Агрохимия

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное  
учреждение высшего образования 
«Самарский государственный аграрный университет» 
  
 
 
 
 
 
 
 
Н. М. Троц, М. А. Габибов, Д. В. Виноградов  
 
 
Агрохимия 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Кинель 2021 
 
2 
 

УДК 631.8 
ББК 40.4 
Т76 
 
Рекомендовано учебно-методическим советом Самарского ГАУ 
 
Рецензенты: 
д-р биол. наук, проф., гл. науч. сотр., руководитель отдела 
агрохимического обеспечения, ФГБНУ «Всероссийский  
научно-исследовательский институт агрохимии  
имени Д. Н. Прянишникова»,  
Н. И. Аканова;  
д-р биол. наук, проф. кафедры «Экология, ботаника и охрана природы», 
ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский  
университет имени академика С. П. Королева», 
Н. В. Прохорова; 
д-р с.-х. наук, проф. кафедры «Биология, химия, технология хранения  
и переработки продукции растениеводства»,  
ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ,  
В. А. Исайчев  
 
Троц, Н. М. 
Т76 Агрохимия : учебное пособие / Н. М. Троц, М. А. Габибов,  
Д. В. Виноградов. – Кинель : ИБЦ Самарского ГАУ, 2021. –  
165 с. 
ISBN 978-5-88575-645-7 
 
В учебном пособии рассмотрена роль агрохимии в регулировании питания растений с целью повышения урожаев и качества продукции растениеводства, а также в воспроизводстве плодородия почвы, улучшении баланса и биологического круговорота веществ. Представлены научные основы зональных систем удобрения и отдельных культур. 
Учебное пособие предназначено для студентов сельскохозяйственных вузов университетов, почвенных специальностей, для специалистов  
и руководителей сельскохозяйственных предприятий, преподавателей, аспирантов агрономических и биологических специальностей. 
УДК 631.8 
ББК 40.4 
ISBN 978-5-88575-645-7 
 
© ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, 2021 
© Троц Н. М., Габибов М. А., Виноградов Д. В., 2021 
 
3 
 

Предисловие 
 
Процесс формирования агрохимической науки сопровождается созданием химических производств и развитием технологий 
получения минеральных удобрений в оптимальных для питания 
растений формах, сочетаниях и концентрациях. 
Цель пособия – способствовать формированию теоретических 
и практических навыков по воздействию на химические процессы, 
протекающие в почве и растениях, которые могут повышать урожай 
или изменять его качество. 
Агрохимия относится к числу наук об оптимизации питания 
растений, применения удобрений и плодородия почвы с учетом 
биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и 
качества продукции.  
В настоящее время агрохимия занимает центральное место 
среди агрономических и биологических дисциплин, так как применение  удобрений – самое эффективное средство развития и  совершенствования растениеводства. Значение агрохимии усиливается в 
связи с тем, что она изучает в сумме все воздействия на растения и  
приемы их выращивания. Современная агрохимия  в XXI веке – теоретически биологическая и химическая  дисциплина, имеющая прямые выходы в теоретическую основу и практику сельскохозяйственного  производства.  
Учебное пособие позволит получить и закрепить знания студентов по изучению передовых достижений в области науки и практики, профессионально использовать полученные знания по агрохимии, а также рассмотреть вопросы: 
- химический состав и питание растений; 
- свойства почвы в связи с питанием растений и применением 
удобрений; 
- химическая мелиорация почв; 
- классификация удобрений; 
- система удобрений сельскохозяйственных культур; 
- экологические аспекты химизации земледелия. 
 
 
 
 
4 
 

1. ВВЕДЕНИЕ В АГРОХИМИЮ 
 
Наиболее правильный взгляд на почву как на источник  минеральных веществ, необходимых для растения, высказал  французский естествоиспытатель Б. Палисси. Еще в 1563 г. он писал, что 
«соль есть основа жизни и роста всех посевов». Если засевать поле 
несколько лет подряд, не унавоживая, то посевы извлекут из земли 
соль, необходимую для своего роста; земля, таким образом,  обедняется солями и перестает давать урожаи. Его представления о  причинах истощения почвы, о необходимости возврата зольных веществ в виде удобрений лишь 300 лет спустя доказаны точными 
опытами.  
В 1656 г. И. Р. Глаубер выдвинул гипотезу, что главным фактором урожайности является селитра, внесение которой в почву вызывает значительный рост урожая. Удобрительное действие навоза 
он связывал с образованием селитры. Но взгляды Б. Палисси,  
И. Р. Глаубера в свое время не были оценены по достоинству и не 
оказали существенного влияния на земледелие. Большую роль в 
изучении вопроса об источниках азота для питания растений сыграл 
Ж. Б. Буссенго (1802-1887). С 1836 г., будучи профессором Лионского университета, он изучал баланс прихода и расхода питательных веществ за севооборот и установил важную роль бобовых в 
обогащении почвы азотом. Ряд основных работ Буссенго по изучению круговорота веществ в земледелии явились фундаментом для 
создания новой отрасли знания – агрохимии. Синтез либиховского 
положения о роли зольных элементов и тезис Буссенго о значении 
азота в удобрениях сыграли большую роль в дальнейшем развитии 
теории корневого питания растений. Буссенго развивал азотную 
теорию удобрения,  противопоставив ее гумусовой теории Тэера. 
Истощение плодородия почв он связывал с выносом азота с урожаем. В то же время он установил, что некоторые культуры, например клевер и люцерна, не истощают, а обогащают почву азотом. 
Причем Буссенго это доказал точными агрохимическими исследованиями в полевых экспериментах в  севооборотах. Тот факт, что 
азотный дефицит в севообороте покрывается за счет клевера и люцерны, был установлен им в течение 1836-1838 гг. 
Роль русских ученых в развитии учения о питании растений и науки агрохимии. Развитие агрохимии в России неразрывно 
5 
 

связано с историей и совершенствованием земледелия, формированием взглядов на питание растений, созданием научной методики 
химических и биологических исследований, введением количественных методов изучения превращения веществ. В XIV-XVI вв. в 
земледельческих хозяйствах получает все большее применение парово-зерновая система с трехпольным севооборотом, распространяется практика удобрения навозом и т.п. Все это ведет к совершенствованию сельского хозяйства, а следовательно, и к обогащению 
знаний о природных явлениях.  
Попытки «рационального» сельского хозяйства вызывали интерес к некоторым агробиологическим и агрохимическим мерам и 
методам. Огородная и садовая культура в дворянских поместьях и 
в городских купеческих владениях, которая с XV-XVI вв. становилась заметной, фиксировала совершенствование представлений о 
природе в области ботаники и химии.  
Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) был  родоначальником естествознания в России. В 1753 г. в работе «Слово о явлениях воздушных» он писал: «Преизобильное ращение тучных дерев, которые на бесплодном песку корень свой утвердили, ясно изъявляет, что жирными листами жирный тук из воздуха впитывают».  
Ломоносов первым высказал научные предположения о происхождении гумуса, чернозема. В книге «О слоях земных» он дал правильное объяснение происхождению гумуса почвы: «Нет сомнения, 
что чернозем не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растущих тел со временем». Он 
считал, что в естественных условиях при образовании гумуса происходят те же процессы, что и в культурных почвах при разложении 
в них навоза и образовании пахотных земель.  
Андрей Тимофеевич Болотов (1738-1833)  – выдающийся 
ученый-агроном, активный пропагандист сельскохозяйственных 
знаний, автор серии важных статей по удобрению полей, плодородию почв. Много внимания уделял местным удобрениям: навозу, 
навозной жиже, золе и извести. Он писал, что земли во многих местах без навоза не могут дать хороших урожаев, а навоза в хозяйстве 
мало, так как мало скота из-за недостатка кормов, а чтобы иметь их 
больше, надо иметь удобрения.  
Иван Михайлович Комов (1750-1792) в 1789 г. опубликовал 
книгу «О земледелии», которая в тот период имела исключительное 
значение. В ней он изложил научные основы земледелия. По его 
6 
 

мнению, прежде чем «давать правила, как каждую землю удобрять 
и как какое растение сеять, надобно показать начала и источники, 
откуда оные правила истекают».  
Матвей Иванович Афонин (1739-1810) был первым русским 
профессором, читавшим курс агрономии, когда еще в 1770 г. в Московском университете началось ее преподавание. В 1771 г. на торжественном собрании Московского университета он произнес речь, 
посвященную органическому веществу почвы и его значению в земледелии. Таким образом, вторую половину XVIII в. можно считать 
периодом возникновения русской агрономической науки.  
Михаил Григорьевич Павлов (1793-1840), профессор  Московского университета, был выдающимся деятелем русской  агрономической школы. В 1818 г. он был командирован за границу, где 
изучал агрономию и работал у А. Тэера, автора гумусовой теории 
питания растений.  
Константин Каэтанович Гедройц (1872-1932). Известный 
русский ученый К. К. Гедройц отмечал, что урожайность зависит от 
трех факторов: климата, почвы и самого возделываемого растения. 
Климат же трудно поддается изменениям, но смягчить его действие 
можно путем улучшения свойств почв, находящихся в данном регионе. Изменяя свойства почвы, человек может в определенной 
мере регулировать в желательном направлении эффект климатических условий на растения. Гедройц открыл «почвенный поглощающий комплекс» – совокупность высокодисперсных минеральных, 
органоминеральных и органических частиц, обладающих ионообменной способностью. 
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) известен как великий ученый-химик, но он интересовался и сельским хозяйством, 
проводил исследования по агрохимии. В 1869 г. на съезде русских 
естествоиспытателей в Москве он выступил с докладом об агрохимических опытах. Его многие мысли о производстве и применении 
удобрений, обработке почвы не потеряли актуальности и до настоящего времени.  
Анастасий Егорович Зайкевич (1842-1931), профессор  Харьковского университета, первый установил, что черноземы, несмотря на высокое содержание в них гумуса, прекрасно отзываются 
на минеральные удобрения.  
7 
 

Петр Симеонович Коссович (1862-1915) – выдающийся  исследователь и общественный деятель, отличался широтой и  разнообразием изучавшихся им вопросов, их практической  направленностью. Он подтвердил вывод Д. Н. Прянишникова о возможности 
питания растений аммиачным азотом путем проведения прямых 
опытов в стерильных условиях, исключающих процесс нитрификации аммонийного азота. Это имело большое практическое значение, так как открывало перспективы развития производства и широкого использования аммиачных удобрений.  
Дмитрий Николаевич Прянишников (1865-1948) – основоположник советской агрохимии обосновал теорию аммиачного и 
нитратного питания растений и дал исчерпывающие рекомендации 
по производству и применению аммиачных удобрений. Им выполнены классические работы по теории азотного обмена. Д. Н. Прянишникову принадлежит заслуга глубокого обоснования условий 
эффективного применения фосфоритов на кислых почвах, положения о  возрастающем плодородии почв, об использовании азота атмосферы  биологическим путем в сочетании с азотом минеральных 
удобрений.  
 
Контрольные вопросы 
1. Как развивалась агрохимия в зарубежных странах? 
2. Какова роль русских и советских ученых в развитии агрохимии? 
3. Какова роль русских и советских ученых в развитии учения о питании 
растений? 
4. Суть учения К. А. Тимирязева о воздушном питании растений. 
5. Учения Д. Н. Прянишникова о корневом питании растений. 
6. Изотопный метод изучения фотосинтеза А. П. Виноградова. 
7. Опыт Буссенго в минеральном питании растений. 
8. Какова роль М. В. Ломоносова в изучении естествознания? 
9. Основное направление исследований А. Т. Болотова. 
10. В каком труде А. М. Комов изложил основы земледелия? 
11. От каких факторов зависит урожайность, по мнению К. К. Гедройца? 
12. Что изучал Д. И. Менделеев в агрохимии? 
13. Перечислите основные положения теории А. Е. Зайкевича. 
14. Роль П. С. Коссовича в вопросах питания растений аммиачным азотом. 
 
 
 
8 
 

2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ 
 
Химический состав растений. В растениях обнаружено более 
70 химических элементов. На данном этапе развития научных знаний 20 элементов относят к необходимым и 12 считают условно необходимыми. К необходимым относят элементы, без которых растения не могут полностью закончить цикл развития и которые не 
могут быть заменены другими (водород , натрий, калий, медь, магний, кальций, цинк, бор, углерод, азот, фосфор, кислород, сера, молибден, хлор, йод, марганец, железо, кобальт). Условно необходимые – оказывают положительное действие на рост и развитие растений (литий, серебро, стронций, кадмий, фтор, селен, алюминий  
и т.д.). 
Элементы, содержащиеся в растительном организме в значительных количествах (от сотых долей до целых процентов), называются макроэлементами (азот, фосфор, калий, кальций и т.д.) 
(табл. 1).  
Элементы, содержание которых в растениях выражается тысячными и стотысячными долями процента, относят к микроэлементам (молибден, марганец, медь, цинк, бор, кобальт и др.), а элементы, находящиеся в еще меньших количествах, – ультрамикроэлементы (табл. 2). Особенности содержания и распределения в 
растениях элементов минерального питания определяют различия 
в требованиях отдельных сельскохозяйственных культур к элементам питания. 
Роль отдельных элементов в питании растений. Азот – 
важнейший питательный элемент всех растений. Он входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые 
кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды, фосфатиды, витамины и др. Азот:  
 играет важнейшую роль в обмене веществ в растительных организмах;  
 является важной составной частью хлорофилла, без которого не 
может протекать процесс фотосинтеза и не могут образовываться 
важнейшие для питания человека и животных органические вещества; 
 входит в состав ферментов; 
 повышает содержание белка в зерне. 
9 
 

Таблица 1 
Среднее содержание основных элементов питания 
в различных сельскохозяйственных растениях, % 
Культура 
Зольные элементы 
Всего 
 
золы 
N 
Р2О5 
К2О 
MgO 
СаО 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
Пшеница озимая 
Зерно 
2,00 
0,85 
0,50 
0,15 
0,07 
1,73 
Солома 
0,45 
0,20 
0,90 
0,10 
0,28 
4,8 
Пшеница яровая 
Зерно 
3,40 
0,85 
0,60 
0,22 
0,05 
2,32 
Озимая рожь 
Зерно 
2,0 
0,85 
0,60 
0,12 
0,10 
1,8 
Солома 
0,45 
0,26 
1,00 
0,09 
0,29 
3,9 
Ячмень 
Зерно 
2,0 
0,85 
0,55 
0,16 
0,10 
3,0 
Солома 
0,50 
0,20 
1,00 
0,09 
0,33 
4,5 
Овес 
Зерно 
2,10 
0,85 
0,50 
0,17 
0,16 
2,9 
Солома 
0,65 
0,35 
1,60 
0,12 
0,38 
6,4 
Кукуруза 
Зерно 
1,80 
0,57 
0,37 
0,20 
0,12 
1,5 
Солома 
0,75 
0,30 
1,64 
0,14 
0,40 
5,8 
Горох 
Семена 
4,50 
1,00 
1,25 
0,13 
0,09 
2,6 
Зеленая масса 
0,65 
0,20 
0,45 
0,14 
0,35 
1,4 
Гречиха 
Зерно 
1,80 
0,57 
0,27 
0,15 
0,05 
4,37 
Солома 
0,80 
0,61 
2,42 
0,19 
0,95 
5,25 
Люпин 
Семена 
4,80 
1,42 
1,14 
0,45 
0,28 
3,7 
Зеленая масса 
0,55 
0,15 
0,35 
0,06 
0,16 
0,9 
Соя 
Семена 
5,80 
1,04 
1,26 
0,25 
0,17 
2,8 
Подсолнечник 
Семена 
2,61 
1,39 
0,96 
0,51 
0,20 
3,3 
Всё растение 
1,56 
0,76 
5,25 
0,18 
1,53 
10,0 
Сахарная свекла 
Корнеплоды 
0,24 
0,08 
0,25 
0,05 
0,06 
0,6 
Картофель 
Клубни 
0,32 
0,14 
0,60 
0,06 
0,03 
1,0 
Ботва 
0,30 
0,10 
0,85 
– 
– 
– 
Вика 
Зерно 
4,55 
0,99 
0,81 
0,24 
0,22 
2,66 
Солома 
1,40 
0,27 
0,69 
0,37 
1,56 
4,43 
Просо 
Зерно 
1,90 
0,32 
0,39 
0,131 
0,05 
3,9 
0,70 
0,70 
1,8 
0,41 
0,95 
7,48 
Травы 
Сено  
луговое 
Люцерна  
Цветение, сено 
2,60 
0,65 
1,50 
0,31 
2,52 
6,29 
Клевер луговой 
Цветение, сено 
1,97 
0,56 
1,50 
0,76 
2,35 
5,38 
Вика 
Цветение, сено 
2,27 
0,62 
1,00 
0,46 
1,63 
4,54 
Тимофеевка 
Сено 
1,55 
0,70 
2,04 
0,20 
0,49 
5,91 
Овсяница луговая 
Сено 
1,27 
0,52 
2,40 
0,28 
0,56 
8,73 
 
 
 
10 
 

Таблица 2  
Содержание микроэлементов в основных  
сельскохозяйственных культурах, мг/кг сухого вещества 
МикроэлеПрядильные 
КорнеклубнеОвощмент 
Зерновые Зернобобовые 
и масличные 
плоды 
ные 
Травы 
Бор 
6-9 
9-20 
8-26 
14-35 
13-36 
10-23 
Марганец 
22-110 
12-65 
23-165 
7-240 
10-182 
25-117 
Медь 
3-10 
8-16 
15-30 
2-18 
– 
5-25 
Молибден 
0,2-1 
1-5 
– 
2-18 
– 
5-25 
Цинк 
15-20 
19-48 
18-20 
2-11 
1-60 
21-45 
Кобальт 
0,1 
0,2-0,3 
– 
0,1 
- 
0,3-0,5 
 
Фосфор играет исключительно важную роль в жизненных процессах: 
 
 способствует развитию корневой системы, более быстрому ее 
росту в первые периоды жизни растения; 
 
 ускоряет созревание растений, под его влиянием в листьях ускоряются процессы распада белков и переход продуктов распада в репродуктивные органы, зерно; 
 
 улучшает водный режим растений, благодаря повышению 
оводненности протоплазмы, способствуя более экономному расходованию воды, повышает засухоустойчивость растений; 
 
способствует лучшей перезимовке озимых культур, поскольку в 
узлах кущения растений с осени накапливается больше сахаров. 
Калий – один из важнейших, незаменимых элементов питания 
растений. Физиологическая роль калия в растениях весьма многогранна: 
 способствует нормальному течению фотосинтеза; 
 способствует синтезу и накоплению в растениях некоторых витаминов и ферментов, энзимов; 
 увеличивает засухоустойчивость и зимостойкость растений; 
 повышает содержание сахаров в плодах и овощах, крахмала в 
картофеле; 
 повышает прочность стеблей и уменьшает их полегаемость; 
 повышает стойкость растений против некоторых заболеваний. 
При недостатке калия затягивается развитие культур и их созревание. 
Сера имеет большое значение в окислительно-восстановительных процессах: 
11