Урожайность сельхозкультур прямо зависит от количества применяемых удобрений. Нет удобрений – быстро истощается почвенное плодородие, резко снижаются урожаи. Однако при внесении удобрений в почву надо придерживаться определенной нормы и достаточно жестких правил, обоснованных в свое время Д.Н. Прянишниковым и его школой. Как известно, удобрения бывают органические (навоз, торф, компост, птичий помет, перегной и др.) и минеральные (аммиачная селитра, суперфосфат, хлористый калий, нитрофоски, аммофоски). За последние 20 лет в нашей стране произошел резкий спад применения минеральных удобрений. Если в 1980-х гг. в почву вносилось в среднем до 110 кг этих удобрений на гектар посевов, то в 1990-х только 16. Сегодня эту цифру с горем пополам подняли до 36. Для сравнения в Нидерландах норма удобрений на картофель 410 кг/га, на овощи – 380, под зерновые (кукуруза, ячмень, рожь, овес) – 100, под пшеницу – 210.

Говоря об агрохимии – науке о взаимоотношениях трех составляющих: растения, почвы и удобрений, Прянишников изображал ее область в виде равностороннего треугольника. Главной задачей агрохимии ученый считал « изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать урожай или изменять его состав».

Это убеждение исследователя покоилось на трех китах агрохимии: теории питания растений; учении о свойствах почвы с точки зрения этого питания и взаимодействия ее с удобрениями; учении о свойствах удобрений. Занимаясь другими науками, тесно связанными с агрохимией (почвоведением, растениеводством, физиологией растений, агрофизикой, земледелием, метеорологией, генетикой, селекцией, биохимией растений), Прянишников внес весомый вклад и в развитие этих областей знания. Благодаря теоретическим и прикладным работам Дмитрия Николаевича русская агрохимия получила мировое признание.

В каждом из направлений «триады» Прянишников достиг выдающихся результатов, но мы ограничимся работами ученого, связанными с производством и применением минеральных удобрений в земледелии. Многие труды Прянишникова стали классикой: «Частное земледелие» (1898), «Учение об удобрении» (1900), «Химия растений. Углеводы. Белковые вещества» (1907, 1914), «Аммиак как альфа и омега обмена азотистых веществ в растении» (1916) и т. д.

Работы Прянишникова, базировавшиеся на агрохимических исследованиях Д.И. Менделеева, А.Н. Энгельгардта, А.Е. Зайкевича, К.А. Тимирязева и др. русских ученых, шли параллельно с открытием в конце XIX в. крупных залежей фосфоритов. Ускорению изысканий способствовала международная и внутренняя обстановка: с европейского рынка российский хлеб стал вытеснять дешевый американский, а также столыпинское переселение крестьян в Сибирь требовало модернизации всего сельского хозяйства, в том числе и резкого увеличения применения минеральных удобрений.

Прянишников установил: все отечественные почвы нуждаются в минеральных удобрениях; большинство почв бедствуют без фосфатов; подзолистые почвы Нечерноземья испытывают «азотное голодание»; песчаные, сильно оподзоленные, торфяники и другие не могут давать урожай без калийных удобрений.

Проведя исследования фосфоритов, ученый доказал возможность непосредственного применения размолотых фосфоритов как удобрения и использования их для выработки суперфосфата, что привело к развитию производства фосфорных удобрений.

В России в начале XX в. очень остро, на уровне государственной безопасности, встал т. н. «туковый вопрос» (по Далю, почвенный тук – перегнившие животные и истлевшие и растительные вещества; удобрение, назем разного рода). Сельское хозяйство полностью зависело от ввоза удобрений из-за границы, в первую очередь из Германии. К тому же цена на них была неподъемной для подавляющего большинства крестьянских хозяйств, особенно переселенцев. Для производства своих удобрений не хватало собственного сырья. В итоге у нас вносилось удобрений на одну десятину в 20 раз меньше, чем в той же Германии. С началом Первой мировой войны Россия оказалась и вовсе без минеральных удобрений.

Прянишников очутился в самом центре этой важнейшей государственной проблемы, которую он решал затем до конца жизни.

Исследованиями Прянишникова и его школы были установлены базовые положения агрохимии в части применения минеральных удобрений в земледелии. Изучив процессы азотистого питания и обмена азотистых веществ в растительном организме, усвоения растениями аммиачного азота, Прянишников сформулировал классическую теорию азотного питания растений (1916), вскрыл общие черты обмена азотистых веществ в растительном и животном мире, обосновал и активно участвовал в организации промышленного производства аммиачных удобрений и широкого их применения в земледелии. Прикладные работы с аммиачными удобрениями (сернокислым аммонием и др.) оказали влияние на фундаментальные исследования в области обмена веществ растений.

После открытия на р. Каме богатых залежей калийных солей (1925) и залежей апатитов на Кольском полуострове (1926) ученый составил физиологическую характеристику отечественных калийных солей.

Прянишников опроверг устойчивое мнение европейских ученых об обязательном окультуривании почвы перед внесением удобрений. Это позволило снизить издержки производства и вносить удобрения под технические культуры – хлопчатник, сахарную свеклу, картофель, что привело к существенному повышению урожайности.

В 1931 г. ученый возглавил Отдел минеральных удобрений ВНИИ удобрений, агротехники и агропочвоведения. Изучив эффективность удобрений в различных почвенно-климатических и производственных условиях, Прянишников разработал принципы рационального размещения и применения удобрений.

Помимо этого, агрохимик изучил «вопросы известкования кислых почв, гипсования солонцов; апробировал различные виды калийных, азотных и фосфорных удобрений в основных земледельческих районах СССР».

И наконец, Д.Н. Прянишников стал вдохновителем и инициатором развития в нашей стране туковой промышленности. В 1973 г. СССР вышел на первое место в мире по производству минеральных удобрений. (Сегодня Россия по этому показателю находится на 4-м месте.)

Прянишников приобрел всероссийскую известность в годы Первой мировой войны, когда на страницах специальной литературы и в СМИ ученые и публицисты обсуждали планы создания отечественной туковой промышленности. А уже после Второй мировой войны имя русского исследователя стало известно во всем мире. Французские ученые, например, с восторгом отзывались о нем – члене-корреспонденте Французской АН, «но многие были убеждены, что есть несколько известных ученых Прянишниковых: Прянишников-агроном, Прянишников-агрохимик, Прянишников – физиолог и биохимик, и каждый думал, что он знает труды одного из этих Прянишниковых. После разъяснения, что это один и тот же Дмитрий Прянишников, неизменно следовало: “О! Это – непостижимо: на это способен только русский!”».