у різних ґрунтово-кліматичних зонах країни. Вивчаючи застосування в сільському господарстві рідких азотних добрив, він показав, що аміак і аміакати, якщо виключити можливість втрат азоту з цих добрив при внесенні їх у ґрунт, також засвоюються рослинами і дають такий же ефект, як і звичайні "тверді" азотні добрива. Ф.В. Турчин вніс нові уявлення про значення калію в азотному та вуглеводному обміні, синтезі азотистих органічних сполук та аміачному живленні рослин. Учений неодноразово вказував на значущість калію для нормального засвоєння аміачного азоту злаковими культурами. Ним було встановлено, що нестача калію в умовах аміачного живлення викликає рясне накопичення аміаку в рослинах, внаслідок чого настає аміачне отруєння, що призводить у крайніх випадках до загибелі рослин. Як було встановлено, в умовах аміачного живлення у рослин, що відчувають нестачу в калії, підвищується вміст цукрів, що редукують. Будучи ініціатором застосування сполук, мічених стабільним ізотопом 15N, Ф.В. Турчин провів класичні дослідження щодо надходження в рослини та використання на синтез амінокислот і білків азоту нітратів, амонію та амідів. Ним були встановлені послідовність утворення в рослинах окремих амінокислот і факт постійного оновлення білків. З ім'ям ученого пов'язане вирішення багатьох практичних завдань агрохімії. Використання важкого ізотопу при вивченні перетворень азотних добрив у різних ґрунтах дозволило йому встановити фактичні розміри втрат цього елемента, що відбуваються в результаті випаровування з ґрунту вільного азоту та його сполук, а також біологічного поглинання цього поживної речовини мікроорганізмами ґрунту. Роботи з вивчення азотного обміну в рослинах дозволили Ф.В. Турчину виявити можливість регулювання амінокислотного складу зерна, а отже, і його біологічної цінності як продукту харчування шляхом внесення азотних добрив. Ф.В. Турчин досліджував також процеси біологічної фіксації азоту. У його лабораторії було встановлено, що при короткочасній експозиції бобових рослин (1224 год) в атмосфері 15N2 фіксований мічений азот виявляється у високих концентраціях виключно в клітинному соку бульбочкової тканини і в значно менших кількостях – у клітинному соку вегетативних органів рослин. У бульбочкових бактеріях Rhizobium мічений азот при такій тривалості експозиції бобових рослин практично відсутній. Роль цих бактерій, на думку Ф.В. Турчина, полягає в індукуванні утворення цієї специфічної бульбочкової тканини. Згідно з висунутою вченим гіпотезою, бактерії Rhizobium, проникаючи в коріння бобових рослин, виділяють речовину, що індукує утворення бульбочкової тканини на поверхні коренів, у якій і відбувається фіксація атмосферного азоту. Але цей процес, як правильно підмітив Ф.В. Турчин, здійсненний тільки в тому випадку, якщо бульбочкова тканина забезпечується деякою специфічною речовиною, що синтезується на світлі в листі бобових рослин. Як було ним встановлено, першим продуктом фіксації є аміак, який швидко трансформується в амідну групу аспарагіну. Ці роботи дозволили переглянути багато застарілих уявлень про біологічну фіксацію азоту і поставити проблему промислового використання цього процесу. Широкі теоретичні дослідження Ф.В. Турчина завжди були тісно пов'язані з вирішенням практичних питань, що мають величезне народногосподарське значення: організація виробництва добрив та встановлення вимог до їхніх стандартів; оцінка різних форм азотних і комплексних добрив; встановлення потреби сільського господарства країни в мінеральних добривах та визначення їхнього оптимального асортименту.

Авдонін Микола Сергійович (1903–1979) виконав цілий ряд оригінальних досліджень щодо обґрунтування підвищеної ефективності гранульованого суперфосфату порівняно з порошкоподібним у системі ґрунт–добриво–рослина–мікроорганізми. Ним було встановлено, що зниження ретроградації фосфорної кислоти гранульованого суперфосфату при внесенні його в ґрунт пов'язане з активізацією мікробіологічних процесів у сфері навколо гранул, що знижує хімічну іммобілізацію фосфору. Осередки ж із підвищеною концентрацією поживних речовин покращували надходження їх у рослини. Ці дослідження розширили теоретичні уявлення про ефективність добрив, внесених у рядки з насінням. М.С. Авдоніним було встановлено, що рослини в перший період життя слабше засвоюють фосфор із важкорозчинних форм, що також є однією з важливих причин високої ефективності суперфосфату, внесеного в рядки при сівбі культури. Він одним із перших показав позитивний вплив фосфорних добрив на ріст і формування кореневої системи рослин. Ним також була помічена можливість послаблення негативної дії на рослини рухомих форм алюмінію та кислотності, особливо в перший період їхнього життя, внесенням фосфорних добрив. Теоретичні положення щодо дії гранульованих добрив були опубліковані М.С. Авдоніним у книгах: "Гранульовані добрива" та "Застосування гранульованого суперфосфату". Він розробив теоретичні основи живлення рослин у різні періоди їхнього росту та розвитку. Ці питання знайшли висвітлення в його книгах: "Підживлення рослин", "Питання системи живлення рослин" та "Підживлення сільськогосподарських рослин". М.С. Авдонін детально вивчив негативні властивості дерново-підзолистих ґрунтів та їхню роль у функціонуванні системи ґрунт–рослина–добрива.

Вперше в науці він увів поняття "прихована негативна дія добрив". Розкриття цього явища дозволило вченому рекомендувати заходи щодо підвищення ефективності азотно-калійних добрив. Вперше в науці ним встановлено, що негативні властивості дерново-підзолистих ґрунтів – зайва кислотність, рухомі форми алюмінію, марганцю – є однією з головних причин масової загибелі озимих зернових культур і багаторічних трав при перезимівлі в Нечорноземній зоні нашої країни. Ці роботи відкрили широкі можливості щодо боротьби із загибеллю рослин. Підсумки цих досліджень автор виклав у книгах: "Властивості ґрунту та урожай" і "Наукові основи застосування добрив". М.С. Авдоніним і його колегами проведено оригінальні дослідження щодо з'ясування причин кальцієфобності рослин і щодо подолання цього явища. Як показали роботи вченого, головною причиною кальцієфобності виявилося порушення обміну речовин у рослинах внаслідок зміни співвідношення в них між кальцієм і калієм. Для подолання кальцієфобності рослин вчений вперше рекомендував вносити вапно в дозі 1/4-1/2 гідролітичної кислотності. М.С. Авдонін встановив причини низького вмісту білка в рослинній продукції, що отримується в Нечорноземній зоні СРСР. Виявилося, що не клімат цієї зони, а негативні властивості дерново-підзолистих ґрунтів знижують вміст білка в рослинах. Ним було встановлено, що азотні добрива не завжди підвищують вміст білка в рослинах. Очолюючи кафедру агрохімії МДУ в період 1952-1979 рр., М.С. Авдонін вів велику роботу з пропаганди агрохімічних знань. Автор підручника "Агрохімія" (1978).

Кауричев Іван Сергійович (1903–2003). Науково-дослідна діяльність великою мірою пов'язана з вивченням сезонної динаміки сучасних ґрунтових процесів, особливо у зв'язку з явищами тимчасового надмірного зволоження. На підставі узагальнення обширного фактичного матеріалу ним була розроблена оригінальна теорія елювіально-глеєвого процесу. Вперше у вітчизняній та зарубіжній літературі І.С. Кауричевим були сформульовані головні риси цього процесу, показано його широке поширення в цілому ряді ґрунтово-кліматичних зон, виявлено важливу роль у генезисі та родючості багатьох типів ґрунтів.

І.С. Кауричевим було встановлено, що для ґрунтів тимчасового поверхневого зволоження характерні контрастність їхнього окиснювально-відновного (ОВ) режиму, специфічний склад органічних речовин, "розхитаність" мінеральної частини ґрунту, утворення стійких водорозчинних органо-мінеральних сполук, яскраво виражена їхня міграція ґрунтовим профілем, а також сегрегація у формі різноманітних конкреційних утворень.

У ряді його робіт була розкрита природа перетворення фосфатів у зв'язку з розвитком відновних процесів, вивчені особливості фосфатних режимів у багатьох типах ґрунтів. Вперше дана ґрунтовна характеристика ОВ режиму і розкриті особливості міграції речовин для підзолистих, болотно-підзолистих, опідзолених ґрунтів, ґрунтів западин, чорноземів лісостепу, каштанових і солонцевих ґрунтів, солодей. Дано оригінальне трактування типів ОВ режимів. Спільно з учнями здійснено поглиблену розробку ОВ буферних властивостей ґрунтів, застосування регуляторів ОВ стану. Особливістю проведених досліджень є агрономічна оцінка ОВ стану ґрунтів. Широке охоплення всіх аспектів вивчення ОВ режимів ґрунтів різного ступеня зволоження заслужено виділило І.С. Кауричева як провідного вченого в цій галузі.

Значущий внесок у науку становлять роботи вченого з вивчення умов, форм і масштабів міграції низки сполук у ґрунті. Вперше вивчено комплексні водорозчинні органо-мінеральні сполуки ґрунтів, надано поглиблену фізико-хімічну характеристику продуктів, що мігрують у ґрунтовому профілі. Надано агрономічну оцінку процесів комплексоутворення та їхньої ролі в системі ґрунт-рослина.

Контроль ґрунтових процесів та оперативна діагностика живлення

Для ефективного управління родючістю агроному необхідно розуміти динаміку ґрунтових процесів у реальному часі. Сучасна методологія поєднує польові стаціонарні спостереження з моделюванням для оцінки системи «ґрунт — рослина — середовище». На практиці для цього застосовують метод лізиметричних хроматографічних колонок із використанням активованого вугілля, окису Al та комплексонів. За його допомогою оцінюють масштаби бічної, висхідної та низхідної міграції речовин у профілі.

У польових дослідженнях також використовують метод радіоізотопних міток. Він дозволяє відстежувати перетворення сполук безпосередньо в «живому» ґрунті. Такий підхід допомагає виявити реальні масштаби втрат та засвоєння елементів живлення рослинами.

Впровадження експрес-діагностики кардинально змінило підхід до підживлень. Починаючи з 1962 року, розроблено детальні інструкції щодо діагностики живлення та потреби рослин у добривах. Для оперативного аналізу в польових умовах застосовують портативний прилад ОП-2-Церлінг. У 1978 році ці підходи були систематизовані в єдину монографію з агрохімічних основ діагностики.

• Праць із діагностики живлення — понад 250
• Впровадження експрес-діагностики — з 1962 року
• Обґрунтування азотно-калійного живлення — 1950 рік
• Період ключових сольових досліджень — 1937–1963 рр.

Регулювання якості продукції та меліорація засолених земель

Мінеральні добрива виступають потужним фактором управління якістю продукції. Форми та співвідношення азотних і калійних добрив безпосередньо впливають на накопичення в рослинах органічних кислот, вуглеводів, ефірних олій і каучуку. Фізіологічні основи застосування цих туків були детально обґрунтовані в 1950 році. Це дозволяє агрономам цілеспрямовано змінювати хімічний склад вирощуваних культур.

Для підвищення віддачі від добрив використовують локальне внесення гранульованих форм. Крім того, практикується некореневе живлення рослин мікроелементами, що дозволяє швидко компенсувати їхній дефіцит у критичні фази розвитку. Правильна техніка внесення зводить до мінімуму нецільові втрати діючих речовин.

У посушливих областях меліорація солонцюватих земель будується на знанні геохімії сольових процесів. У дослідженнях 1937–1963 років були вивчені солонці та солончаки (1937 р.), біологічні цикли руху солей (1944 р.), походження та режим засолених ґрунтів (1946 і 1947 рр.). Також визначено показники нафтоносності надр (1951 р.), закономірності геохімії пустель і процесів соленакопичення (1954 р.), роль дренажу в меліорації (1956 і 1958 рр.), гідрогенна акумуляція сполук кремнезему та напівторних оксидів (1958 р.), розподіл мікроелементів (1959 р.) і властивості лужних ґрунтів содового засолення (1963 р.). На основі цих даних створено генетичну класифікацію засолених ґрунтів.

Практичні меліоративні заходи розробляють індивідуально для кожного типу оазису з урахуванням природної обстановки. При відриві солонців від ґрунтових вод відбувається їхнє поступове остепніння. Якщо ж на гідроморфні ґрунти впливають лужні плівково-капілярні розчини, розвивається досолончакова солонцюватість. У цьому випадку меліорація потребує обов'язкового застосування дренажу для розсолення орного горизонту.

Роботи другого напряму (генезис, класифікація та географія ґрунтів, історичне ґрунтознавство) є другою постійною ланкою наукової діяльності В.А. Ковди, починаючи з найранішого періоду її. Хронологічно це: "Ґрунти тютюнових районів СРСР" (1933), "Ґрунти Британії та їх окультуреність" (1935), "Ґрунти басейну р. Дона" (1939), "Ґрунтовий покрив Ірану" (1944), "Ґрунти Прикаспійської низовини" (1950), карти природних і господарських умов Туркменії, Південної України та Північного Криму, Середнього Поволжя, Ростовських степів і Волго-Донського шляху, Кубані та Ставропілля (1950), "Ґрунти дельти Волги" (1951), "Мінеральний склад рослин і ґрунтоутворення" (1956), "Нарис ґрунтів Приамур'я" (1957), "У пустелях і оазисах Єгипту" (1958), "Нариси природи та ґрунтів Китаю" (1959), "Ґрунтова карта Азії" (1964; 1971), "Спільність і відмінності в історії ґрунтового покриву континентів" (1965), "Ґрунтова карта світу" (1965), "Основи вчення про ґрунти" (1973), "Ґрунтова карта світу в масштабі 1:10000000" (1974) та ін. Три з названих робіт присвячені ґрунтовій карті світу.

Серед наукових праць В.А. Ковди виділяється капітальна монографія, що вийшла у двох книгах, "Основи вчення про ґрунти", "Загальна теорія ґрунтоутворювального процесу" (1973). Відповідальний редактор цієї книги професор МДУ Г.В. Добровольський цілком справедливо вказує, що "…за оригінальністю та глибиною трактування найважливіших питань сучасного ґрунтознавства, за широтою їх охоплення та великою кількістю матеріалу книга В.А. Ковди не має собі рівних у вітчизняній літературі й не може бути віднесена ні до підручників, ні до спеціальних монографій. Вона являє собою досвід фундаментально-енциклопедичного узагальнення сучасних знань у галузі теоретичного ґрунтознавства". У цій чудовій книзі проблема походження та еволюції ґрунтів розглядається на основі творчого розвитку сучасних ідей біогеохімії та біогеоценології. Новим є аналіз зв'язку ґрунтоутворення з неотектонікою та висвітлення ролі глибинних процесів, що відбуваються в земній корі та впливають на ґрунтоутворення. Питанням палеоґрунтознавства автор приділяє велику увагу, і, можливо, найважливішою особливістю монографії є те, що ґрунтова оболонка Землі, ймовірно, вперше розглянута як частина біосфери, причому частина, що вирізняється найвищою щільністю життя та найбільшою геохімічною енергією живої речовини. Ця книга ніби пов'язує роботи В.А. Ковди в усіх вищезазначених напрямах із вивченням біосфери. Цей напрям учений почав розвивати з кінця 60-х рр. Він показав, що ґрунтовий покрив Землі є суттєвим компонентом біосфери та відіграє величезну роль у накопиченні й перерозподілі запасів енергії та елементів, життєво необхідних усьому живому, включаючи й людину.

У 1968 р. на Міжурядовій конференції експертів з наукових основ раціонального використання та збереження ресурсів біосфери ЮНЕСКО В.А. Ковда виступив з доповіддю "Сучасне вчення про біосферу". У цій доповіді містилися нові на той час узагальнення: а) про роль гумусової оболонки ґрунтів як загальнопланетарного акумулятора та розподільника енергії, що пройшла через фотосинтез рослин, і універсального екрана, який утримує в біосфері біофільні елементи від геохімічного стоку у Світовий океан; б) про особливості ролі ґрунтів у синтетичних і деструктивних частинах біологічного кругообігу; в) про цілком особливий характер ґрунтів як природних ресурсів. Ґрунти є особливою формою природних ресурсів через те, що відрізняються як від відновлюваних, так і від невідновлюваних їх форм. На відміну від перших, ґрунтовий покрив не відновлюється після руйнування, оскільки невідтворювані умови та історія його формування, а на відміну від других, правильне господарське використання ґрунтів зберігає їх і дозволяє покращувати, надаючи їм нових якостей, відсутніх у природних ґрунтах.

В.А. Ковда висунув також низку дуже важливих положень у галузі агрохімії та основ застосування добрив, справедливо вказуючи, що ми вступили у вік комплексних меліорацій. Він підкреслював, що вони будуть ефективні тільки за умови достатньо високих доз добрив. Ним неодноразово порушувалося питання про широку постановку справи вишукування нових видів мінеральних добрив і мікродобрив, а також біохімічних добрив типу вітамінів, амінокислот, ферментів.

В.А. Ковда висунув ідею про створення агрогеохімії як науки про вивчення кругообігу елементів в агробіоценозах – основних ценозах культурних ландшафтів планети.

Петербурзький Олександр Васильович (1904–1989) – учень академіка Д.М. Прянішнікова. Головний напрям його наукової діяльності – кореневе живлення рослин, зокрема, вивчення взаємодії кореневої системи з твердою фазою ґрунту при засвоєнні обмінно-поглинутих іонів. Він вивчив вплив кислотності ґрунтів та вмісту в них рухомого алюмінію на ріст і розвиток рослин; розробив теоретичні основи вапнування кислих ґрунтів; виявив умови найефективнішого використання молібдену рослинами; встановив позитивну дію на бобові культури ванадію; надав агрохімічну оцінку комплексним добривам. О.В. Петербурзький першим виконав низку оригінальних досліджень щодо балансу поживних речовин у землеробстві. Він – засновник і перший керівник лабораторії кругообігу та балансу речовин у землеробстві. О.В. Петербурзький – автор фундаментальних монографій: "Обмінне поглинання в ґрунті та засвоєння рослинами поживних речовин" (1959), "Агрохімія та фізіологія живлення рослин" (1971; 1981), "Концентровані мінеральні добрива" (1969), "Агрохімія комплексних добрив" (1975), "Кругообіг і баланс поживних речовин у землеробстві" (1979). Його перу належать підручники "Агрохімія та система добрив" (1967) і "Практикум з агрохімії" (1968). Як великий вчений-агрохімік, О.В. Петербурзький брав участь як експерт і консультант Держплану СРСР і РРФСР, Міністерств сільського господарства СРСР і РРФСР, ВАСГНІЛ, виконував доручення сільськогосподарського відділу ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР. Великі заслуги належать йому у розвитку принципових положень агрохімічної науки, що мають важливе значення для наукового обґрунтування заходів щодо хімізації землеробства нашої країни. Він – ініціатор створення агрохімічної служби в країні. Ще в 1932 р. О.В. Петербурзький у співавторстві з Н.Ф. Горбуновим та І.А. Дмитрієвим опублікував книгу "Агрохімслужба у буряківництві".

Колосов Ілля Іванович (1906–1955) експериментально показав вирішальну роль обмінної адсорбції як найважливішого процесу, за допомогою якого здійснюється первинне зв'язування мінеральних речовин на поглинаючій поверхні коренів. Розробив метод визначення поглинаючої поверхні коренів за допомогою врахування адсорбції ними метиленової сині. Цінність цього методу полягає не тільки в його простоті та доступності, але також і в тому, що він дозволяє диференційовано вивчати формування як загальної поглинаючої поверхні кореня, так і його робочої поверхні, здатної до подальшої передачі адсорбованих речовин всередину кореня. Ця обставина дозволяє досліднику отримати відразу уявлення як про розміри поглинаючої поверхні кореня, так і про її функціональні властивості. Результати досліджень, проведених І.І. Колосовим, дозволили встановити, що адсорбуюча здатність коренів істотно змінюється в процесі розвитку рослин. Завдяки цьому змінюється залежність адсорбції іонів від рН зовнішнього середовища в різні періоди розвитку. Разом з цим встановлено значення вікових змін для поглинання коренями іонів NH4+, PO43-, K+ та Ca2+. Вчений одним з перших вказав на недостатність діагностування мінерального живлення лише за вмістом водорозчинної фракції елементів живлення в ґрунті. І.І. Колосов встановив значущість кореневих систем у загальному обміні речовин у рослині. Використовуючи методику мічених атомів, він показав здатність кореневих систем до швидкого синтезу високомолекулярних фосфорорганічних сполук – нуклеопротеїдів і фосфатидів. Одночасно ним було встановлено і пересування з кореневих систем низки амінокислот у надземні частини рослини. Результати досліджень І.І. Колосова з вивчення кореневих систем як органу живлення рослин були узагальнені в його унікальній монографії "Поглинальна діяльність кореневих систем рослин", яка була опублікована в 1962 р. посмертно.

Магницький Костянтин Павлович (1906–1975) розробив методи прискореного визначення вмісту елементів мінерального живлення в листках, ґрунті та поживних розчинах. Установив ознаки голодування найважливіших сільськогосподарських культур елементами мінерального живлення. Запропонував способи визначення потреби рослин у добривах. Одним із перших вказав на необхідність застосування магнієвих добрив у рослинництві. Автор фундаментальних монографій: "Магнієві добрива" (1951), "Контроль живлення польових та овочевих культур" (1964), "Діагностика потреби рослин у добривах" (1972), "Польовий контроль живлення рослин" (1959), "Нові методи аналізу рослин і ґрунтів" (1959), "Сильвініт, каїніт, карналіт" (1963).

Пейве Ян Вольдемарович (1906–1976) – основоположник агрохімії мікроелементів, який зробив величезний внесок у вирішення питань теорії та практики застосування мікродобрив. Він одним із перших у нашій країні почав проводити фундаментальні дослідження з вивчення значення мікроелементів для життєдіяльності культурних рослин, а також їхньої ефективності у підвищенні урожаю та поліпшенні якості продукції сільськогосподарських культур. Я.В. Пейве вивчив роль мікроелементів у живленні та ферментативній активності рослин, запропонував методи визначення у ґрунтах міді, марганцю, молібдену, кобальту, цинку, рухомих форм калію та алюмінію, а також гумінових кислот. Він виділив і вивчив ферменти, що містять метал, нітратредуктазу та нітрогеназу; дослідив структуру та функції білка леггемоглобіну, що містить залізо, з бульбочок бобових культур; відкрив раніше невідому властивість рослинної пероксидази каталізувати відновлення нітратів у рослин у присутності діетилдитіокарбаматів і почав дослідження механізму цієї реакції. Я.В. Пейве встановив ефективність удобрення ґрунтів бором і міддю; розробив оригінальну методику визначення рухомого калію у ґрунтах, що відіграла істотну роль у поліпшенні агрохімічного обслуговування і увійшла в подальшому в підручники агрохімії. Він автор книг: "Біохімія ґрунтів" (1961), "Мікроелементи та ферменти" (1960), "Керівництво із застосування мікродобрив" (1963). Ним була організована Лабораторія біохімії мікроелементів в Інституті фізіології рослин АН СРСР, якою керував до останніх днів життя. Був незмінним головним редактором бюлетеня "Мікроелементи в СРСР". У 1958-1966 рр. Я.В. Пейве був Головою Ради Національностей Верховної Ради СРСР. З 1966 р. він обіймав посаду головного вченого секретаря Президії АН СРСР, з 1971 по 1975 р. – академіка-секретаря Відділення загальної біології АН СРСР.

Каталимов Михайло Васильович (1907–1969) – один із ініціаторів практичного застосування мікроелементів у сільському господарстві. Провів глибокі дослідження в галузі агрохімії мікроелементів. Дав агрохімічну оцінку різним формам мікродобрив. Установив можливість використання різних відходів промисловості як мікродобрив. Розробив методи аналізу ґрунтів, рослин і добрив на вміст у них мікроелементів. Його книга "Мікроелементи та мікродобрива" (1965) удостоєна премії імені Д.М. Прянішнікова.

Школьник Марк Якович (1907–1983). Наукова діяльність вченого присвячена одному з найважливіших розділів проблеми мінерального живлення рослин – вивченню мікроелементів, що має серйозне теоретичне та практичне значення. У нашій країні є одним із піонерів у цій галузі. Перші дослідження вченого з мікроелементів присвячені фізіологічній ролі бору. Вже тоді він показав необхідність бору не тільки для дводольних рослин, а й для злаків, а також значення цього елемента для плодоношення та його вплив на різні сторони обміну речовин. Результати цих робіт сприяли вирішенню важливих практичних питань – підсиленню за допомогою бору плодоношення у бобових та овочевих культур. У 1939 р. М.Я. Школьник опублікував перше в нашій країні та у світовій літературі зведення робіт про роль мікроелементів у житті рослин. Під його керівництвом та безпосередньою участю пізніше було виконано цілий ряд унікальних досліджень із вивчення фізіологічної ролі мікроелементів у життєдіяльності рослин. Були отримані експериментальні підтвердження про причетність мікроелементів до енергетичного, нуклеїнового, фенольного, ауксинового обмінів, синтезу компонентів клітинних стінок. Були з'ясовані фізіологічні причини тератологічних змін у рослин під впливом нестачі або надлишку мікроелементів. М.Я. Школьник автор монографій "Роль бору та інших мікроелементів у житті рослин" (1939), "Значення мікроелементів у житті рослин і землеробстві" (1950), "Мікроелементи в сільському господарстві" (1957), "Мікроелементи в житті рослин" (1974).

Александрова Людмила Миколаївна (1908–1983). Наукові інтереси були зосереджені в галузі хімії гумусових речовин та їхніх похідних. Результати досліджень дозволили їй створити свою концепцію про процес гуміфікації. У 1966 р., під час панування конденсаційної гіпотези гуміфікації, опублікувала основи нової гіпотези, згідно з якою елементарними ланками гуміфікації є окислювальне кислотоутворення, формування азотистої частини молекули, фракціонування та подальша трансформація новоутворених гумусових кислот, їхня взаємодія з мінеральною частиною ґрунту. Ця гіпотеза процесу гуміфікації стала в наш час провідною і пояснює причини коливань елементного складу та інших властивостей гумусових кислот не тільки в різних типах ґрунтів, а й у межах одного ґрунтового профілю та горизонту. Теорія механізму взаємодії гумусових речовин із мінеральною частиною ґрунту дозволила виявити шляхи їхнього закріплення у ґрунті та пояснити причини слабкого закріплення гумусових речовин у дерново-підзолистих ґрунтах навіть після їхнього вапнування. Це дозволило Л.М. Александровій у 60-ті рр. наполягати на необхідності систематичного збагачення дерново-підзолистих ґрунтів органічною речовиною, і в наш час позитивний баланс гумусу — одне з основних завдань прикладного ґрунтознавства.

Дослідження вченої в галузі хімії гумусових речовин посідають провідне місце у світовій науці; розроблені нею теоретичні принципи та механізми реакцій гуміфікації й органо-мінеральних взаємодій широко використовуються ґрунтознавцями різних напрямків, вони увійшли до підручників та навчальних посібників. Підсумком її багаторічних теоретичних та експериментальних досліджень із проблеми ґрунтового гумусу стала монографія "Органічна речовина ґрунту та процеси її трансформації" (1980), яка є водночас і найбільш повним зведенням основних досягнень світової ґрунтової науки в галузі вивчення гумусу.

Магній у системі живлення: критичні пороги та діагностика

Магній безпосередньо впливає на фотосинтез, ріст рослин та якість урожаю. За його дефіциту в поживному середовищі виникають глибокі функціональні порушення розвитку культур. Щоб попередити втрати, необхідно контролювати рівень елемента в ґрунті та враховувати його взаємодію з іншими компонентами живлення.

Для оперативного контролю застосовується трилонометричний метод визначення кальцію та магнію. Дефіцит магнію починає проявлятися, коли його вміст у ґрунті падає нижче критичного рівня. Дослідженнями встановлені точні порогові значення вмісту рухомого магнію:

• Піщані та супіщані дерново-підзолисті ґрунти — 7–8 мг/100 г
• Червоноземи та субтропічні підзолисті ґрунти (важкий гранулометричний склад) — 10–12 мг/100 г

На основі порівняльної оцінки різних сполук розроблено та впроваджено у виробництво спеціалізований асортимент магнійвмісних добрив. Систематизація цих даних та оцінка потреби ріллі в магнії були завершені в межах масштабних узагальнювальних робіт 1967 року, що спираються на багаторічну дослідницьку базу 1908–1992 років.

Агротехніка рису на ґрунтах, що затоплюються, та функції ґрунтових фульвокислот

Технологія вирощування рису на чеках, що затоплюються, потребує управління окисно-відновними процесами. У перезволоженій системі «ґрунт — корінь рису — поверхнева ґрунтова плівка» багато хімічних сполук переходять у рухомий стан і активно мігрують до кореневої системи. Це дозволяє ефективно використовувати енергетичні ресурси органічної речовини ґрунту, рослинних решток і сидератів для живлення рису.

У сильно відновленому залитому ґрунті створюються екстремальні умови для кореневої системи. Для нейтралізації токсичних продуктів відновлення та забезпечення коренів киснем залучають кисень оксидів, що містяться в ґрунті. На основі цих фізико-хімічних закономірностей, вивчених у період 1908–1994 років та опублікованих у практичних посібниках 1961 та 1971 років, будується сучасна система догляду за посівами.

1. Проведення спеціального механічного обробітку ґрунту рисових полів для регулювання окисно-відновного потенціалу.
2. Внесення збалансованих доз органічних та мінеральних добрив.
3. Регулювання водного режиму чеків у критичні фази розвитку рослин.

Найважливішим фактором мобілізації елементів живлення в усіх типах ґрунтів виступають фульвокислоти. У межах біологічного напрямку ґрунтознавства (що розвивався у 1908–1978 роках) були детально вивчені властивості фульвокислот у вільному стані. Вони здатні вступати в прямі реакції з ключовими ґрунтовими основами:

• залізом та алюмінієм;
• кальцієм та магнієм;
• натрієм та амонієм.

Біохімія підзолів та методи контролю техногенного забруднення ґрунтів

Ефективне використання кислих ґрунтів у землеробстві неможливе без розуміння їхніх біохімічних особливостей. Руйнування мінеральної частини підзолистих ґрунтів відбувається під впливом агресивних фульвокислот. У процесі їхньої міграції утворюються рухомі комплексні та внутрішньокомплексні сполуки полуторних оксидів, а гумусові кислоти та їхні солі осаджуються диференціально. Ця біохімічна концепція, узагальнена в монографії 1964 року, розкриває особливості прояву підзолоутворювального процесу в різних фізико-географічних умовах.

Для точної діагностики ґрунтових процесів агрохімічні лабораторії використовують комплекс сучасних фізико-хімічних методів. Початок цьому напрямку було покладено 1938 року збіркою першої установки для рентгеноструктурного аналізу глинистих мінералів, а 1939 року була створена спеціалізована лабораторія для вивчення катіонного обміну на ґрунтових мінералах та будови гумусових речовин. Під керівництвом вітчизняних учених (роки життя одного з основоположників напрямку — 1909–1997) були уточнені та впроваджені в практику такі методи дослідження:

• рентгеноструктурний та термічний;
• спектральний (описаний у книзі 1977 року);
• полярографічний та фотоколориметричний;
• визначення активності іонів у ґрунтах.

Інструментальні методи дозволяють також вирішувати завдання охорони земель від промислового забруднення. На основі детального аналізу впливу техногенних викидів на ґрунти, рослинність та ґрунтові води розроблена система захисних заходів. Вона включає обов’язковий контроль за забрудненням угідь важкими металами та організацію санітарно-захисних зон.

Контроль екологічного стану полів виконується суворо за регламентованою схемою:

1. Відбір спряжених проб ґрунтів, рослин та поливних вод на контрольованій території.
2. Проведення лабораторного аналізу на вміст важких металів.
3. Оцінка ступеня забруднення на основі розроблених критеріїв.
4. Проведення біологічної та технічної рекультивації в санітарно-захисній зоні.

Агротехнічні фактори ефективності добрив та діагностика живлення культур

Ефективність мінерального живлення рослин безпосередньо залежить від площі живлення та супутніх технологічних операцій. Концепція площі живлення рослин, запропонована вітчизняним ученим (роки життя 1911–1978), доводить необхідність урахування агротехнічних факторів. Добрива не просто дають прибавку урожаю, а й спрямовано змінюють властивості ґрунтів у зональному розрізі, що вимагає постійного коригування технологій їх застосування.

Для раціонального розподілу мінеральних та мікродобрив за природними та адміністративними районами використовуються спеціальні ґрунтово-географічні карти. На них відображено вміст мікроелементів у ґрунтах Європейської частини країни. Карти дозволяють агроному оперативно виявляти потенційні зони дефіциту елементів, оцінювати їх доступність для сільськогосподарських культур та враховувати сорбційну здатність конкретних ґрунтів.

Методологія діагностики азотного живлення сої та рису детально опрацьовувалася представниками вітчизняної агрохімічної школи (включаючи праці дослідника 1913 року народження). Ці дослідження лягли в основу сучасних систем живлення рослин. Ключові етапи розвитку методології та навчальних стандартів відображені у профільній літературі:

• Кандидатська дисертація «Азотне живлення рослин» — 1944 рік
• Підручник «Агрономічна хімія» — 1954 рік
• Докторська дисертація «Особливості азотного живлення бобових культур» — 1974 рік
• Навчальний посібник «Методика дослідної справи в агрономії» — 1987 рік

Панніков Віктор Дмитрович (нар. 1914 р.) провів порівняльні дослідження чорноземів та лісостепових ґрунтів, що вивчалися експедиціями В. В. Докучаєва, і встановив, що без застосування мінеральних добрив вміст перегною в ґрунтах на ріллі лісостепової зони зменшується, а під листяними лісами відбувається його накопичення. У докторській дисертації «Генезис лісостепових ґрунтів» (1954) він дав детальний аналіз цих процесів, а також еволюції ґрунтів лісостепової зони. У дисертації сформульовано методи підвищення родючості лісостепових ґрунтів та досягнення на цій основі високих і сталих урожаїв.

Ним приділено особливу увагу збільшенню виробництва та застосування промислових туків, без чого важко розраховувати на сталість і високий рівень землеробства в нашій країні. На основі багатого експериментального матеріалу В. Д. Панніковим було розроблено комплекс агротехнічних та агрохімічних засобів для підвищення родючості дерново-підзолистих, лісостепових ґрунтів та чорноземів Нижегородської області.

Очоливши Географічну мережу дослідів з добривами (1963–1983 рр.), він провів значну роботу щодо вирішення проблеми розширеного відтворення родючості та отримання досить високих і сталих урожаїв. В. Д. Панніков виконав численні дослідження зі встановлення оптимальних параметрів родючості ґрунтів, у т. ч. ґрунтового поглинального комплексу. Значне місце в його роботах відведено ролі та значенню органічної речовини в ґрунті, особливо активному гумусу, його балансу в землеробстві.

В. Д. Панніков разом зі своїм учнем І. Н. Пантелєєвим у серії дослідів із просапними культурами встановили, що мінеральні добрива при внесенні стрічковим способом у 2–3 рази ефективніші, ніж при внесенні звичайним розкидним способом.

Він із достатньою повнотою сформулював важливий принцип, якого вкрай необхідно дотримуватися при забезпеченні екологічно безпечної системи удобрення в господарствах – це неодмінне дотримання у практичній роботі:

• законів землеробства;
• теоретичних положень агрохімії та всього комплексу агрономічних наук;
• заходів щодо підвищення продуктивності ґрунтів та раціонального використання їх багатств;
• раціонального використання всіх видів енергії;
• ефективної експлуатації сільськогосподарської техніки, щоб кожен внесений центнер добрив, кожен кілограм пестициду, використаний для захисту культурних рослин, принесли максимальну прибавку урожаїв і забезпечили б захист навколишнього природного середовища.

В. Д. Панніков – автор першого підручника з геології для сільськогосподарських вузів «Основи геології» (1961), а також монографій:

• «Ґрунт, добриво та урожай» (1964);
• «Ґрунт, клімат, добриво та урожай» (1977; 1987);
• «Розширене відтворення родючості ґрунтів в інтенсивному землеробстві Нечорнозем'я» (1994);
• «Про високу культуру землеробства та зростання урожаїв» (2003).

Кореньков Дмитро Олександрович (1920–1995) – видатний представник агрохімічної науки Росії. У результаті багаторічних наукових досліджень він розробив низку принципово нових положень щодо обґрунтування раціонального екологічно безпечного асортименту мінеральних добрив і на цій основі – рекомендації щодо підвищення їх ефективності. Велике значення мають фундаментальні дослідження Д. О. Коренькова з вивчення агрохімічних особливостей перетворення азоту добрив у системі ґрунт-рослина, виконаних з використанням стабільного ізотопу азоту 15N. Ці дослідження дозволили висунути йому нові теоретичні положення щодо агрохімії різних форм азотних добрив: твердих, рідких, тривалої дії. Вони стали основою для рекомендацій щодо підвищення ефективності азотних добрив. Будучи чудовим методистом, Д. О. Кореньков на всіх етапах своєї наукової діяльності приділяв першочергову увагу розвитку нових методів досліджень, використанню та вдосконаленню сучасного приладового парку. Він висунув ідею доцільності використання в агрохімічних дослідженнях збіднених за 15N азотних добрив та експериментально її підтвердив, що дало можливість значно розширити діапазон агрохімічних досліджень з міченим азотом. Д. О. Кореньков – автор фундаментальних монографій: "Агрохімія азотних добрив" (1975), "Продуктивне використання мінеральних добрив" (1985), "Агроекологічні аспекти застосування азотних добрив" (1999).

Воллейдт Лариса Петрівна (1922–1999) розробила фізіолого-агрохімічні основи мінерального живлення озимої пшениці. Встановила вплив норм і співвідношень азоту та фосфору в поживному середовищі на надходження і розподіл цих елементів в органах озимої пшениці в онтогенезі у зв'язку з процесами реутилізації та відтоку. Провела глибокі дослідження з вивчення азотного, фосфорного та вуглеводного обмінів у рослинах у зв'язку із застосуванням добрив. Встановила кореляційну залежність між складом фосфорних сполук у листі озимої пшениці в онтогенезі та врожаєм зерна. Л.П. Воллейдт виконала низку оригінальних досліджень щодо з'ясування фізіологічної ролі сірки в життєдіяльності рослин. Будучи тривалий період секретарем Дисертаційної ради ВНДІА (ВІУА), вона брала найбезпосереднішу участь у підготовці висококваліфікованих вчених-агрохіміків.

Смирнов Петро Михайлович (1922–1985) – видатний вчений агрохімік Прянішніковської школи. Основним напрямком його досліджень було вивчення проблеми азоту в землеробстві, особливо азотних добрив та шляхів підвищення їхньої ефективності. У результаті проведених досліджень з використанням ізотопу 15N були детально вивчені багато питань агрохімії азоту: встановлені коефіцієнти використання азоту основних форм азотних добрив і розміри засвоєння азоту ґрунту різними сільськогосподарськими культурами, з'ясовані умови та фактори, що сприяють більш продуктивному використанню азоту ґрунту і добрив, показано значення вапнування кислих ґрунтів та їхньої окультуреності, зрошення та застосування деяких мікродобрив. Оригінальні дослідження проведені ним з вивчення перетворення азоту добрив у ґрунті, показані розміри закріплення цього елемента в органічній формі, склад закріпленого азоту та доступність його рослинам у післядії, з'ясовані розміри та склад газоподібних втрат із ґрунту за різних умов, особливо фактори, що сприяють зменшенню в складі газоподібних продуктів, що виділяються, закису азоту – найнебезпечнішого забруднювача атмосфери, який призводить при його накопиченні до руйнування озонового екрана Землі. П.М. Смирновим розроблені наукові основи застосування інгібіторів нітрифікації для зниження невиробничих втрат азоту, підвищення урожайності рослин та поліпшення якості врожаю. Під його науково-методичним керівництвом проведені широкі виробничі випробування інгібіторів нітрифікації в різних ґрунтово-кліматичних зонах СРСР. Результати досліджень із проблеми азоту в землеробстві та азотних добрив ним були узагальнені в докторській дисертації (1970) та методичному посібнику "Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15N)". Значні дослідження проведені вченим з використанням 32Р щодо вивчення фосфатного живлення рослин у різних умовах та способів внесення суперфосфату під різні культури, а також з вивчення ефективності деяких нових форм фосфорних добрив, зокрема, продуктів неповного розкладання фосфоритів та їхніх сумішей із червоним фосфором. Важливе місце в дослідженнях П.М. Смирнова займали питання ефективного використання добрив для отримання запланованих урожаїв культур та системи їхнього застосування в сівозмінах Нечорноземної зони.

Гінзбург Клара Єфремівна (1923–1992). Великий фахівець з агрохімії ґрунтового фосфору. Вона – автор низки оригінальних теоретичних робіт із вивчення ролі первинних і вторинних мінералів, гідратів полуторних оксидів і гумусових речовин у поглинанні фосфору добрив, накопиченні залишкового фосфору та його доступності рослинам. Була керівником фосфатної групи відділу агрохімії ґрунтів, що проводила роботи з вивчення форм фосфору в основних типах ґрунтів Союзу, вдосконалення та порівняльної оцінки методів визначення засвоюваних фосфатів у ґрунті. Зокрема, розроблені та запропоновані методи визначення валового фосфору в ґрунтах, загального вмісту органічних і мінеральних форм фосфору, фракційного складу мінеральних фосфатів, розчинних фосфатів у лимоннокислій та амонійно-молібдатній витяжках із ґрунтів, ємності поглинання фосфатів ґрунтами, фосфатний і фенолфталеїновий спосіб визначення фосфатазної активності ґрунтів. Низка методів виконана на рівні винаходу, отримані авторські свідоцтва. Ці методи увійшли до багатьох посібників і знайшли широке застосування в практиці аналізу ґрунтів.

Серед опублікованих К.Є. Гінзбург наукових робіт особливо слід відзначити методичні розробки та узагальнення результатів власних досліджень і літературних даних: "Формы фосфора в основных типах почв СССР по почвенно-климатическим районам", що увійшло до 16-го тому регіональної серії "Агрохимическая характеристика почв СССР" (1976). Представлені дані дозволили більш обґрунтовано характеризувати фосфатні фонди ґрунтів Союзу та прогнозувати різну ефективність фосфорних добрив.

Важливим результатом творчої діяльності К.Є. Гінзбург стала публікація монографії "Фосфор основных типов почв СССР" (1981), що здобула широку популярність і стала вже бібліографічною рідкістю. У теоретичній частині книги розглядаються сучасні відомості про особливості будови атома фосфору, його космічна і планетарна роль у навколишньому середовищі, механізм взаємодії фосфору з різними компонентами ґрунтів. На величезному фактичному матеріалі показані географічні закономірності розподілу запасів і форм фосфору в ґрунтах за ґрунтово-кліматичними зонами та ґрунтово-агрохімічними районами країни.

Болдирєв Микола Костянтинович (1928–2000) розробив комплексні методи аналітичної листкової (КМАЛД) та ґрунтової діагностики (КМАПД) умов живлення зернових, круп’яних, зернобобових, олійних, овочевих культур та картоплі. Для цих культур ним встановлено оптимальний хімічний склад листя та цілих рослин за фазами вегетації, показники нормального вмісту рухомих поживних речовин у ґрунті, запропоновано абсолютно нові та прості методи розрахунку доз основного добрива та підживлень на запланований урожай хорошої якості стосовно кожного поля та інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур у богарному та зрошуваному землеробстві. Вперше в нашій країні М.К. Болдирєвим встановлено закономірність зв'язку між хімічним складом зерна пшениці з одного боку, і вмістом, а також співвідношенням елементів живлення в листі у фазу цвітіння–початку формування насіння – з іншого. Вона стала основою методу листкової діагностики якості врожаю, що дозволяє прогнозувати вміст загального азоту та сирого білка в зерні за 1-1,5 місяці до збирання врожаю, і в разі потреби рекомендувати позакореневе підживлення рослин сечовиною та дозу азоту в ньому для доведення білковості зерна до стандарту сильної пшениці.

Дерюгін Ігор Павлович (нар. 1928 р.) – один із відомих фахівців у галузі агрохімії калію та фосфору. Під його керівництвом і за безпосередньої участі було покладено початок систематичним дослідженням із системи застосування добрив та детальному вивченню агрохімічних властивостей ґрунтів Удмуртії. На основі проведених вченим досліджень стало можливим прогнозувати потребу сільського господарства нашої країни в мінеральних добривах і найбільш ефективно використовувати їх на дерново-підзолистих і сірих лісових ґрунтах. І.П. Дерюгіним розроблені підходи до агрохімічного обґрунтування динамічних систем застосування добрив в агроценозах Нечорноземної зони Росії. Ним спільно з В.В. Прокошевим запропоновано метод розрахунку норм калійних і фосфорних добрив у польових сівозмінах на дерново-підзолистих і сірих лісових ґрунтах із використанням блока показників у системі ґрунт-рослина-добриво. І.П. Дерюгін – автор унікальних книг: "Агрохімічні основи системи добрив овочевих і плодових культур" (1988), "Калій і калійні добрива" (2000).

Орлов Дмитро Сергійович (нар. 1928 р.). Є одним із провідних фахівців із хімії органічної речовини ґрунтів і методів її дослідження. Ним детально вивчені фізико-хімічні властивості та молекулярні параметри гумусових кислот зонально-генетичного ряду ґрунтів, вирішено питання про молекулярні маси гумінових та фульвокислот, ідентифіковані їхні найважливіші структурні одиниці. У результаті запропоновано нову схему молекулярної будови гумусових кислот, створено оригінальну кінетичну теорію гуміфікації, яка дозволяє дати прогноз зміни якісного складу гумусу при сільськогосподарському освоєнні ґрунтів, їх меліорації, внесенні добрив. Д.С. Орловим опубліковані монографії "Гумусові кислоти ґрунтів" (1974), "Хімія ґрунтів" (1985), навчальний посібник "Практикум із хімії гумусу" (1969), узагальнювальний огляд "Теоретичні та прикладні проблеми хімії гумусових речовин" (1978), "Біогеохімія" (2000). "Гумусові кислоти ґрунтів" – перша монографія у вітчизняній літературі про гумусові кислоти. У науковій творчості Д.С. Орлова помітне місце посідають праці з методів дослідження органічної речовини ґрунту. "Практикум із біохімії гумусу" – єдиний комплексний посібник із визначення вмісту та запасів органічної сполуки вуглецю, складу і властивостей гумусових речовин та використання результатів вивчення гумусу для характеристики ґрунтів. Дослідження Д.С. Орлова з проблеми хімії органічної речовини ґрунтів отримали широке визнання як у нашій країні, так і за кордоном. Він зробив значний внесок у розвиток вітчизняного ґрунтознавства та агрохімії.

Чумаченко Іван Миколайович (1928–2003) розробив теорію хімізму фосфору в різних ґрунтах і дав агрохімічне та агроекологічне обґрунтування освоєнню 20 місцевих родовищ фосфоритів. Працюючи над проблемою фосфору в зрошуваному землеробстві, І.Н. Чумаченко в 1956 р. захистив дисертацію на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук і очолив тематику з проблеми фосфору в карбонатних ґрунтах та ефективності застосування фосфорних добрив у зрошуваних районах Середньої Азії. У 1964 р. він захистив докторську дисертацію на тему: "Запаси фосфору в ґрунтах і умови ефективного використання фосфорних добрив під бавовник у зрошуваних районах Середньої Азії". Важливим теоретичним досягненням цієї роботи є відкриття закономірності, що в карбонатних ґрунтах не відбувається глибокого закріплення внесених фосфатів, а механізм їхнього поглинання значною мірою зводиться до обмінно-аніонного процесу. І.Н. Чумаченко провів широкомасштабні дослідження із взаємодії фосфорних добрив із мікроелементами, створення нових комплексних добрив на базі фосфоритного борошна і природних боратів, фосфоритного борошна з додаванням солей різних макро- і мікроелементів, бішофіту, лігніну. Вчений експериментально показав можливість використання бентонітів, цеолітів, глауконітів і місцевих фосфоритів для живлення рослин і поліпшення ґрунтів без хімічного впливу. Він встановив необхідність включення мікроелементів у систему добрива сільськогосподарських культур і розробив технологію їх застосування. І.Н. Чумаченко – автор понад 10 оригінальних монографій. Одна з них – "Агрохімія фосфору і нетрадиційної мінеральної сировини" в 2001 р. відзначена дипломом РАСГН як найкраща завершена наукова робота року.

Потатуєва Юлія Олександрівна (нар. 1928 р.). Вивчила асортимент мікродобрив для землеробства Російської Федерації; обґрунтувала необхідність включення мікроелементів у добрива. Довела придатність важкорозчинних сполук мікроелементів, поряд із їх технічними солями, для використання як мікродобрив. Встановила необхідний вміст мікроелементів у мінеральних добривах. Виявила зв'язок між кількістю доступних рослинам форм мікроелементів у ґрунті та ефективністю мікродобрив. Встановила можливість компенсації нестачі мікроелементів у ґрунтах за рахунок їх домішок у мінеральних добривах, вапнякових матеріалах і фунгіцидах. Запропонувала термін "Агрохімічні показники добрив із добавками мікроелементів". Розробила оригінальний спосіб розрахунку потреби землеробства в мікроелементах. Очолюючи тривалий час лабораторію мікроелементів на Долгопрудненській агрохімічній дослідній станції НДІУІФ і будучи членом Бюро Наукової ради АН СРСР із проблем мікроелементів у біології, вона надавала методичну допомогу та координувала дослідження з мікроелементів у нашій країні. Результати багаторічних досліджень узагальнено в докторській дисертації "Агрохімічна ефективність і перспективи застосування мінеральних добрив із мікроелементами".

Державін Леонід Михайлович (нар. 1929 р.). Відомий як великий вчений у галузі агрохімії з питань раціонального, екологічно безпечного застосування добрив, відтворення родючості ґрунтів, наукового та інформаційного забезпечення сільського господарства. У період роботи директором ЦІНАО Л.М. Державін був науковим керівником досліджень із питань агрохімічного обслуговування сільського господарства в СРСР і координатором спільних досліджень країн-членів РЕВ. Брав участь у розробці нормативної бази хімізації землеробства, науково-методичних основ раціонального, екологічно безпечного інтегрованого застосування добрив, у розробці питань підвищення родючості ґрунтів, удосконалення автоматизованих систем управління агрохімічним обслуговуванням сільського господарства та дослідної роботи з добривами агрохімічної служби. Автор монографії "Застосування мінеральних добрив в інтенсивному землеробстві" (1992).

Єфімов Віктор Никифорович (нар. 1929 р.). Вніс значний вклад у вирішення фундаментальних і прикладних проблем агрохімії. При дослідженні зв'язку між кількістю і якістю гумусу дерново-підзолистих ґрунтів він показав, що трансформація ґрунтових запасів азоту залежить не тільки від кількості гумусу, а й від його якісного складу. При вивченні питань балансу і трансформації азоту добрив за 15N на дерново-підзолистих ґрунтах різного ступеня окультуреності та меліорованих торф'яних ґрунтах В.Н. Єфімов виявив роль ґрунтового азоту і азоту добрив у формуванні врожаю сільськогосподарських культур, розробив способи регулювання азотного режиму осушених торф'яних ґрунтів. Встановив роль гумусу, глинистих мінералів, гідрооксидів алюмінію і заліза в сорбції фосфору. Ним виявлено диспропорцію між високим вмістом рухомих фосфатів і врожайністю сільськогосподарських культур на ґрунтах, що зазнали зафосфачування. В.Н. Єфімов провів низку досліджень із вивчення калійного режиму ґрунтів, виявлення дії і післядії калійних добрив. Брав участь у створенні та випробуванні нових видів комплексних добрив, що містять макро-, мезо- і мікроелементи; у розробці технічних умов на використання активних мулів і гідролізного лігніну як ґрунтових меліорантів і добрив. Автор популярного підручника "Система удобрення" (2003).

Ладонін Вадим Феопентович (нар. 1930 р.). Наукові праці вченого відомі як у Росії, так і за кордоном. Його по праву вважають піонером у галузі розробки теоретичних аспектів механізму і природи дії гербіцидів різних класів, закономірностей їх поведінки в рослинах при різній чутливості до них, а також у ґрунті. Ним встановлені нові, раніше невідомі закономірності взаємодії добрив із гербіцидами при комплексному, спільному або послідовному застосуванні. Заслуговують на особливу увагу роботи В.Ф. Ладоніна, присвячені виявленню синергетичного ефекту при спільному застосуванні низки гербіцидів і азотних добрив. На підставі оригінальних досліджень ним уперше були зроблені припущення про можливість 50 %-ного скорочення норм внесення препаратів типу 2,4-Д у суміші з азотними добривами, що має велике економічне та екологічне значення. Широко відомі роботи вченого з вивчення впливу засобів хімізації на азотний обмін рослин. Уперше ним встановлено факт суттєвого перерозподілу сполук азоту між органами рослин під впливом гербіцидів, що значною мірою пояснює причини загибелі чутливих до них рослин.

Ягодін Борис Олексійович (1930–2003) є творцем цілісного вчення про збалансоване живлення рослин мікро- і макроелементами для отримання запрограмованих урожаїв. Ним проведені дослідження, присвячені вивченню ролі кобальту в житті рослин, його впливу на активність нітратредуктази в листках і бульбочках бобових рослин, участі кобальту у формуванні пірольних сполук. Б.А. Ягодіну належить пріоритет у визначенні вітаміну В12, що містить кобальт, у тканинах вищих рослин. Уперше у світі ним встановлено і пояснено явище кобальтового хлорозу, що супроводжується глибокими змінами білкового складу проростків, порушенням біосинтезу групи високомолекулярних білків, які утворюють хлорофіл-білкові комплекси, гальмуванням біосинтезу хлорофілу. В оригінальних роботах, що стосуються біологічної фіксації атмосферного азоту, вченим доведено значущість кобальту, який не входить до складу нітрогенази, у процесі симбіотичної азотфіксації. Вивчення індукованих кобальтом змін метаболізму в бульбочках дозволило Б.А. Ягодіну сформулювати висновок про можливу регулюючу роль вищої рослини в біосинтезі леггемоглобіну в бульбочках, при цьому була встановлена гетерогенність леггемоглобіну та його видова специфічність. Результати цих досліджень узагальнено в монографії "Кобальт у житті рослин" (1970).

Наукова діяльність Б.А. Ягодіна охоплює найрізноманітніші аспекти азотного живлення та азотного метаболізму рослин, але центральне місце в цих фундаментальних дослідженнях відводиться питанням про вплив мікроелементів на засвоєння рослинами цього елемента. На підставі аналізу численного експериментального матеріалу вчений формулює важливе положення про те, що в умовах постійно зростаючих норм азотних добрив слід звертати серйозну увагу на використання мікроелементів, що беруть участь у редукції нітратів та в інших процесах засвоєння азоту рослинами, з метою підвищення ефективності азоту добрив і зниження небезпеки накопичення нітратів у сільськогосподарській продукції, забруднення ними водних ресурсів. Б.А. Ягодін звертав увагу на те, що недооцінка регулюючої ролі мікроелементів у загальнофізіологічному відношенні може мати несприятливі наслідки для родючості ґрунту і внести диспропорцію в харчовий режим рослин. Велику увагу він приділяв отриманню продукції заданого елементного складу. Ним розроблено новий напрямок агрохімічної науки – "агрогеохімія", предметом вивчення якої є взаємодія не тільки рослин, ґрунту і добрива, а й урахування геохімічних властивостей природного середовища, можливостей патогенних змін у рослинних і тваринних організмах. У серії оригінальних робіт, присвячених біологічній фіксації атмосферного азоту, він показав участь у цьому процесі кобальту. Один із авторів підручника "Агрохімія" (1982; 1989; 2002). У видання 2002 р. Б.А. Ягодін вперше включив розділ "Екологічна агрохімія" і дав визначення: "Екологічна агрохімія – наука про розширений, постійно збільшуваний кругообіг речовин в агроценозах, що вивчає на елементарному, молекулярному, клітинному, організменному, популяційному і біосферному рівнях хімічні взаємодії рослин із ґрунтом і навколишнім середовищем у цілому".

Мінеєв Василь Григорович (нар. 1931 р.) – вніс основоположний внесок у розробку теорії і практики живлення рослин та застосування добрив у сучасних напрямках світового землеробства, методологію агрохімічних досліджень. В.Г. Мінеєв визначив із погляду науки місце агрохімічних засобів у підвищенні родючості ґрунтів, продуктивності землеробства, науково-технічному прогресі сільськогосподарського виробництва. Свої перші наукові дослідження він присвятив озимій пшениці – найважливішій культурі центральної та південної Росії. Своїми роботами, починаючи з докторської дисертації: "Система удобрення озимої пшениці в Центрально-Чорноземній зоні" (1967), вчений вніс істотний внесок у вирішення зернової проблеми в нашій країні. Вивчення динаміки вмісту рухомих форм поживних речовин у ґрунті залежно від попередників, добрива, способів оранки, часу підживлення озимої пшениці, а також дослідження найважливіших біохімічних показників у рослинах у період вегетації, що відіграють істотну роль у формуванні якості зерна, дозволили йому науково розробити систему раціонального використання добрив у ланці "попередник–озима пшениця" з метою отримання високих урожаїв зерна пшениці високої якості в умовах Центрально-Чорноземної зони. Результати цих досліджень були узагальнені в монографіях: "Удобрення озимої пшениці" (1973), "Агрохімічні основи підвищення якості зерна пшениці" (1981), "Ґрунт, клімат, добриво і врожай" (1977; 1987).

В.Г. Мінеєв першим звернув увагу на те, що застосування агрохімічних засобів – це активне втручання людини в живу природу, а тому вказує на необхідність врахування їхнього комплексного впливу на умови існування живих організмів у навколишньому середовищі. Він автор підручника "Агрохімія" (1990; 2004) і фундаментальних наукових праць "Агрохімія і біосфера" (1984), "Хімізація землеробства і природне середовище" (1990), "Агрохімія, біологія і екологія ґрунту" (1990), "Біологічне землеробство" (1993), "Агрохімія і екологічні функції калію" (1999), "Екологічні проблеми агрохімії" (1988), "Історія і стан агрохімії на межі XXI століття" (2004).

Мілащенко Микола Захарович (нар. 1932 р.). Виконав цикл наукових робіт із вдосконалення технології вирощування зернових культур для умов Західного Сибіру. Підготував Генеральну схему захисту ґрунтів від ерозії в Омській області, яка взята за основу для інших областей Західного Сибіру. Розробив наукові принципи і методи управління родючістю ґрунту і продукційним процесом агроценозів на основі оптимізації мінерального живлення рослин і фітосанітарного стану посівів при комплексному використанні добрив, пестицидів і агротехнічних прийомів в агротехнологіях. У період роботи директором Всеросійського НДІ добрив і агроґрунтознавства Н.З. Мілащенко здійснював науково-організаційне керівництво програмою досліджень у Географічній мережі тривалих стаціонарних дослідів із добривами, в якій задіяно значну кількість галузевих, зональних НДІ і вузів, розташованих у всіх сільськогосподарських зонах Російської Федерації.

Шильников Ігор Олександрович (нар. 1932 р.). Вніс значний внесок у теорію і практику вапнування ґрунтів. Справив істотний вплив на вирішення таких питань, як періодичність вапнування, вимоги до якості вапняних добрив, агроекологічна оцінка вапновмісних відходів промисловості, строки і способи внесення вапна, баланс кальцію і магнію в землеробстві, методологічні підходи до визначення потреби у вапнуванні вилугованих і опідзолених чорноземів. Вирішення цих питань дозволило науково обґрунтувати потребу нашої країни у вапняних добривах і розробити нормативи та регламенти технології проведення вапнування ґрунтів. Автор унікальної монографії "Вапнування ґрунтів" (1987).

Постніков Анатолій Васильович (нар. 1933 р.). З ім'ям вченого пов'язані всі найголовніші події в науці та практиці хімізації сільського господарства Росії – від організації агрохімічної служби, розробки та впровадження в практику сільськогосподарського виробництва нових видів добрив та раціональних прийомів їх застосування – до розробки найскладніших проблем кругообігу та балансу поживних речовин у системі ґрунт-добриво-рослина. Він є одним з авторів методики вивчення балансу біогенних елементів у землеробстві. Вперше ним визначено баланс азоту, фосфору та калію в землеробстві Росії. Вченим введені принципово нові поняття в агрохімії – "продуктивна дія добрив" та "активний баланс поживних речовин", які суттєво змінюють уявлення про ефективність використання діючої речовини добрив для створення врожаю та збереження родючості ґрунтів.

Алексахін Рудольф Михайлович (нар. 1936 р.). Вніс великий внесок у розвиток сільськогосподарської радіології та агроекології. Під його керівництвом та за безпосередньої участі виконано великий обсяг науково-дослідної та науково-координаційної роботи з актуальних проблем сільськогосподарської радіології. Р.М. Алексахін взяв активну участь у ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС у сільському господарстві, очоливши першу експедицію в зону аварії. Він є розробником рекомендацій щодо ведення сільського господарства на радіоактивно забруднених сільськогосподарських угіддях. Автор унікальної монографії "Міграція радіонуклідів у лісових біогеоценозах" (1977).

Гамзіков Геннадій Павлович (нар. 1938 р.). Встановив специфічні особливості внутрішньоґрунтового циклу азоту в автоморфних ґрунтах Сибіру, що дозволило вперше кількісно описати окремі потоки кругообігу азоту в агроценозах основних природних зон Західного та Східного Сибіру. Особливу увагу приділено виявленню спрямованості та інтенсивності трансформації і балансу азоту в системі ґрунт-рослина-добриво. Створена Г.П. Гамзіковим аналітична база даних дозволяє описувати та експертно прогнозувати процеси перетворення азоту ґрунтів і добрив у ґрунтово-кліматичних зонах регіону. Велику практичну значущість мають розробки вченого в галузі розвитку теорії та практики ґрунтової діагностики азотного живлення рослин, засновані на превалюючій ролі нітратного азоту у формуванні врожаю сільськогосподарських культур на сезонно мерзлотних та мерзлотних ґрунтах Сибіру. Практичне використання методу, заснованого на аналоговому принципі, забезпечує стале отримання рентабельної та екологічно безпечної рослинницької продукції. За участю Г.П. Гамзікова розроблено системи застосування добрив під основні польові культури та створено банк даних щодо балансу елементів живлення в сільськогосподарських регіонах Сибіру. Автор фундаментальних монографій "Азот у землеробстві Західного Сибіру" (1971), "Баланс і перетворення азоту добрив" (1985).

Войтович Микола Васильович (нар. 1939 р.). Наукова діяльність пов'язана з агрохімією та землеробством: способи регулювання та моделювання основних параметрів родючості ґрунтів Нечорноземної зони Російської Федерації та методи хімічного впливу на врожаї і якість сільськогосподарських культур у зв'язку із застосуванням добрив, меліорантів, пестицидів; кругообіг біогенних елементів у системі ґрунт-рослина-добриво в межах доступних екологічних меж; сортова агротехніка сільськогосподарських культур. Автор унікальних монографій "Родючість ґрунтів Нечорноземної зони та її моделювання" (1997), "Фосфорити Росії та близького Зарубіжжя" (2005).