Дмитрий Николаевич Прянишников - основатель российской агрохимической школы (к 155-летию со дня рождения)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ ПРЯНИШНИКОВ - ОСНОВАТЕЛЬ РОССИЙСКОЙ АГРОХИМИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ (К 155-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)

Аннотация

рассматривается новаторское значение деятельности академика Прянишникова Д.Н. для агрохимической науки

Ключевые слова: агрохимия, Прянишников Д.Н, азот, открытие, питание растения.

Abstract

Dmitry Pryanishnikov-founder of the Russian agrochemical school (on the 155th anniversary of his birth)

the article considers the innovative significance of the activity of academician D. N. Pryanishnikov for agrochemical science

Keywords: Agrochemistry, Pryanishnikov D. N., nitrogen, discovery, plant nutrition.

Основная часть

Когда заходит разговор о возникновении агрономической химии как самостоятельной науки, то, классиками данного направления принято считать француза Жана Батиста Буссенго и немца Юстуса фон Либиха. Труд Ж.Б. Буссенго «Об источниках азота для растений», опубликованный в 1837 г., в котором он изучал баланс прихода и расхода питательных веществ за севооборот является отправным моментом в установлении роли бобовых в обогащении почвы азотом. В 1840 г. вышла в свет знаменитая книга Ю. Либиха «Органическая химия в ее применении к сельскому хозяйству и физиологии», которая также стала одним из базовых трудов в изучении данного научного направления. Наряду с перечисленными учеными Дмитрий Николаевич Прянишников своими опытами и научными исследованиями доказал, что он является одним из создателей агрохимии, как науки. Именно им и его учениками были установлены новые принципы, развиты новые обобщающие идеи фундаментального значения в науке агрохимии.

По знаковости судьбы Дмитрий Николаевич Прянишников родился в год открытия Петровской (ныне Тимирязевской) земледельческой и лесной академии в 1865 году, в который преподавал и занимался научной работой практически 60 лет (с 1892 по 1948 год).

Родился Дмитрий Николаевич в Забайкалье в г. Кяхте Иркутской губернии. Город стоял на торговом караванном пути между Россией и Китаем. Прянишников очень рано (в два с половиной года) остался без отца, и семья вынужденно переехала в Иркутск, где прошли юные годы ученого. В 1882 году Дмитрий Николаевич с золотой медалью окончил Иркутскую гимназию и уехал в Москву (за 5500 километров от родного города) для получения высшего образования.

Поступив в Московский университет Дмитрий много работал в химической лаборатории. Его способности к исследованиям по химии обратили на себя внимание профессора Владимира Васильевича Марковникова, предложившего ему остаться при своей кафедре, однако у студента обнаружились другие высокие цели: подъем сельского хозяйства России. По предложению ординарного профессора, заведующего кафедрой агрономической химии Николая Евстафьевича Лясковского Дмитрий выбрал тему для своей кандидатской работы: «Современное положение вопроса о происхождении чернозема». В этой диссертации были освещены открытия выдающихся русских ученых-почвоведов Василия Васильевича Докучаева и Павла Андреевича Костычева, основателей школы научного почвоведения и географии почв. По окончании естественного отделения физико-математического факультета Московского университета, успешно защитив данную работу, в 1887 году Д.Н. Прянишников получил степень кандидата естественных наук.

С этого момента все его научные изыскания обратились в область агрохимии и растениеводства. В этом же 1887 году Дмитрий Николаевич поступил на третий курс Петровской земледельческой и лесной академии (с 1923 года Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева). «Чувствовалось, -- писал в своих воспоминаниях Прянишников, -- что Тимирязев не просто ботаник ему близки интересы земледелия». Ординарный профессор кафедры ботаники и физиологии растений Климент Аркадьевич Тимирязев лично ходатайствовал о зачислении Прянишникова Д.Н. стипендиатом высшего оклада на все три года подготовки к научному званию.

В сельскохозяйственной академии кафедру агрохимии в это время возглавлял ученик Дмитрия Ивановича Менделеева профессор Гавриил Гавриилович Густавсон, который отвергал «чистый» химизм питания растений и превращения веществ в почве, указывая на то, что «приходится иметь дело с жизнью и химизмом, действующим через нее, а не со свободной игрой химических сил в мертвой природе».

Физиология растений - наука о жизненных процессах, протекающих в растительном организме, заинтересовала молодого ученого, именно в ней Прянишников видел основу для повышении урожайности сельскохозяйственных культур.

На базе Петровской академии существовало одно из старейших в стране опытных полей, созданное усилиями профессора Ивана Александровича Стебута - руководителя кафедры растениеводства. Мощная теоретическая база плюс опыт практических исследований, все это позволило Д.Н. Прянишникову осуществить главное: теорию соединить с практикой. Итог этой работы: окончание академии ускоренно за два года, защита степени кандидата сельскохозяйственных наук.

В начале 1891-1892 учебного года Дмитрий Николаевич прочел свою первую лекцию в Московском университете « О значении искусственного подбора растительных форм в земледелии». С 1892 по 1923 годы Дмитрий Николаевич приват - доцент Московского университета по курсу «Агрохимия» (продолжал эту работу в течение 35 лет), параллельно читает курсы« Учение об удобрении» и «Частное земледелие». Здесь он впервые в России ввел курс «Химия растений» и приступил к исследованию азотистого обмена у растений.

Весной 1892 г. Д.Н. Прянишников был командирован Петровской академией на два года за границу к Эрнесту Шульце, который специализировался по азотистому обмену в растениях. Как вспоминает об этом периоде своей жизни Д.Н. Прянишников, «ему не приходилось жаловаться», так как именно эта тема интересовала его больше всего.

Профессор Э. Шульце был одним из крупнейших биохимиков того времени, который руководил кафедрой агрохимии в политехникуме Цюриха. В его лаборатории Прянишников занялся исследованием в области превращений белковых веществ в растениях. Выводы проведенных опытов были таковы, что его работа получила международное признание, и Прянишников становится одним из виднейших биохимиков не только того времени, но и в целом всей науки. Результатом практической деятельности стали новаторские выводы.

В растениях распространено азотистое вещество аспарагин, являющееся амидом аспарагиновой кислоты, входящей в состав белка. Когда Дмитрий Николаевич приступал к своим опытам в этой области, аспарагин считали первичным продуктом распада белка. В результате проведенных опытов Дмитрий Николаевич выдвинул свою совершенно новую теорию согласно которой аспарагин является продуктом вторичного синтеза из конечного азотистого вещества при распаде белка -- аммиака. Синтез аспарагина в растениях есть способ обезвреживания этого аммиака, так как накопление в растительных тканях последнего влечет за собой их отравление. прянишников агрохимический аспарагин аммиак

Организм животного также принужден обезвреживать аммиак, синтезируя из него мочевину. Но мочевина удаляется из организма животного, аспарагин же в растении сохраняется и может быть вновь использован для синтетических процессов, вплоть до образования белка. Таким образом, Дмитрий Николаевич установил, что аспарагин в растениях является аналогом мочевины у животных; в обоих случаях это вещество не первичный продукт распада белка, а продукт вторичного синтеза за счет аммиака. Тем самым опровергалось существующее на тот момент ошибочное представление. Выводы молодого ученого одобрил К.А. Тимирязев, предсказав, что они войдут в учебники.

По возвращении на Родину Прянишников продолжил свои исследования в этой области. При дальнейших поисках он поставил задачу определить: если растения способны использовать аммиак, который образуется в результате конечного распада белка, то возможно предположить, что азот, поступающий в растения извне, растение сначала преобразует в аспарагин, а затем использует полученное вещество для нового синтеза. Дальнейшие опыты подтвердили это предположение. При подкормке растений аммиачной селитрой (NH₄ NO₃) было выяснено, что катион аммония (NH₄⁺) поступает в растения гораздо быстрее, чем анион азотной кислоты (NО₃^-), вследствие чего неизбежно наступало подкисление окружающего корни раствора. Это подкисление являлось прямым следствием жизнедеятельности растения, ибо в химическом смысле первоначально взятая соль отличалась нейтральной реакцией. Чем же объяснить подобное изменение? Только неодинаковым поглощением корнями растения каждого из двух ионов, составляющих азотнокислый аммоний. Опыты Прянишникова доказали, что растением поглощалось иона аммония (NH ₄⁺) гораздо больше, чем нитрат - иона (NО₃^-), это подтвердило, что нитрат аммония - физиологически кислая соль. До работ Дмитрия Николаевича азотнокислый аммоний считали физиологически нейтральной солью, азот в катионе и анионе которой усваивался растением в равных количествах.

В начале XX века Прянишников на основании своих опытов назвал азотнокислый аммоний удобрением будущего, имея в виду высокое содержание азота в этой (почти 35%) и наличие одновременно двух форм да ней -- восстановленной (NH₄⁺) и окисленной (NО₃^-), что представляет растениям возможность выбора той формы, которая для них в данный период роста наиболее приемлема. Предвидение ученого полностью сбылось еще при его жизни.

Д.Н. Прянишникову принадлежит знаменитая фраза «Аммиак -- альфа и омега обменных веществ в растении», в основе которой лежит открытие цикла азота в организме высших растений. От магистерской диссертации «О распаде белковых веществ при прорастании» (1896) до завершающей монографии «Азот в жизни растений и земледелии СССР» (1945) прошло полвека, и за это время Дмитрий Николаевич «вдохнул жизнь» в азот, который до этого принято было называть «безжизненным элементом».

Список литературы

1. Профессор доктор с.х. наук А. В. Петербургский Очерк жизни и деятельности Д. И. Прянишникова, библиография. Е. П. Островская, Московская ордена Ленина сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева, М. 1960. 124 с.

2. Максимов Н. А., Верзилов В. Ф., Епифанова А. П. Дмитрий Николаевич Прянишников (Материалы к биобиблиографии ученых СССР). М.--Л.: Издательство АН СССР, 1948. 81 с.

3. Кедров-Зихман О. К. Жизнь и деятельность академика Д.Н.Прянишникова // Успехи химии, 1939, т. 8, вып. 1. С. 1--10.

4. Волков В.А., Куликова М. В. Московские профессора XVIII -- начала XX веков: Естественные и технические науки / Отв. ред. С. С. Илизаров; Рец.: К. К. Васильев, В. И. Кузнецов, В. М. Магидов; Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН. М.: Янус-К; Московские учебники и Картолитография, 2003. С. 194-196. 296 с. (Деятели науки и просвещения Москвы XVIII-XX вв. в портретах и характеристиках). 2000 экз. ISBN 5-8037-0164-5.

5. Прянишников, Избр. соч., М., 1955, Т. 4, С. 77.

6. К. А. Т и м и р я з е в. Избранные сочинения, т. 2, Сельхозгнз, 1018, стр. 132

7. Д. Н. П р я н и hi н и к о в. Собрание статей и научных работ. 1 М. «Работник просвещения», 1927, стр. 282.

8.https://himya.ru/dmitrij-nikolaevich-pryanishnikov.html.

Размещено на Allbest.ru