Расход питательных веществ нужно восполнить, добавляя их в почву в таком же количестве путем внесения искусственных удобрений

Оказалось, что растению необходимы калий, фосфор, кальций и, как нашел Либих только позднее, азот. Их-то и нужно вводить в почву в составе удобрений, потому что именно этими элементами она обедняется больше всего. Агрохимия — таким был подзаголовок изданной в 1840 г. книги Либиха «Органическая химия в приложении к земледелию и физиологии» — превратилась в самостоятельную науку и открыла новую эпоху в развитии сельского хозяйства.

Конечно, Либих не мог еще сказать, сколько минеральных удобрений нужно вносить в почву. Сейчас мы знаем, что это зависит от многих факторов. Однако для регулирования количества минеральных удобрений Либих предложил простой закон — так называемый закон минимума. Он гласит, что любое питательное вещество должно присутствовать в достаточном количестве. Если же какого-нибудь питательного вещества не хватает, то этот недостаток нельзя компенсировать избытком других питательных веществ. Следовательно, величина урожая зависит от того питательного вещества, которого меньше всего, то есть минимум. Отсюда и название закона — закон минимума.

Эта теория выросла из практики, и ее выводы нужно было проверить на практике. Запатентованное Либихом удобрение — смесь фосфатов, полученная из едкого кали и фосфорной кислоты — вначале была изготовлена и испытана в Англии. Однако этот опыт не привел к цели, потому что Либих не включил в состав своего удобрения азот. Он полагал, что этот элемент растения могут извлекать из воздуха. Либиху понадобилось провести целый ряд опытов на приобретенном им участке в Гессене» чтобы полностью выяснить этот вопрос. В результате он изменил свое прежнее представление о значении азота. После этого уже первые опыты, в которых ошибка была исправлена, увенчались успехом.

Агрохимия добилась первой крупной победы. В наши дни урожайность сельскохозяйственных культур растет быстрее, чем численность населения. Наука обеспечила пищей миллионы людей. Возникла новая отрасль промышленности — производство минеральных удобрений.

Ю. Либих сформулировал в общем виде теорию минерального питания растений, развитую и усовершенствованную позже многими учеными, среди которых в первую очередь следует назвать нашего соотечественника академика Д. Н. Прянишникова.

Как бы правильно ни применялся навоз, он не может вернуть почве того, чего он сам не содержит, т. е. крупной доли фосфора, перешедшего в зерно, кости животных, в молоко и прочие продукты, выращенные на этой земле. Таким образом, почва постепенно, но неуклонно теряет свой фосфор.

Д. Н. Прянишников поставил фосфор в один ряд с азотом и калием — элементами, которые больше всего выносятся растениями из почвы и потерю которых надо компенсировать, внося в землю минеральные удобрения.

Значит, растению прежде всего необходимы фосфорные, азотные и калийные удобрения.

Начиная с 70-х годов XIX в. химическая технология в той или иной форме проникает почти во все основные отрасли производства.

Химические продукты начали широко применять в сельском хозяйстве. В это время налаживается производство одного из видов неорганических удобрений - суперфосфата, а затем и других. Добыча и обработка минеральных удобрений в этот период складывается в особую область химии.

Внедрение точных методов химического анализа в изучении биологических процессов, происходящих в почве, позволило создать научную базу для земледелия, повысить урожайность.

Развитие химии и химической технологии, как было доказано ранее, позволяет не только увеличивать количество полезных вещей и число полезных применений уже известных веществ, но и вводит отбросы области процесса производства и потребления обратно в круговорот процесса воспроизводства, создавая тем самым новые возможности и новые ресурсы. Сегодня производство минеральных удобрений является наиболее динамично развивающийся отраслью.

Одно из главных её составляющих является производство аммиачной селитры. Еще в 1903 г. академик Д.Н. Прянишников назвал аммиачную селитру «удобрением будущего». Аммиачная селитра является универсальным азотным удобрением, так как одновременно содержит аммиачную и нитратную формы азота. Она эффективна во всех зонах, практически под все сельскохозяйственные культуры. Установлено, что аммиачная форма азота может использоваться растениями без предварительного окисления. Во влажной почве гранулы селитры быстро растворяются. При этом аммиачная часть удобрения поглощается почвой и постепенно расходуется растениями. Нитратный азот не удерживается частицами почвы и, находясь в подвижном состоянии, быстро усваивается корнями растений, что особенно ценно при подкормках посевов. В этом состоит универсальность действия аммиачной селитры по сравнению с другими азотными удобрениями.