CC BY
194
Ермохин Ю.И., Бобренко И.А. Научное наследие академика Д. Н. Прянишникова и развитие агрохимической школы в Омском государственном аграрном университете (к 100-летию Омского ГАУ) // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№1 (8) январь - март. - URL http://e-joumal.omgau.ru/mdex.php/2017/m5-statya-2017-1/753-00280. - ISSN 2413-4066
УДК 378.663 : 631.8 (09)(571.13)]
Ермохин Юрий Иванович
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск ecolog_omgau@mail.ru
Бобренко Игорь Александрович
Доктор сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск ia.bobrenko@omgau.org
Научное наследие академика Д. Н. Прянишникова и развитие агрохимической школы в Омском государственном аграрном университете (к 100-летию Омского ГАУ)
Аннотация: В статье рассмотрены основные научные достижения выдающегося российского агрохимика Д.Н. Прянишникова и его влияние на развитие омской агрохимической научной школы и в целом в Сибири. Приведены основные достижения агрохимической науки Омского ГАУ за более чем 90-летнюю историю исследований, отмечены ученые, внесшие существенный вклад в развитие агрохимии в регионе.
Ключевые слова: Д.Н. Прянишников, агрохимия, наука, растение, исследования, физиология, диагностика питания растений.
Преемственность в науке выступает фундаментальной закономерностью становления и развития научного знания и оказывает существенное влияние на формирование и развитие научной деятельности. По мнению А. Эйнштейна и Л. Инфельда «...Создание новой теории не похоже на разрушение старого амбара и возведение на его месте небоскрёба. Оно скорее похоже на восхождение на гору, которое открывает новые и широкие виды, показывающие неожиданные связи между нашей отправной точкой и её богатым окружением. Но точка, от которой мы отправлялись, ещё существует и может быть видна, хотя она кажется меньше и составляет часть открывшегося нашему взгляду обширного ландшафта».
В 2017 году исполняется 215 лет со дня рождения выдающегося французского ученого, крупнейшего физиолога растений, мыслителя, экспериментатора, основателя агрономической химии - Жана Батиста Буссенго. Он являлся учителем выдающегося физиолога Климента Аркадьевича Тимирязева, а в свою очередь К. А. Тимирязев являлся учителем Д.Н. Прянишникова.
Академик Дмитрий Николаевич Прянишников (фото 1), которому вся агрохимическая научная общественность отмечала недавно 150 лет со дня рождения, по праву является основателем российской научной агрохимической школы. Поступательное развитие агрономической науки, в том числе и агрохимии, и в России в целом, и Сибири в частности
во многом определилось работами нашего выдающегося сибиряка Д.Н. Прянишникова. Он развил агрономическую химию на широкой базе агрономии в традициях французского ученого Ж.Б. Буссенго, русского биолога и физиолога К.А. Тимирязева.
Научные труды Д. Н. Прянишникова по азотному обмену, проблемным вопросом азота, фосфора в жизни растений и в земледелии выдвинули Россию с последней четверти девятнадцатого столетия в первые ряды среди других развитых стран. Учебники Прянишникова «Учение об удобрении», «Растениеводство», «Частное земледелие», «Агрохимия» были переведены на иностранные языки и студенты учились по ним. Возглавляя кафедру агрохимии в Тимирязевской академии и станцию питания растений при ней Д. Н. Прянишников последовательно, на протяжении всей своей жизни, осуществлял принцип объединения научно-исследовательской работы с учебным процессом. Он любил повторять слова Н.И. Пирогова, что «научное и без учебного светит и греет, а учебные только блестит». В его лаборатории работали Н.И. Вавилов, Н.М. Тулайков, И.С. Шулов, А.Г. Дояренко, Е.В. Бобко, А.И. Смирнов, Ф.В. Чириков, В.А. Голубев, А.В. Петербургский, И.Г. Дикусар и многие другие, впоследствии ставшие крупными учеными с мировыми именами.
Фото 1. Прянишников Дмитрий Николаевич (1865 - 1948)
С 1931 года станция питания растений при кафедре агрохимии прекратила самостоятельное существование и вошла в состав Всесоюзного института удобрений и агропочвоведения (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения имени Д.Н. Прянишникова), сыграв роль исходной ячейки в организации этого института.
Фактически кафедра агрохимии и при ней станция питания растений Тимирязевской академии явились основой и прочной базой в разработке тематики исследований по агрохимии и в снабжении кадрами различных кафедр агрохимии сельскохозяйственных институтов и университетов, агрохимических отделов при Научно-исследовательском институте по удобрениям и инсектофунгицидам, почвенном институте им. В.В. Докучаева и других научных учреждении, кафедру агрохимии Омского сельскохозяйственного института возглавляли ученики Д.Н. Прянишникова, впоследствии крупные ученые Е.В. Бобко и А.З. Ламбин.
Таким образом, под непосредственным руководством академика Д.Н. Прянишникова формировалась отечественная школа агрохимиков. Идейным учителем Д.Н. Прянишникова был К.А. Тимирязев в области установления естественной связи физиологии растений с урожаем и его химическим составом. Тимирязев отмечал, что питание - фотосинтез и корневое питание, обмен веществ и развитие растений, с одной стороны, и плодородие почвы с другой, представляют собой в природе, практике растениеводства сложное явление, но нечто единое.
Среди ученых за рубежом Д.Н. Прянишников широко известен классическими исследованиями в области обмена азотистых веществ и питания растений. В своих работах «Аммиак как альфа и омега обмена азотистых веществ в растении» (1918), «Обмен азотистых веществ и питание растений» (1947), в классическом учебнике «Агрохимия» (1940) использование питательных веществ растительным организмом Д.Н. Прянишников рассматривал с точки зрения наличия тесной взаимной связи между внешними условиями питания и внутренними процессами обмена веществ в растении. Он отмечал особо, что ассимиляция в растении поступающих через корни веществ имеет первостепенное значение в качестве фактора определяющего суммарные размеры поступлений.
Поглощение минеральных веществ связано с развитием и деятельностью ассимилирующих органов. Это значит, что при рассмотрении явлений использования растений питательных веществ из внешней среды (почвы) нельзя переоценивать физико-химические процессы, происходящие между корневой системой и внешней средой.
Д.Н. Прянишников является родоначальником физиолого-биохимического направления в агрохимии. Разработка комплексного метода почвенно-растительной диагностики потребности сельскохозяйственных культур в минеральных элементах на кафедре агрохимии Омского ГАУ в настоящее время - это продолжение и развитие тех идей, которые пропагандировал академик Д.Н. Прянишников в своих работах - классическое сочетание физиологических методов с химическими. Так, например, в его лаборатории изучалась проблема фосфатного питания растений. Была разработана по существу растительная диагностика фосфатного питания. Его ученик Ф.В. Чириков в 1914 году предложил остроумную гипотезу, согласно которой усвояющая сила корней растений по отношению к фосфору зависит от соотношения СаО и Р2О5 в золе растений; высокое отношение СаО и Р2О5 в золе характерно для растений, обладающих повышенной способностью к усвоению фосфорита (гречиха, люпин, горох). Позднее аналогичная теория была развита в США Труогом, в Германии - Врангелем.
Большое внимание Д.Н. Прянишниковым уделяется химическим методам анализа, исследуемому растению и питательной среде, на котором оно выращивается. По существу эти исследования имеют методическое значение, их результаты основаны на определённых принципах и физиологических законах питания, и широко могут использоваться в производственных условиях для прогноза эффективности удобрений.
По мнению Д.Н. Прянишникова важнейшее значение принадлежит органическим удобрениям. Именно навоз - говорил он - «Является самым важным источником азота, фосфора и калия, как по громадным абсолютным их качествам, в нем содержащимся, так и по дешевизне, по равномерности распределения по всей территории сельскохозяйственного использования. Он важен и по тому, что для бедных почв со скудным поглощающим комплексом органическое вещество навоза является средством и улучшить физические свойства и повысить поглотительную способность и буферность почвы, чем одновременно создается лучший фон и для применения минеральных удобрений. Кроме того, внесение навоза оказывает влияние и на микробиологическую деятельность в почве. Без правильной организации использования навоза не может быть наложено действительно рациональное применение и минеральных удобрений».
И в тоже время Д.Н. Прянишников отмечал, что «через минеральные удобрения - к поднятию урожаев, притом не только зерна, но и кормов; тогда будет больше скота, больше навоза и еще больше поднимутся урожаи». Основой рационального, более экономического использования минеральных удобрений являются результат полевых опытов с удобрениями, глубокие знания в области агрономической химии. Он говорил, что «избыток минеральных удобрений не может заменить недостатка знаний о них».
Развитие сибирского земледелия нуждалось в систематическом и планомерном изучении многообразных природных условий. До революции 1917 г. на территории Сибири была создана сеть опытных полей во всех природных зонах Земледельческой части (Тулунское, Баяндаевское, Купинское, Томское, Ялуторовское, Минусинское и др.). Организация опытных полей диктовалось необходимостью развития сельского хозяйства в связи с большим приливом в Сибирь крестьян-переселенцев. В тридцатые годы опытная работа по сельскому хозяйству продвигается в лесную и тундровую зоны Сибири. В это время организуются опытные станции: Тарская, Надымская, Ханты-Мансийская, Ямальская, Игарская, Колымская. С организацией опытных полей начинается планомерное изучение в начале навозных, а затем и минеральных удобрений.
Следует заметить, что в начале 20 столетия основная, нагрузка по изучению и разработке агрохимических проблем повышения урожайности сельскохозяйственных культур, улучшения плодородия почв под влиянием удобрений приходилась на сотрудников кафедры агрохимии Омского сельскохозяйственного института, которая была основана в 1926 году
Евгений Васильевич Бобко (фото 2), ближайший ученик и помощник академика Д.Н. Прянишникова, обладал выдающимися способностями, упорством и тягой к науке. В 1912 г. он закончил химико-естественное отделение Киевского университета, затем учился в Московском сельскохозяйственном институте (ныне - Тимирязевская академия), работал под руководством Д.Н. Прянишникова. За несколько лет работы в Омске Е.В. Бобко удалось организовать кафедру агрохимии, расширить созданную в 1922 г. лабораторию сельскохозяйственного анализа.
Фото 2. Бобко Евгений Васильевич (1890 - 1959)
Заведующий кафедрой агрохимии в 1926 - 1929 гг. Сибирском сельскохозяйственном институте (в настоящее время Омский ГАУ), профессор, доктор с.-х. наук. До 1924 г. был сотрудником в лаборатории Д.Н. Прянишникова. С 1938 -сотрудник Всесоюзного института удобрений, агротехники и агропочвоведения ВАСХНИЛ, зам. председателя Бюро секции агрохимии ВАСХНИЛ, действительный член этой академии (1934). Крупный ученый в области микроэлементов, особенно ценны его исследования по поведению бора в почве и роли этого микроэлемента в растительном организме.
Особую роль в создании омской научной агрохимической школы сыграл профессор Александр Захарович Ламбин (фото 3). Как ученый, А.З. Ламбин был исключительно талантлив, принципиален, предан науке, отличался огромным трудолюбием, обладал феноменальной памятью, был прекрасным методистом.
В 1926 г. после окончания Омского сельскохозяйственного института А.З. Ламбин поступает в аспирантуру в лабораторию Д.Н. Прянишникова в Тимирязевской академии и с этого времени посвящает свою научную деятельность агрохимии и физиологии растений. После окончания аспирантуры он по рекомендации Д.Н. Прянишникова занимает должность заведующего кафедрой агрохимии и физиологии растений Дальневосточного университета и Тихоокеанского сельскохозяйственного института во Владивостоке. В 1932 г. А.З. Ламбин возглавил кафедру агрохимии в Омском сельскохозяйственном институте.
Фото 3. Ламбин Александр Захарович (1887 -1965)
Заведующий кафедрой агрохимии ОмСХИ в 1932 - 1964 гг., доктор с.-х. наук, профессор. Начинал свою научную деятельность в лаборатории Д.Н. Прянишникова в Тимирязевской академии. Его исследованиями были установлены впервые в Сибири оптимальные концентрации и эффективность микроэлементов, применяемых для внесения в почву, при допосевной обработке семян, внекорневой подкормке различных культур.
Из 90-летней истории агрохимических исследований Омского государственного аграрного университета можно отметить несколько направлений, которые формировались под непосредственным влиянием идей академика Д.Н. Прянишникова:
- химическая мелиорация солонцов;
- мобилизация фосфорной кислоты и изучения режима питательных веществ в черноземах;
- микроэлементы и их роль в повышении урожая и качества сельскохозяйственных культур;
- действие и последствие органических и минеральных удобрений на рост, развитие, урожай, и качество продукции культурных растений на разных типах почв;
- листовая диагностика минерального питания и качества урожая сельскохозяйственных культур;
- интеграционная система оперативной диагностики плодородия почв, минерального питания, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур на разных типах почв Сибири.
Вопросом химической мелиорации солонцов были посвящены работы А.З. Ламбина (1927, 1930, 1935), С.М. Антонова (1927), Е.В. Бобко, Н.П. Ощепкова, Н.И. Белкина (1928) [1]. В результате этих первых исследований в Сибири было изучено сравнительное действие гипса, извести, серной кислоты, торфа, навоза и др. веществ на физико-химические и биологические (процессе нитрификации) свойства солонцовых почв и урожай культурных
растений. Они явились предвестником более поздних работ Сибири в области агрохимии и почвоведения, направленных на улучшения солонцовых почв.
Мобилизация фосфорной кислоты в черноземной почве Сибири занимала важное место в исследованиях Н.И. Белкина (1935), который изучил динамику фосфорной кислоты в зависимости от влажности почв. Позднее работами профессора А.З. Ламбина и ассистента Т.Ф. Ламбиной было показано действие известкования и кислования черноземов на динамику и увеличение доступности фосфорной кислоты для растений. Исследовательская работа в этом направлении была продолжена доцентом А.П. Шведовым (1945 г.), профессором И.И. Гантимуровым. Условия эффективного применения калийных удобрений при различных источниках азота были изучены доцентом А.М. Юдиным (1938, 1939, 1940). Вопросам эффективного применения удобрений и окультуривания вновь осваиваемых дерново-подзолистых почв были посвящены обстоятельные работы доцентов А.Е. Возбуцкой и Л.И. Елыковой (1957 - 1959). Были изучены режим питательных веществ и биологическая активность выщелоченного чернозема при орошении полей сточными и бытовыми водами. Впоследствии проблемам освоения и повышения плодородия солонцовых почв Западной Сибири были посвящены исследования видного ученого профессора А.С. Мигуцкого (1975, фото 4), а в последствии А.И. Парфенова (1985) и Л.В. Березина (1992).
Фото 4. Мигуцкий Александр Семенович (1913 - 1980) Заведующий кафедрой агрохимии ОмСХИ в 1969-1979 гг., доктор с.-х. наук, профессор. Все его работы были посвящены проблемам освоения и повышения плодородия солонцовых почв Западной Сибири.
Первые исследования по применению микроудобрений в Сибири были выполнены в 1933-1960 гг. профессором А.З. Ламбиным, а затем его учениками Э.Д. Орловой и Ю.И. Ермохиным [2-9]. На протяжении длительного периода времени главным направлением в исследованиях являлось изучение роли большого количества микроэлементов (бора, марганца, цинка, меди, кобальта, йода, никеля, железа, стронция, кадмия и др.) и их эффективности в повышении урожая и качества яровой пшеницы, томатов, огурцов, кукурузы, льна, мака, горчицы, рыжика, подсолнечника и др. культур. В результате были
установлены оптимальные концентрации и эффективность микроэлементов, применяемых в почву, при допосевной обработке семян и внекорневой подкормке различных культур. Окупаемость применяемых микроэлементов в чистых солях в зависимости от выращиваемой культуры и применяемого тем или иным способом микроэлемента составляла от 4 до 12 раз.
В последующие годы (1956 - 1964) изучение микроэлементов проводилось в Омской области разными учреждениями (Омский сельскохозяйственный институт, СибНИИСХ, Тарская опытная станция). Но большинство из них, не носило систематического характера, и в силу технических причин проводилось без учета содержания микроэлементов в почвах.
Начиная с 1967 г. по настоящее время круг изучаемых вопросов в области агрохимии микроэлементов расширился. Закономерности распределения микроэлементов в основных типах почв Западной Сибири, биогеохимия и агрохимия микроэлементов изучены Н.Н. Сказаловой (1973), В.А. Агеевым (1980), Э.Д. Орловой (1968, 1975, 1979, 1984), В.М. Красницким (2002). Сотрудниками кафедры агрохимии Омского ГАУ Э. Д. Орловой, Ю.И. Ермохиным, А.Ф. Ивановым, Л.М. Лихомановой, Ю.А. Азаренко, А.В. Синдиревой, Н.Б. Смирновой, Е.А. Скудаевой, Л.Н. Андриенко, Н.К. Трубиной, М.А. Скляровой, Н.Н. Тищенко, И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, Е.Г. Пыхтаревой, Е.П. Болдышевой, В.И. Поповой и др. проведено большое количество вегетационных, микрополевых и полевых опытов с микроэлементами на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, черноземах с различными культурами (яровой и зимой пшеницей, озимой рожью, озимой тритикале, кукурузой, томатами, огурцами, столовой свеклой, суданской травой, люцерной, подсолнечником и др.). На основании проведенных исследовании установлены уровни содержания подвижных форм микроэлементов в почвах и их оптимальные дозы [10-24 и др.].
Изучение действия и последствия органических и минеральных удобрений на урожай яровой и озимой пшеницы, озимой ржи, кукурузы, овощных и кормовых культур, картофеля на черноземных и серых лесных почвах Сибири составляло одно из главных направлений в исследованиях сотрудников, аспирантов и докторантов кафедры агрохимии (В.В. Нестеров, Н.М. Майборода, Л.И. Елыкова, Н.К. Болдырев, Л.Ф. Карчевский, Н.П. Шерстов, А.Г. Туркин, Н.Н. Морозкина, Ю.И. Ермохин, Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина, С.Д. Масалкин, Н.А. Пунда, А.Р. Миссаль, А.Б. Братухин, В.Н. Чусовитин, В.Ф. Северин, А.Г. Конарбаева, Э.С. Проберж, И.А. Свешников, И.А. Ракицкий, И.А. Павлик, В.П. Кормин, И.А. Бобренко, Н.М. Невенчанная, О.А. Шубин, Ю.А. Дженис, О.Д. Шойкин, А.А. Ланглец и др.). Работами этих сотрудников в 1957 - 2016 гг. было установлено высокое действие и последействие, а также оптимальные дозы минеральных и органических удобрений под более 30 сельскохозяйственных культур. Последействие удобрений зачастую превосходило их действие. Особенно преимущество имеет осеннее внесение органических и минеральных удобрений перед весенним их применением в районах черноземной зоны Западной Сибири. Дробное внесение минеральных удобрений не имело преимуществ перед внесением всей дозы до посева зерновых, овощных, картофеля.
Работами кафедры агрохимии Омского ГАУ были показаны роль и значение удобрений в повышении плодородия почвв условиях Сибири, увеличения урожая и его качества, установлены количественные показатели действия удобрений в системе почва-растения-животное-человек. Следует отметить, что до 1933 года в Сибири не было ни одного научно-исследовательского учреждения, которое бы планомерно и систематически занималось проблемными вопросами агрохимического направления. Только в 1933 году в Омске был создан Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. В 1949 году были созданы НИИСХ в Алтайском и Красноярском краях, а позже НИИСХ Северного Зауралья, Южно-Уральский научно-исследовательский институт земледелия, Курганский НИИЗХ, Бурятский и Якутский НИИСХ. В 1968 году был создан институт почвоведения и агрохимии СО АН ССР (г. Новосибирск). В это же время был организован СО ВАСХНИЛ и в ее составе СибНИИЗХим и СибНИИЭСХ.
К 1980 году на территории Сибири по сельскому хозяйству осуществлялидеятельность двадцать научно-исследовательских институтов, 19 опытных станций, 20 проектно-изыскательских станций химизации, 9 кадровых сельскохозяйственных институтов Сибири.
Коллективами этих учреждений создана солидная теоретическая база для химизации земледелия для применения минеральных и органических удобрений на различных типах почв и химических мелиорантов, для применения химических средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей. Агрохимиками проведена большая работа по изучению разных видов и форм минеральных удобрений, способов их размещения в почве (разбросное, локальное, подкормки). Работа проводилась по единой методике географической сети опытов с удобрениями. Создателем этой сети был Д.Н. Прянишников. Изучение минеральных удобрений проводилось в тесной увязке с агротехническими мероприятиями (предшественники, сроки и способы основной обработки почвы, сроки сева).
Профессором А.Е. Кочергиным (фото 5) и его учениками изучалась эффективность удобрений в зависимости от почвенных, агрохимических и агротехнических условий, что позволило установить важную закономерность в действии. Эти закономерности были положены в основу при разработке методов почвенной диагностики потребности зерновых культур в удобрениях. Проведена большая работа по изучению агрохимических методов определения подвижных и доступных растений форм азота, фосфора и калия. В этой работе большое участие принимали агрохимики СибНИИСХ, ОмСХИ, СибНИИХ, ЮжноУральского научно-исследовательского института земледелия.
Фото 5. Кочергин Алексей Ефимович (1908 - 1997) Заведующий кафедрой агрохимии ОмСХИ в 1967-1969 гг., доктор с.-х. наук. Долгое время работал в СибНИИСХ. Им установлена доминирующая роль нитратного азота в питании высших растений на чернозёмах Омского Прииртышья, предложены градации определения потребности в азотных удобрениях на основе содержания нитратного азота
Начиная с1954 года сотрудниками кафедры агрохимии ОмСХИ наиболее глубоко стала развиваться физиолого-биохимическое направление в агрохимии, родоначальником которого
был Д.Н. Прянишников - диагностирование потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях с учетом химического состава листьев и почвы. В начале (1957 - 1961 гг.) Н.К. Болдыревым (фото 6), а затем Е.Д. Волковым (1959 - 1962 гг.) был разработан метод листовой диагностики потребности зерновых культур в удобрениях. Позднее аналогичная работа проводилась сотрудниками кафедры агрохимии с горохом (Н.П. Шерстов, 1969), картофелем (Ю.И. Ермохин, 1968), капустой белокочанной (Н.Н. Арефьева, 1970), яровой пшеницей и ячменем (Л.Ф. Карчевский, 1968), кукурузой (А.П. Белов, 1966) [9, 10, 25 и др.].
Фото 6. Болдырев Николай Константинович (1928 - 2000) Заведующий кафедрой агрохимии ОмСХИ в 1964-1967 гг., доктор с.-х. наук. С1976 г. работал в Москве в ВИУА им. Д.Н. Прянишникова в должности заместителя директора института и руководителя лаборатории. Лауреат премии Совета Министров СССР, Заслуженный деятель науки СССР. Разработал метод листовой диагностики условий питания и химического состава зерна яровой пшеницы и кукурузы.
Позднее круг изучаемых вопросов в области почвенно-растительной диагностики минерального питания и качества урожая сельскохозяйственных культур расширился. Так, например, если химическая диагностика растений ранее на кафедре основывалась на определении валового содержания элементов в растениях (листовая диагностика), то в этот период метод получил развитие в двух направлениях: кроме валового содержания элементов определяли и растворимые, резервные формы соединений питательных веществ в тканях листьев и клеточном соке черешков листьев. Ю.И. Ермохиным и его учениками (1969 - 1990 гг.) стал широко использоваться оригинальный метод соковой диагностики - использование сока черешков листьев сочных растений для определения потребности сельскохозяйственных культур в азоте, фосфоре, калии, кальции, магнии, серы, натрии. В это же время широкое
распространение получил разработанный экспресс - метод анализа свежих листьев растений и почвы с помощью 2 % - ной уксуснокислой вытяжки (единая вытяжка для проб почв и растений).
Исходя из концепции единства почвы и растения при разработке системы применения удобрений научной школой профессора Ю.И. Ермохина разрабатывается система оперативной интеграционной диагностики «Управление почвенным плодородием, питанием культурных растений и качеством урожая», которая позволяет осуществлять оптимизацию питания как направленного способа воздействия через почву на формирование величины и качества урожая сельскохозяйственных культур [9].
. Разработаны математические модели оперативной диагностики минерального питания, эффективности использования удобрений, прогнозирования величины и качества урожая, которые основаны на трех принципах:
1) способности почв удовлетворять потребность растений в питательных веществах на основе системы ПД - почвенной диагностики;
2) потребности растений в питательных веществах и их способности к усвоению этих веществ в конкретных условиях сельскохозяйственного производства - система РД -растительная (листовая) диагностика;
3) состоянии питания растений, расчете доз удобрений в период роста и развития и прогнозирования величины и биологической полноценности растениеводческой продукции по формулам листового анализа.
Исходя из этих принципов приходим к выводу, что при рассмотрении потребности растений в питательных веществах и их способности к усвоению из внешней среды (почвы) нельзя рассматривать, а точнее переоценивать физико-химические процессы, происходящие между корневой системой и внешней средой (первый принцип).
Нужно представлять плодородие почвы (систему ПД) с одной стороны и питание растений, обмен веществ и развитие растений с другой как сложные явления в природе, в практике растениеводства, что это (по К.А. Тимирязеву) нечто единое.
Разрабатывая нормативные параметры модели интеграционной почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания растений (ИСПРОД) для многих сельскохозяйственных культур становится ясно, что традиционными методами только почвенной диагностики «разговаривать» с растениями невозможно, все необходимое для беседы в познании потребности растений и способности к усвоению элементов питания «язык растений» [10].
Начальный блок используется для разработки и получения действительно возможного урожая (ДВУ) в конкретных почвенно-климатических условиях с учетом объективного закона земледелия - Закона минимума.
В результате многопланового исследования коллективом кафедры найдены математические зависимости, связывающие урожайность и качество продукции с количеством применяемых удобрений, определено оптимальное содержание и уравновешенный баланс в почве 12 элементов (почвенная диагностика), в листьях растений (листовая диагностика), в тканях листьев (тканевая диагностика), в клеточном соке черешков листьев (соковая диагностика), разработана методика расчета доз удобрений для основного внесения и для коррекции питания культур в виде подкормки по ходу процесса роста и развития культур.
Разработанная модель ИСПРОД (рис.) хорошо показывает, что организм растений находится в постоянном количественном и качественном взаимодействии со средой обитания. Действие внешних факторов в конечном итоге проявляется через внутреннюю организацию и функционирование частей растительного организма, через изменения на молекулярном уровне, возникающее в результате влияния среды или нарушения отдельных компонентов ее (т.е. в потреблении различных видов энергии в том числе, питательных
элементов, сложившемся ионном равновесии в растительном организме). Химический подход к жизненным явлениям растительного организма в системе почва-растение-удобрение позволяет «раскрыть» вызываемый растительным организмом голодание или нормальное функционирование растения.
Рис. Модель интеграционной почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания растений «ИСПРОД»
В настоящее время под руководством профессора Ю.И. Ермохина (фото 7) разработана система почвенно-растительной диагностики минерального питания, величины и качества урожая картофеля, томатов, огурцов, моркови, свеклы, капусты, репчатого лука (Ю.И. Ермохин, 1968, 1984; Л.М. Лихоманова, 1986; Н.К. Трубина, 1989, 1991); огурцов и томатов в защищенном грунте (И.В. Науменко, 1973; Н.Н. Сергеева, 1973,1975), поздней капусты (Т. И. Володина, 1986), черной смородины (И.Ф. Северин, 1982), люцерны (С.Д. Масалкин, 1986), рапса и сурепицы (В.П. Кормин, 1988), овсяно-гороховой смеси (И.А. Ракицкий, 1988), проса (Э.С. Проберж, 1991), озимой пшеницы (А.Б. Братухин, 1991; О.А. Шубин, 2008), костреца безостого (Н.В. Михальская, 2003), яровой пшеницы (А.Р. Миссаль, 1989), кормовой брюквы (Г.Д. Аверина, 1986), рапса на зеленную массу (К.В. Родионов, 1989), редиса (Е.Г. Бобренко, 2001), сорговых культур (И.А. Бобренко, 1997, 2005) и др. [9, 10, 26-40 и др.].
Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений, решаемое с помощью разработанной для различных культур ИСПРОД, представляет собой научное направление в развитии агрохимии в Сибири. Применение минеральных и органических удобрений на основе метода ИСПРОД в целях направленного воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать урожай, положительно изменять его состав и не способствовать загрязнению окружающей среды, можно рассматривать в качестве главного звена исследований системы удобрения в условиях Сибири.
За глубокие исследования и разработку модели Интеграционной системы диагностики плодородия почв, минерального питания, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур в условиях Западной Сибири и Зауралья» профессору Ю.И. Ермохину была присуждена в 1990 году государственная премия имени академика Д.Н. Прянишникова.
Сотрудниками кафедры было проведено более 2000 полевых, вегетационных опытов с удобрениями с 50-тью культурами, результаты внедрены в десятках хозяйств Западной Сибири и Северного Казахстана, опубликовано более 1000 работ в т.ч. ряд монографий, рекомендаций, более 50-ти учебных и методических пособий, защищено более 50-ти кандидатских и докторских диссертаций [40-51 и др.].
'4
С
Фото 7. Ермохин Юрий Иванович (р. 1935)
Заведующий кафедрой агрохимии Омского ГАУ в 1979-2005 гг. доктор с.-х. наук, профессор, Заслуженный деятель науки России, лауреат государственной премии им. Прянишникова, почётный агрохимик РФ, руководитель научной школы «Интеграционная система почвенно-растительной оперативной диагностики плодородия почв, эффективности удобрений, минерального питания, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур».
Таким образом, при активном участии и многолетних исследованиях сотрудников кафедры агрохимии Омского ГАУ по проблемной теме «Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений», разработаны многие теоретические и практические вопросы применения удобрений, методы почвенной и растительной диагностики потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях и расчета их доз. С учетом этого построена работа государственной агрохимической службы, которая имеет возможность устанавливать потребность в минеральных удобрениях для хозяйств, а в хозяйствах для каждого поля и в целом по областям Сибири, т.е. внедрять гибкую систему удобрения полей.
Разработанные агрохимиками Сибири рекомендации по рациональному применению удобрений получили отражение в зональных системах ведения сельского хозяйства ряда регионов, что обеспечивает получение высоких урожаев зерновых, овощных, кормовых культур и картофеля.
Необходимо отметить, что использование творческого, богатого наследия академика Дмитрия Николаевича Прянишникова в развитии физиолого-биохимического направления в
агрохимии научной школой Омского ГАУ еще многие годы будут востребованы оказывать огромную пользу в теории и практике получения продукции растениеводства в условиях Сибири.
Ссылки на источники:
1. Бобко Е. В. Избранные сочинения / Е. В. Бобко. - М.: Сельхозиздат, 1963. - 359 с.
2. Ламбин А.З. Влияние меди, цинка и стронция на рост, урожай и состав яровой пшеницы / А.З. Ламбин // Тр. ОмСХИ. - Т. 21. - Омск, 1949. - С. 39-89.
3. Ламбин А.З. Действие микроэлементов, внесенных разными способами, на урожай яровой пшеницы, проса, суданской травы и кукурузы / А.З. Ламбин // Тр. ОмСХИ. -Т.37. - Омск, 1959. - С. 31-39.
4. Орлова Э.Д. Влияние микроудобрений на химический состав и урожай яровой пшеницы на почвах Омской области: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Э.Д. Орлова. - Омск. -1968. - 27 с.
5. Орлова Э.Д. Влияние разных доз меди и марганца на поступление их в растения и урожай томатов / Э.Д. Орлова // Агрохимия. - 1975. - № 5. - С.93- 99.
6. Орлова Э.Д. Влияние разных доз молибдена и бора на поступление их в растения и урожай томатов / Э.Д. Орлова // Агрохимия.-1978.-№1.- С. 119-123.
7. Орлова Э.Д. Содержание меди и молибдена в растениях яровой пшеницы и влияние на урожай / Э.Д. Орлова // Агрохимия. - 1971. - № 11. - С. 114-121.
8. Орлова Э. Д. Содержание бора в растениях и урожай столовой свеклы в зависимости от условий питания / Э. Д. Орлова, Ю. И. Ермохин, Л. М. Лихоманова // Агрохимия. - 1980. -№ 1. - С. 72 - 79.
9. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания и качества урожая картофеля и овощных культур: дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.04. - Омск, 1983. - 437 с.
10. Ермохин Ю.И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур: монография / Ю.И. Ермохин. - Омск: ОмГАУ - 1995. - 208 с.
11. Ермохин Ю.И. Оптимизация питания и эффективность применения цинковых удобрений под кукурузу на зерно в условиях лесостепи Омской области / Ю.И. Ермохин, М.А. Склярова // Вестник Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова. - Улан-Удэ, 2007. - Вып. ГУ(9). - С. 39-45.
12. Ермохин Ю.И. Особенности накопления тяжелых металлов растениями сорго-суданкового гибрида при внесении минеральных удобрений / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Доклады РАСХН. - 2000. -№ 6. - С. 33-34.
13. Азаренко Ю.А. Закономерности содержания, распределения, взаимосвязей микроэлементов в системе почва-растение в условиях юга Западной Сибири : монография / Ю. А. Азаренко. - Омск: Вариант-Омск, 2013. - 232 с.
14. Бобренко И.А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири: дис. ... доктора с.-х. наук: 06.01.04 / И.А. Бобренко. - Омск, 2004. - 446 с.
15. Бобренко И.А. Биоэнергетическая эффективность применения удобрений под озимую пшеницу в Западной Сибири / И.А. Бобренко, В.И. Попова, Н.В. Гоман // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2014. - №1(13). - С.3-9.
16. Бобренко И.А. Эффективность опудривания семян микроэлементами ^п, Си, Мп) при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири / И.А. Бобренко, Е.А. Вакалова, Н.В. Гоман // Омский научный вестник. - 2013. - №1 (118). - С. 170-173.
17. Бобренко И.А. Эффективность обработки семян микроэлементами (Си, Мп, Zn) при возделывании озимой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, В.И. Попова // Омский научный вестник. - 2014. - №1(128).- С. 107-111.
18. Болдышева Е.П. Эффективность обработки семян медью, цинком и марганцем при возделывании озимой ржи на лугово-чернозёмной почве в условиях Западной Сибири / Е.П. Болдышева, И.А. Бобренко, Н.В. Гоман // Омский научный вестник. - 2015. - №1(138) - С. 142-144.
19. Гоман Н.В. Влияние микроудобрений на структуру урожая озимой пшеницы / Н.В. Гоман, В.И. Попова, И.А. Бобренко // Вестник Красноярского ГАУ. - 2016. - №1. - С. 114117.
20. Красницкий В.М. Эколого-агрохимическая оценка плодородия почв и эффективности применения удобрений в Западной Сибири: дис. ... доктора с.-х. наук / В.М. Красницкий. - Омск, 2002. - 52 с.
21. Попова В.И. Применение цинковых удобрений при возделывании озимой пшеницы на лугово-черноземной почве Западной Сибири / В.И. Попова // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2016. - №1 (21). - С. 57-64.
22. Синдирева А.В. Критерии и параметры действия микроэлементов в системе почва-растение-животное: автореф. дис.докт. биол. наук / А.В. Синдирева. - Тюмень, 2012.
- 32 с.
23. Склярова М.А. Диагностика и оптимизация цинкового питания кукурузы на зерно на лугово-черноземной почве Западной Сибири: дис. ... канд. с.-х. наук / М.А. Склярова. -Омск, 2008. - 175 с.
24. Склярова М.А. Эффективность различных приемов применения цинка под кукурузу на лугово-черноземной почве Омской области / М.А. Склярова // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2014. - №1 (13). - С. 28-31.
25. Болдырев Н.К. Комплексный метод листовой диагностики, условий питания, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук / Н.К. Болдырев. - М., 1972. - 48 с.
26. Бобренко Е.Г. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая
различных сортов и гибридов редиса в условиях Западной Сибири: дис.....канд. с.-х. наук: /
Е.Г. Бобренко. - Омск, 2001. - 229 с.
27. Бобренко И.А. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая сорговых культур на чернозёмах Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / И.А. Бобренко. - Омск, 1997. - 17 с.
28. Ермохин Ю.И. Диагностика минерального питания и качества столовой свеклы / Ю. И. Ермохин, Л. М. Лихоманова // Картофель и овощи. - 1980. - № 7. - С. 25 - 26.
29. Ермохин Ю.И. Диагностика минерального питания различных сортов и гибридов редиса / Ю.И. Ермохин, Е.Г. Бобренко, И.А. Бобренко // Агрохимия. - 2004. - №5. - С.14-20.
30. Ермохин Ю.И. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая суданской травы в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Агрохимия.
- 1999. - № 7. - С. 45-50.
31. Ермохин Ю.И. Динамика накопления доступного азота почвы под кукурузой и его использование при расчете доз удобрений / Ю.И. Ермохин, М.А. Склярова // Плодородие. -2010. - № 5. - С. 23-26.
32. Ермохин Ю.И. Кукуруза на зерно в Сибири / Ю.И. Ермохин, М.А. Склярова // Плодородие. - 2007. - № 3. - С. 32.
33. Ермохин Ю.И. Сортовые особенности продуктивности и качества редиса при использовании удобрений / Ю.И. Ермохин, Е.Г. Бобренко, И.А. Бобренко // Доклады РАСХН.
- 2004. - № 5. - С. 12-14.
34. Ермохин Ю.И. Влияние расчетных доз удобрений на продуктивность кормовых культур в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий // Плодородие. - 2004. - №3. - С. 7-11.
35. Ермохин Ю.И. Почвенная диагностика потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий // Плодородие. - 2004. - №1. - С.4-7.
36. Михальская Н.В. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая
сена костреца безостого на лугово-черноземной почве Западной Сибири: дис.....канд. с.-х.
наук: 06.01.04. - Омск, 2003. - 156 с.
37. Лихоманова Л.М. Диагностика минерального питания, эффективности применения удобрений и качества корнеплодов столовой свеклы: дис. ... канд. с.-х. наук / Л. М. Лихоманова. - Омск, 1986. - 214 с.
38. Почвенная диагностика минерального питания растений овощных культур и картофеля / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина, Е.Г. Бобренко // Состояние и перспективы развития садоводства в Сибири: материалы II Национальной науч.-практич. конф. посвящ. 85-летию плодового сада Омского ГАУ имени профессора А.Д. Кизюрина (7-9 декабря 2016 года), 2016. - С. 39-47.
39. Трубина Н.К. Диагностика условий минерального питания лука репчатого: автореф. дис. ... канд. с. -х. наук / Н.К. Трубина. - Омск: ОмСХИ. - 1993. - 16 с.
40. Ермохин Ю. И. Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений: монография / Ю. И. Ермохин. - Омск: Литера, 2014. - Т. 1: Плодородие почв и эффективность удобрений. - 304 с.; Т. 2: Моделирование и оптимизация режима минерального питания и качества зерновых и овощных культур в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана. - 340 с.; Т. 3: Диагностика микроэлементного состояния почв и обеспеченности культурных растений в агроценозе. - 336 с.; Т. 4: Моделирование и оптимизация режима минерального питания кормовых и лекарственных культур в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана: в 2 ч. - 210 с.
41. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе системы «ПРОД»): монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО «ОмГАУ», 2005. - 284 с.
42. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сорговых культур: монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2000. - 118 с.
43. Ермохин Ю.И. Сортовая диагностика минерального питания редиса: монография / Ю.И. Ермохин, Е.Г Бобренко, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2004. - 108 с.
44. Ермохин Ю.И. Взаимосвязи в питании растений: монография / Ю. И. Ермохин, А. В. Синдирева. - Омск : Вариант-Омск, 2011. - 208 с.
45. Ермохин Ю. И. Баланс стронция и кальция в почве и растениях: монография / Ю. И. Ермохин, А. Ф. Иванов. - Омск: ОмГАУ, 2003. - 106 с.
46. Ермохин Ю. И. Программирование урожая в Западной Сибири : учеб. пособие / Ю. И. Ермохин, А. Ф. Неклюдов. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2002. - 88 с.
47. Ермохин Ю.И. Плодородие почвы и факторы внешней среды - основа программирования урожаев : учеб. пособие / Ю.И. Ермохин, Н. К. Трубина. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2012. - 136 с.
48. Ермохин Ю. И. Диагностика питания растений: учеб. пособие / Ю. И. Ермохин, М.
A. Склярова. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2016. - 116 с.
49. Ермохин Ю.И. Применение органических удобрений в Западной Сибири : учеб. пособие / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2007. - 124 с.
50. Использование птичьего помета в земледелии Западной Сибири: учеб. пособие /
B.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт, Н.В. Гоман, В.И. Попова. - Омск: Изд-во ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2016. - 60 с.
51. Орлова Э.Д. Микроэлементы в почвах и растениях Омской области и применение микроудобрений: учеб. пособие / Э.Д. Орлова, Е.Г. Пыхтарева. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. - 70 с.
Yuri Yermokhin
Doctor of Agricultural Sciences, Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Igor Bobrenko
Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Scientific Activity of Academician D. N. Pryanishnikov and the Development of Agronomic Chemistry in Western Siberia
Abstract: the article describes the main scientific achievements of the prominent Russian agricultural chemist D. N. Pryanishnikov and his influence on the development of Omsk agrochemical research schools and in general in Siberia. The main achievements of agrochemical science Omsk state agrarian university in its 90-year history of research, noted scientists who have made significant contributions to the development of agricultural chemistry in the region.
Keywords: D. N. Pryanishnikov, chemistry, science, plant studies, physiology, diagnostics of power plants.
