Вклад ученых Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева (ТСХА) в развитие агрономической химии

Петровская земледельческая и лесная академия (ныне ТСХА) была открыта в 1865 г. Фундамент агрономической химии в академии был заложен выдающимися учеными П.А. Ильенковым, К.А. Тими­рязевым, имя которого носит академия в настоящее время,

Н.Е. Лясковским и Г.Г. Густавсоном.

Ильенков Павел Антонович (1821 - 1877 гг.) - русский химик- технолог. В 1865 - 1875 гг. заведовал кафедрой органической и агрономической химии в Петровской земледельческой и лесной академии.

П.А. Ильенков разработал (1865 г.) метод получения удобрения путем переработки костей щелочами (поташем, золой, известью, едким калием). Ему принадлежит ряд руководств по агрономической химии, он перевел на русский язык книгу Ю. Либиха «Химия в приложении к земледелию и физиологии растений» (Биографический словарь деятелей естествознания и техники. М. 1990).

В первые 10 лет существования Петровской академии (до 1875 г.) профессор П.А. Ильенков читал курс агрономической химии, он впервые в России ввел в преподавание курс сельскохозяйствен­ного химического анализа - основ методики агрохимических исследований (Ягодин, Торшин, 2000). Его оригинальный способ получения фосфорного удобрения путем обработки костей щелочами, а не кислотой, что уже рекомендовалось ранее, оказался вполне применим для условий крестьянского хозяйства.

В течение 22 лет (1870 - 1892 гг.) профессором Петровской земледельческой и лесной академии был КЛ. Тимирязев, имя которого в 1923 году было присвоено академии.

В академии он построил первый в России вегетационный домик для опытов с растениями. На Всероссийской выставке в 1896 г. в Нижнем Новгороде Климент Аркадьевич по поручению Министер­ства земледелия соорудил еще лучший вегетационный домик, в котором лично демонстрировал публике физиологические и агро­химические опыты. Оба этих домика используются в ТСХА.

К.А. Тимирязев был активным популяризатором агрохими­ческих знаний, проводил многочисленные вегетационные опыты с удобрениями. С 1919 г. на базе вегетационного домика была создана агрохимическая опытная станция (ныне лаборатория агрохимии).

Профессором Петровской земледельческой и лесной академии в 1866 - 1869 гг. был выдающийся химик-органик Н.Е. Лясковский, занимавшийся также вопросами агрохимии. Он ввел в агрохимию элементы биохимии, изучал превращения белков и жиров при про­растании семян, впервые установил связь между содержанием белка в зерне пшеницы и климатическими условиями ее выращивания.

Гавриил Гавриилович Густавсон. (1842 - 1908 гг.) русский ученый естествоиспытатель, профессор. В 1867 г. Г.Г. Густавсон по поручению Д.И. Менделеева принимает участие в проведении сельскохозяйственных опытов с удобрениями по решению Вольного экономического общества. Он проводил опыты в Вяземском уезде Смоленской губернии в имении Кардо-Сысоева.

В 1875 г. Г.Г. Густавсон поступил в Петровскую академию на кафедру органической и агрономической химии, где 15 лет прорабо­тал сначала экстраординарным, а затем и ординарным профессором.

Именно Г.Г. Густавсону принадлежат составление первой учебной программы курса агрономической химии и написание книги «Двадцать лекций по агрономической химии», которая дважды переиздавалась (1889 и 1937 гг.). Она представляет собой полный курс агрохимии. Г.Г. Густавсон считал, что цель агрохимии - рассмотреть взаимосвязь и дать научное объяснение тем явлениям и процессам, совершающимся в природе, с которыми приходится иметь дело сельскому хозяину. При этом он подчеркивал, что для этого одной химии недостаточно. Для выполнения этих задач приходится прибегать к помощи и других естественных наук. Поскольку лекции по агрохимии излагались химиком, то и материал представлялся больше с позиций химического, а не физио­логического направления. Например, из трех взаимосвязанных и составных частей агрохимии (в понимании Д.Н. Прянишникова - растение, почва, удобрение), в книге блестяще изложены только химия почвы и химия удобрений. Физиологическая же направ­ленность в рассмотрении проблем и задач агрохимии в плане Ж.Б. Буссенго, К.А. Тимирязева, Д.Н. Прянишникова в лекциях Г.Г. Густавсона не развивается.

В руководимой им химической лаборатории Петровской академии в центре внимания было изучение химического состава почв, удобрений, растений, а также микробиологических процессов, происходящих при разложении органического вещества почвы. Г.Г. Густавсон попытался объяснить роль минеральных солей в растениях на основе исследования каталитических свойств гало- генидов алюминия. В частности, он полагал, что соли типа А1Х₃, соединяясь с органическими веществами, активизируют их. Пред­положение Г.Г. Густавсона о каталитическом действии цинка впо­следствии было подтверждено и хорошо изучено исследователями, работающими с микроэлементами. Он также отмечал перспектив­ность определения азота по методу Кьельдаля, который и сейчас широко используется в различных модификациях в агрохимических исследованиях.

Современники Г.Г. Густавсона отмечали высокий теорети­ческий уровень и большую экспериментальную точность проводимых им исследований.

Он постоянно поддерживал творческие и деловые связи с зарубежными учеными, почти ежегодно выезжая за границу, главным образом в Германию и Францию, где знакомился с последними достижениями науки, новой лабораторной техникой.

За сорокадвухлетний период научной деятельности он вы­полнил и опубликовал множество научных исследований, разработал прекрасный курс агрономической химии и наполовину был написан чрезвычайно интересный курс органической химии, которому не суждено было быть оконченным и появиться в печати.

Характерной его особенностью было умение разрешать труд­ные вопросы при чрезвычайно простой лабораторной обстановке и с очень скромными средствами. В работе он проявлял большую настойчивость, не оставляя начатые исследования, пока не достигал полной ясности.

Ряд работ был посвящен вопросу о поглотительной способ­ности, этому важному для агрономов свойству почвы.

Он обстоятельно анализирует разные точки зрения исследова­телей, занимавшихся этими вопросами. Мы же отметим лишь значение поглотительной способности почв для питания растений, которое сформулировано Г.Г. Густавсоном в книге «Двадцать лекций...»:

1. Благодаря поглотительной способности почв важные для растений питательные вещества (калий, фосфорная кислота, аммоний и др.) задерживаются в доступном для растений состоянии и предохраняются от вымывания;

2. Поглотительная способность понижает содержание в почвен­ных растворах отдельных оснований, «а относительно оснований и кислот раствор обедняется в том случае, если соли в нем образованы кислотами, поглощаемыми почвой» (с. 69). В этом случае часть соли раствора поглощается почвой, что предохраняет вредное воздействие на растения концентрированных растворов солей;

3. Поглотительная способность почв вызывает и регулирует постоянное разнообразие растворов в почвах, необходимое для пита­ния растений, что связано с обменом оснований почвы и раствора;

4. С этим связано регулирование постоянного разнообразия в составе цеолитной части почвы. Это разнообразие тесно связано с разнообразием растворов: то и другое зависит от одних и тех же причин.

5. Поглотительной способностью почвы объясняется пере­движение питательных веществ, находящихся в растворе, что может быть вызвано действием применяемых удобрений.

Интересно отметить понятие об удобрении, сформулированное Г.Г. Густавсоном, которое в значительной степени приближается к тому определению, которое дал впоследствии Д.Н. Прянишников. «Удобрениями называются не только вещества, служащие для непосредственного питания растений, но также и те, которые переводят в удобоусвояемое состояние присутствующие уже в почве соединения или улучшают физические свойства почвы. Отсюда общее определение удобрений будет таковое: удобрения суть вещества, вносимые в почву с целью повышения урожая» (с. 87).

Дальнейшее развитие агрохимии в Московской сельскохозяйст­венной академии связано с деятельностью Дмитрия Николаевича Прянишникова. Основоположнику отечественной агрохимии и его многогранной научно-педагогической деятельности посвящена специ­альная отдельная глава данной книги. В то же время, рассматривая историю развития агрохимии в Московской сельскохозяйственной академии, считаем необходимым, не опасаясь повторений, еще раз подчеркнуть значение этого выдающегося ученого в формировании агрохимической науки в ведущем сельскохозяйственном вузе России, с которым была связана вся его творческая научно-педагогическая деятельность.

Именно здесь Д.Н. Прянишников выполнил классические фун­даментальные агрохимические исследования, постоянно уделял вни­мание приложению достижений агрохимической науки к практике отечественного земледелия, систематически ставил вопросы о развитии в стране туковой промышленности.

Как лидер агрохимической науки он поддерживал связь с основными научными учреждениями агрохимического профиля, а также непосредственно принимал участие в их научно-организацион- ной деятельности. Это позволяло ему проводить активную работу по совершенствованию методики опытного дела и агрохимических исследований, развить Географическую сеть опытов с удобрениями, а также пропагандировать достижения агрохимической науки. Учение Д.Н. Прянишникова охватывало все важнейшие фундаментальные и прикладные вопросы агрохимии, а также практики химизации земледелия.

Его мнение было наиболее авторитетным при решении научно­организационных государственных проблем, организации научных учреждений, решении вопросов стратегии химизации земледелия, развития химической промышленности по производству минераль­ных удобрений и других вопросов. Д.Н. Прянишников был главным консультантом руководящих органов страны.

Дмитрий Николаевич много внимания уделял совершенство­ванию преподавания агрохимии в вузах. Его учебник «Агрохимия» неоднократно переиздавался с учетом достижений агрохимической науки и пользовался большой популярностью. В предисловии к первому изданию «Агрохимии» Д.Н. Прянишников (1934) писал, что настоящее руководство появляется в благоприятных условиях, если учесть широкие возможности для развития химической промышлен­ности по производству минеральных удобрений. «Открыты и изучены самые мощные в мире залежи калийных солей на севере Урала. В Хибинских горах найдены богатейшие залежи апатита - лучшее сырье для наших суперфосфатных заводов».

Он отмечал также большие изменения в структуре агрономи­ческой школы. Прежде (с 1894 по 1928 гг.) кафедр агрономической химии в сельскохозяйственных школах не было, и развивать работу в этой области можно было только под флагом какой-либо другой кафедры, в порядке личной инициативы. Известно, что Д.Н. Пряниш­ников в течение 33 лет (1895 - 1928 гг.) развивал агрохимию в качестве не узаконенного штатами и уставом школы придатка к кафедре частного земледелия. В периоды деятельности в качестве декана (с 1907 по 1913 гг. и в 1923 - 1925 гг.) Дмитрию Николаевичу удавалось проводить в учебных планах секцию агрохимии, но только в порядке личной инициативы и личного влияния.

В этом же предисловии к первому изданию «Агрохимии» он замечает, что «достаточно было на время отойти от заведования учебной частью, и слово «агрохимия» опять исчезало из обихода сельскохозяйственной школы».

Первым учреждением, где агрономическая химия была официально признана и представлена целым отделом, с особым штатом, была не сельскохозяйственная школа, а учреждение исследовательского типа, именно Научный институт по удобрениям (НИУ), созданный в 1919 г. Высшим советом народного хозяйства.

В сельскохозяйственных вузах только с 1928 г. под влиянием Комитета по химизации были созданы самостоятельные кафедры агрохимии, а с 1930 г. специализация была проведена глубже, и только с этого времени началась систематическая подготовка кадров агрохимиков.

В предисловии ко второму изданию учебника «Агрохимия», которое Д.Н. Прянишников писал в 1936 г., он подчеркивал: «Теперь уже миновала необходимость настаивать на громадном значении для нас минеральных удобрений, но важно помочь правильному применению ежегодно возрастающего их потока, и если настоящее (второе) издание «Агрохимии», выпускаемое (со многими дополнениями) как раз в заключительном году второго пятилетия, будет способствовать достижению такой цели, то автор будет этим в высокой степени удовлетворен.

Предисловие к третьему изданию Дмитрий Николаевич писал в

1940 г. При этом он обратил внимание на следующие моменты:

1. «По выявленным запасам главнейших видов сырья СССР занимает первое место в мире, обладая примерно 50% мирового запаса фосфоритов и еще большей долей запасов калия (свыше 80%). Поэтому вопрос о сырье не может стоять на пути нашей туковой промышленности, которой предстоит еще более сильное развитие» (1963, с. 37).

2. Важнейшая задача земледелия — обеспечить наиболее эффективное использование все возрастающего потока минеральных удобрений, доставляемых химической промышленностью, при одновременном максимальном использовании местных удобрений и культуры азотособирателей.

3. Возрастающая роль курса агрохимии в области преподавания в высшей школе.

При этом Д.Н. Прянишников обратил внимание на то, что в третьем издании «Агрохимии» включены все главные достижения последнего времени в области теоретического изучения и практи­ческого применения удобрения (Прянишников, 1963,т. I, с. 38).

Предисловие к четвертому изданию «Агрохимии» Д.Н. Пря­нишников писал в послевоенный период в 1946 г. Поэтому он хорошо понимал всю сложность ситуации в тот период в отечественном земледелии. Он обращал внимание прежде всего на использование агрохимических средств в земледелии с максимальным народно­хозяйственным эффектом, чтобы удобрения применялись бережно, разумно, со знанием дела. В разрешении проблемы снабжения культурных растений азотом он большое значение придавал «био­логическому азоту», т.е. расширению посева бобовых, а также повышению внимания к зеленому удобрению, при этом, подчеркивая, что и эти сельскохозяйственные культуры нуждаются в обеспечении фосфорно-калийными удобрениями. Дмитрий Николаевич призывал не ослаблять внимание к использованию местных удобрений. «...Осуществление необходимых мер по упорядочению накопления, хранения и применения местных удобрений, навоза, в первую очередь представляет насущную задачу сегодняшнего дня» (с. 36). Он обращал внимание также и на известкование как важное средство повышения плодородия почв.

Известный агрохимик, профессор А.В. Петербургский (1963) писал, что Д.Н. Прянишников в своем основном научном труде «Агрохимия» воплотил свой колоссальный личный опыт и опыт страны в области питания растений и применения удобрений. Впервые эта замечательная книга была опубликована в 1900 г. под названием «Учение об удобрении». Под обоими названиями этот труд за 40 лет издавался девять раз. Он переведен на несколько языков союзных республик, а также на польский, болгарский, сербский, чешский и немецкий языки.

Д.Н. Прянишников всегда уделял внимание созданию научно- исследовательских учреждений и экспериментальных научных баз при высших сельскохозяйственных учебных заведениях. Его стараниями при Петровской академии была создана новая опытная станция на базе опытного поля И. А. Стебута.

По инициативе Д.Н. Прянишникова на территории опытной станции в 1912 г. был заложен многолетний опыт с различными сельскохозяйственными культурами, приемами земледелия и удобрения.

В вегетационном домике, переданном Д.Н. Прянишникову К.А. Тимирязевым после Нижегородской выставки, где демонстри­ровались опыты по питанию растений, многие годы проводились классические исследования. Данные, полученные в вегетационном домике, издавались отдельными томами под названием «Из результа­тов вегетационных опытов» и представляли своеобразную энцикло­педию новых результатов исследований по физиологии растений и агрохимии. Всего таких сборников издано 16, последний был опубли­кован в 1935 г.

За период своей творческой научно-педагогической деятель­ности Д.Н. Прянишников создал отечественную научную агрохими­ческую школу. Среди его учеников Н.И Вавилов, А.Г. Дояренко,

В.М. Клечковский, А.Г. Шестаков, А.В. Петербургский, Б.А. Голубев, И.Г. Дикусар, А.Н. Лебедянцев, В.С. Буткевич и многие другие.

При чествовании Д.Н. Прянишникова в Московском доме ученых в связи с его 80-летием (1945 г.), он сказал: «В своей работе больше всего внимания я уделял исследованиям в области агрономи­ческой химии и физиологии растений... Агрономическая химия при­влекла мое внимание своей связью с практическими задачами повышения урожаев. .. .Думаю, что моя многолетняя работа показала правильность избранного пути и что исследования, проведенные мною и моими сотрудниками, имеют существенное значение для земледелия СССР» (цит. Петербургский, 1963).

Моральный облик Д.Н. Прянишникова весьма точно обрисовал академик П.М. Жуковский: «У него хорошие русские черты: сила, мудрость, большие масштабы, привязанность к народу, стремление трудиться для народа, добродушие, юмор, жизненная кряжистость, любовь к семье, простота домашнего уклада...» (цит. Петербургский, 1963).

Он проработал в Сельскохозяйственной академии им. К.А. Ти­мирязева, считая и годы учебы, шестьдесят один год. Только смерть оборвала его связь с академией.

Контрольный вопрос

1. Роль П.А. Ильенкова, К.А. Тимирязева, Г.Г. Густавсона и Д.Н. Прянишникова в развитии агрохимии в ТСХА им. К.А. Ти­мирязева, в подготовке кадров агрохимиков высокой квалификации (в период от 1865 г. до середины XX века.