Кафедра агрохимии в Московском университете была открыта в 1863 г. как признание огромных достижений этой науки в изучении тайн корневого питания растений, достигнутых в 1840-1850-х гг. в Западной Европе.

Уже в 60-е гг. XIX столетия стала ясна большая значимость агрохимии в процессе сельскохозяйственного производства. Первым заведующим кафедрой стал Я.Н.Калиновский.

Открытию кафедры предшествовало преподавание земледелия, как раздела агрономии, которое велось в Московском университете на протяжении нескольких десятилетий выдающимися профессорами на разных кафедрах (М.И.Афониным на кафедре зоологии и ботаники (1770-1777), А.А.Антонским-Прокоповичем на кафедре минералогии и сельского хозяйства (1804-1818), М.Г.Павловым, Я.А.Линовским, Я.Н.Калиновским на кафедре сельского хозяйства (1820-1863)).

Вклад этих ученых в агрохимическую науку тесно связан с общими проблемами земледелия, которым они уделяли большое внимание. Все совершенствования в земледелии они рассматривали с учетом их влияния на плодородие почвы. Особо следует отметить М.Г.Павлова, который, интересуясь многими вопросами земледелия, основное внимание уделял вопросам питания растений и удобрения почвы и сыграл особую роль в истории развития агрохимической науки в первой половине XIX века. На окраине Москвы, на Бутырском хуторе, он впервые в России организовал опытное поле, где проводились исследования по обработке почв, внедрению севооборотов и изучению влияния удобрений. Поэтому с полным основанием М.Г.Павлова можно считать основоположником учебного и опытного сельскохозяйственного дела в России.

После смерти М.Г.Павлова кафедрой сельского хозяйства в Московском университете непродолжительное время (1844-1846) заведовал Я.А.Линовский (1818-1846), который предпринял, по поручению университетского руководства, агрономическую поездку в Ярославскую, Владимирскую, Вятскую, Нижегородскую, Казанскую и Пермскую губернии. Я.А.Линовский оставил после себя важные труды по агрохимии. Немалый вклад в развитие агрохимической науки в России внесла его книга «Критический разбор мнений ученых об условиях плодородия земли, с применением общего вывода к земледелию» (1846). В этой книге Я.А.Линовский дал глубокий критический анализ существовавших в то время теорий и направлений научных школ по вопросам питания растений и плодородия почв. Он высказал также свой взгляд по этим вопросам, который заключался в рассмотрении во взаимосвязи четырех факторов: навоза, воздуха, воды и теплоты. «К сохранению и умножению плодородия земли должно стремиться всякое рациональное хозяйство, на это должны быть направлены усилия земледельцев и государственных людей» – писал Я.А.Линовский.

В 1863 г. на базе кафедры сельского хозяйства в Московском университете была организована кафедра агрохимии. Первым заведующим кафедрой был Яков Николаевич Калиновский (1814-1903) – доктор философии, который заведовал кафедрой сельского хозяйства с 1853 по 1863 г. и кафедрой агрохимии с 1863 по 1872 г. В 1853 г. Я.Н.Калиновский был удостоен звания экстраординарного профессора сельского хозяйства и лесоводства, однако по вопросам агрохимии и почвоведения оригинальных работ не имел.

С 1872 г. кафедру агрохимии возглавлял Н.Е.Лясковский (1839-1893), который был учеником Ю.Либиха и, так же как и его учитель, организовал при кафедре почвенно-химическую лабораторию, в которой стало возможным заниматься экспериментальной работой. В 1884 г. на базе кафедры агрохимии была открыта кафедра агрономии. Н.Е.Лясковский продолжал заведовать этой кафедрой до 1890 г., но должен был вместо агрономической химии преподавать агрономию в более широком смысле. По словам Д.Н.Прянишникова, специалисты, готовившиеся на кафедре агрохимии в ту пору не были востребованы в России вследствие ее экономической отсталости (минеральные удобрения не производились). Парадокс состоял в том, что кафедра агрохимии закрылась в тот период, когда в Западной Европе началось массовое применение минеральных удобрений и стала резко подниматься продуктивность земледелия.

После Н.Е.Лясковского в заведование кафедрой агрономии вступил его бывший ассистент и ученик А.Н.Сабанин (1847-1920), который руководил кафедрой 30 лет (1890-1920). По окончании Московского университета в 1872 г. А.Н.Сабанин со степенью кандидата естественных наук был приглашен на должность лаборанта в Агрономическую лабораторию. Молодой кандидат горячо принялся за устройство и оборудование нового учебно-вспомогательного учреждения в Московском университете, положившего начало специальному Агрономическому институту. Уже в первые годы своего существования новое научно-агрономическое учреждение дает несколько интересных совместных работ А.Н.Сабанина и Н.Е.Лясковского в области агрономической химии. В первые годы заведования кафедрой агрономии А.Н.Сабанин много внимания уделял развитию агрохимических исследований. Им были проведены многочисленные анализы состава зерна пшеницы, ржи и проса. Например, с целью установить зависимость состава зерна от климатических и почвенных условий, он исследовал образцы семян проса, собранные из разных областей России (от крайнего запада до востока). Результаты этой работы были опубликованы в «Журнале физико-химического общества» (1893).

На кафедре агрономии с 1892 г. читал приват-доцентский курс об удобрениях и химии растений будущий создатель школы российских агрохимиков, выдающийся русский ученый Д.Н.Прянишников. Изданная им книга «Химия растений» (1914), в которой обстоятельно излагается общая характеристика белковых веществ, классификация растительных белков, методы их выделения и определения, а также описание отдельных представителей группы растительных белков, не потеряла своей актуальности и к началу XXI столетия.

С 1904 г. с введением предметной системы образования А.Н.Сабанин вместо энциклопедии сельского хозяйства стал читать курсы почвоведения и агрономической химии. Переход в 1905 г. в новое, специально построенное обширное помещение Агрономического института с хорошим оборудованием существенно улучшило условия преподавания сельскохозяйственных наук и проведения практических занятий.

А.Н.Сабанин настаивал на повышении статуса агрохимии в Московском университете. В своем вступительном слове на XII Съезде русских естествоиспытателей в Москве в 1910 г. он обстоятельно развил свою точку зрения по вопросу об университетской агрономии, указав, что последний слагается из: введения почвоведения в цикл наук Естественного отделения физико-математического факультета, преобразования существующей кафедры агрономии в кафедру агрохимии, а также организации при университетах агрономических отделений.

В 1922 г. кафедру агрономии занял В.В.Геммерлинг. В этом же году по инициативе старейших учеников А.Н.Сабанина (И.П.Жолцинского, М.М.Филатова и В.В.Геммерлинга) кафедра агрономии была упразднена, а вместо нее открыты две самостоятельные кафедры: почвоведения и агрохимии. По существу, кафедра агрохимии в Московском университете была вновь восстановлена. Ее возглавлял с 1922 по 1924 г. профессор А.Н.Лебедев, а с 1924 по 1931 г. известный ученый и педагог А.Н.Лебедянцев (1878-1941), который внес существенный вклад в дело совершенствования преподавания агрохимии и развития агрохимических исследований.

А.Н.Лебедянцев был учеником К.А.Тимирязева и Д.Н.Прянишникова и его деятельность в Московском университете оставила яркий след. С приходом А.Н.Лебедянцева на кафедру агрохимии при подготовке специалистов особое внимание уделялось углубленному изучению теории в сочетании с серьезной практической подготовкой на базе опытных и научно-исследовательских учреждений. По его инициативе студенты проходили производственную практику на таких опытных станциях, как Шатиловская, Новозыбковская, Пермская, Энгельгардтовская и др. Такое действенное сочетание теории и практики сельского хозяйства создало в МГУ тягу молодежи на агрохимический цикл, и последний был наиболее многочисленным из всех циклов биологического отделения физико-математического факультета. Так, в 1925 г. на агрохимическом цикле было около 300 студентов, в то время как смежный цикл почвоведения имел в своем составе не больше 70-100 человек. В этот период в стенах Московского университета были подготовлены такие исследователи в области агрохимии, как И.Н.Антипов-Каратаев, Н.Д.Смирнов, И.П.Марченков, С.Н.Алешин и многие другие.

Вместе с Д.Н.Прянишниковым А.Н.Лебедянцев организовал в 1924-1930 гг. систематические полевые опыты во многих географических зонах страны, получившие название Географической сети полевых опытов. К их проведению было привлечено свыше 300 научно-исследовательских учреждений Советского Союза. Благодаря сети полевых опытов была установлена географическая закономерность в действии минеральных удобрений, определена их потребность в региональном аспекте и в стране в целом, что послужило обоснованием развития химической промышленности по производству минеральных удобрений.

Развивая идеи Д.Н.Прянишникова, А.Н.Лебедянцев впервые показал возможность успешного применения фосфоритной муки на черноземах, что дало возможность резкого повышения урожайности сельскохозяйственных культур на этих почвах. В полевых опытах Географической сети были обнаружены также факты положительного действия фосфорита в Поволжье и Средней Азии, где растворение фосфорита может происходить под воздействием присутствующего в почвах этих регионов поглощенного натрия. А.Н.Лебедянцев, высоко оценивая прием фосфоритования почв, считал его наиболее дешевым и скорым способом снабжения фосфором земледелия страны.

Наряду с работой в Московском университете, А.Н.Лебедянцев заведовал агрохимическим отделом Научного института по удобрениям, руководил сектором системы удобрения Всесоюзного института удобрений и агрохимии, а также сектором химизации Всесоюзного научно-исследовательского института свекловичного полеводства. Оценивая итоги исследований в Географической сети, он отмечал: «Получился очень большой материал не только для сравнения различных почвенных зон между собой на языке одного растения, но и для характеристики одной почвенной зоны на языке нескольких растений». На основании этой научной работы впервые в СССР был получен систематический материал по сравнительной оценке потребности в удобрениях всех основных почвенных зон, а также дана оценка наиболее пригодным для ее удовлетворения формам удобрений. Полученный материал явился основой для планирующих органов, как по производству минеральных удобрений, так и снабжению ими различных районов.

В 1931 г. кафедра агрохимии в Московском университете была закрыта, по выражению Д.Н.Прянишникова, под предлогом «борьбы с параллелизмом» (в конце 20-х – начале 30-х годов ХХ века были открыты сельскохозяйственные вузы, а в них – кафедры агрохимии). В 1943 г. по инициативе Д.Н.Прянишникова кафедра агрохимии в МГУ вновь была открыта. Д.Н.Прянишников обратился в правительство с «Докладной запиской о необходимости восстановления кафедры агрохимии при Московском государственном университете». Он писал: «В Московском университете на протяжении многих десятилетий существовала кафедра агрохимии. На этой кафедре специализировались такие выдающиеся ученые, как Лебедянцев, Коссович, Недокучаев, Третьяков, Стебут и др. Я хорошо знаю работу и результаты работы этой кафедры, так как сам ее оканчивал и проработал на ней 37 лет. В 1931/32 гг. под предлогом «борьбы с параллелизмом» эта кафедра была закрыта. В действительности, никакого параллелизма между типом агрохимика, который оканчивает сейчас Тимирязевскую академию и тем типом агрохимика, которого выпускал МГУ, нет. Студенты университета обладают основательной глубокой подготовкой и по общей химии, и по агрономической, вследствие чего они по окончании университета являлись незаменимыми агрохимиками-исследователями».

С 1944 по 1948 гг. кафедрой агрохимии заведовал Д.Н.Прянишников, а его заместителем был И.Г.Дикусар, который стал заведующим в 1948-1949 гг. Под руководством И.Г.Дикусара проводились исследования действия удобрений на химический состав растений: сахарной свеклы, озимых пшеницы и ржи, гречихи, картофеля и др.

Однако в 1949 г. вследствие административного вмешательства в науку после августовской сессии ВАСХНИЛ (1948), возглавляемой Т.Д.Лысенко, кафедра агрохимии вновь была закрыта. Ни огромный опыт цивилизованных стран мира по подъему продуктивности земледелия, ни колоссальный авторитет В.И.Ленина, идеолога коммунизма, который, ссылаясь на опыт США, писал, что применение минеральных удобрений является самым точным статистическим выражением степени интенсификации земледелия, ни мнение выдающегося ученого Д.Н.Прянишникова не могли повлиять на этот произвол с губительным влиянием на развитие отечественного земледелия. Агрохимию и агрохимиков изгоняли из вузов и научно-исследовательских учреждений. Травопольной же системе земледелия приписывалось могущественное действие в повышении плодородия почв и продуктивности земледелия. Но жизнь убедительно показала, что в решении этих проблем агрохимии принадлежит важнейшая роль, так как она является материальной основой воспроизводства плодородия почв.

С 1949 по 1952 г. агрохимические исследования под руководством Н.С.Авдонина проводились на кафедре агрономии. В 1953 г. кафедра агрохимии вновь была открыта (ее возглавил Н.С.Авдонин) и за полувековой период XX столетия внесла крупный вклад в развитие теории питания растений, оптимизации плодородия почв и комплекса проблем по эффективному использованию удобрений в современном земледелии. При этом особое внимание уделялось экологическим и биологическим приоритетам при оценке систем удобрений, реализации потенциальной продуктивности культурных растений с учетом биоклиматического потенциала зоны.

Под руководством Н.С.Авдонина на кафедре агрохимии проводились многоплановые фундаментальные и прикладные исследования. В начале 1950-х гг. выполнены работы по обоснованию повышенной эффективности гранулированного суперфосфата по сравнению с порошковидным в системе почва-удобрение-растение-микроорганизмы. Было установлено, что снижение ретроградации фосфорной кислоты гранулированного суперфосфата при внесении его в почву связано с активизацией микробиологических процессов в сфере вокруг гранул, что снижает химическую иммобилизацию фосфора. Эти исследования расширили теоретические представления об эффективности удобрений, внесенных комбинированными сеялками вместе с семенами. В результате серии опытов было установлено, что реакция культурных растений на рядковое удобрение в значительной мере определяется их биологическими особенностями. Многие растения в первый период жизни слабо усваивают труднорастворимые формы фосфатов, что является одной из важных причин высокой эффективности суперфосфата, внесенного в рядки при посеве культуры. Кроме того, было отмечено, что фосфорные удобрения положительно влияют на рост корневой системы и ослабляют отрицательное действие на растения подвижных форм алюминия и кислотности, особенно в первый период их жизни.

Теоретические положения по действию гранулированных удобрений, особенно при рядковом их внесении, разработанные на кафедре агрохимии еще в 50-х годах XX столетия, стали классическими и вошли в учебники по агрохимии. Это оказало большое влияние на расширение производства и применение гранулированного суперфосфата. Результаты этих исследований были обобщены Н.С.Авдониным в монографиях: «Гранулированные удобрения» и «Применение гранулированного суперфосфата», которые получили широкую известность в нашей стране и за рубежом.

Другой важный раздел фундаментально-прикладных исследований, проводимых на кафедре агрохимии под руководством Н.С.Авдонина, был посвящен выявлению взаимосвязи между свойствами почвы, применением удобрений и стойкостью зимующих культурных растений к неблагоприятным погодным условиям в зимне-весенний период. Это связано было с тем, что до середины XX века гибель озимой ржи, озимой пшеницы, клевера, люцерны и других зимующих культур объясняли вымерзанием, вымоканием, выпреванием, влиянием ледяной корки, но не учитывали влияния свойств почвы на стойкость растений. В вегетационных опытах с созданием для зимующих растений различных неблагоприятных факторов и проведением биохимических анализов было установлено, что гибель зимующих растений на дерново-подзолистой почве происходит вследствие негативного воздействия на них как условий зимовки, так и неблагоприятных свойств почвы. Причем последние часто оказывают доминирующее негативное действие: на слабоокультуренных кислых почвах озимые культуры и бобовые травы нередко погибают зимой и в весенне-летний период, а при аналогичных метеоусловиях на окультуренных слабокислых почвах они хорошо сохраняются и отличаются высокой урожайностью. Отмечено, что известкованием устраняются негативные свойства почвы (повышенная кислотность, высокое содержание подвижных форм алюминия, избыток марганца и т.д.), а содержание доступных форм фосфора возрастает. Все это повышает стойкость культурных растений зимой и в процессе вегетации.

Биохимическими исследованиями кафедры было установлено, что стойкость растений в зимний период определяется не только запасом углеводов, а в большей степени интенсивностью их расходования в зимний период, активностью фермента инвертазы. Например, на окультуренных почвах растения перед уходом в зиму имели меньше растворимых углеводов, но и медленнее расходовали их в процессе зимовки по сравнению с растениями, растущими на кислых почвах с более высоким содержанием подвижных форм алюминия и марганца.

Таким образом, под руководством Н.С.Авдонина на кафедре проводились широкие исследования по повышению эффективности удобрений и были определены свойства почвы, негативно влияющие на рост и развитие растений, приемы их устранения, что повысило устойчивость растений при перезимовке, а в итоге и их продуктивность. Результаты обширных исследований по повышению эффективности удобрений Н.С.Авдонин изложил в книгах: «Вопросы земледелия на кислых почвах» и «Повышение плодородия кислых почв».

Важным разделом многоплановых исследований на кафедре агрохимии, которые выполнялись под руководством Н.С.Авдонина, было изучение влияния свойств почвы и удобрений на качество растительной продукции. В середине XX столетия исследования по влиянию условий выращивания сельскохозяйственных культур на качество продукции проводили лишь в отдельных научных учреждениях агрохимического профиля. Испытание более 30 наиболее распространенных сельскохозяйственных культур (пшеница, рожь, ячмень, сахарная свекла, картофель, кукуруза, клевер, капуста, лук, морковь и др.) показало, что чем выше окультуренность почвы, тем лучше качество растительной продукции. Для оценки качества растительной продукции использовали широкий спектр показателей: содержание белковых веществ, незаменимых аминокислот, углеводов (глюкозы, сахарозы, крахмала), витаминов (С, В1, В2), каротинов, состав зольных веществ и т.д. Результаты этих оригинальных данных по качеству растительной продукции были обобщены и опубликованы Н.С.Авдониным в монографии «Почвы, удобрения и качество растениеводческой продукции» (1979).

Изучение причин негативного действия на растения подвижных форм алюминия и марганца проводилось И.П.Аренс и Т.П.Фроловской, локальное внесение минеральных удобрений и небольших доз извести при посеве культурных растений исследовали Б.М.Зеликсон и Е.П.Миловидова, эффективность минеральных удобрений при их длительном систематическом применении оценивали Л.А.Лебедева, Г.А.Соловьев, Н.Ф.Гомонова, Г.А.Графская, а эффективность жидких азотных удобрений – Л.С.Каплунова.

В 1979 г. кафедру возглавил академик РАСХН, заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации В.Г.Минеев. В этот период коллектив кафедры разрабатывает проблему оптимизации круговорота биогенных элементов и эколого-агрохимического состояния плодородия разных типов почв в агроэкосистемах. Исследования включали следующие перспективные направления:

• эколого-агрохимические пути регулирования плодородия почв с целью реализации потенциальной продуктивности агроценозов (Л.А.Лебедева);
• экологические функции агрохимических средств в агроэкосистемах (В.С.Егоров);
• оптимизация биологической активности и микробоценозов почв на основе рационального применения агрохимических средств (Н.В.Верховцева);
• физиолого-биохимическое исследование комплексного использования удобрений, фитогормонов и других биологически активных веществ (Л.П.Воронина);
• комплексная оценка перспективы использования нетрадиционных видов удобрений с целью регулирования круговорота веществ в агроэкосистемах (Т.Н.Болышева);
• совершенствование методологии исследования биомикроэлементов и тяжелых металлов в агроэкосистеме (Е.А.Карпова).

В 2000 г. кафедра завершила выполнение темы «Разработка научных основ использования агрохимических средств с целью получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях техногенного загрязнения почвенного покрова агроэкосистем» и этапа научно-исследовательской работы «Эколого-биологическое обоснование применения агрохимических средств в земледелии».
Эти исследования, лежащие в русле агроэкологического направления в агрохимии, активно развивающегося на кафедре, позволили получить ряд новых результатов. Практическая значимость проведенных исследований заключается в теоретическом обосновании получения экологически безопасной продукции на загрязненных пахотных почвах.

Одна из экологических функций агрохимии – питание культурных растений биогенными макро- и микроэлементами для усиления в них физиологических барьерных функций по отношению к тяжелым металлам. Наличие таких барьеров изучено в системах: корень-надземная масса-генеративные органы. Экспериментально обоснована роль агрохимических средств в существенном снижении негативного действия отдельных тяжелых металлов на качество ряда полевых культур. Усиление физиологических барьеров за счет улучшения обеспеченности растений основными элементами минерального питания снижает транслокацию тяжелых металлов в растения, а при поступлении их в растения фолиарным путём – усиливает их флоэмный отток из надземной части растений. Наряду с усилением физиологических барьеров использование агрохимических приёмов ведет к повышению устойчивости и восстановлению метаболических процессов в растении: усиливается углеводный обмен (увеличивается сумма сахаров) и происходят изменения в фосфорном обмене (сокращается содержание фосфолипидов). К снижению негативного действия тяжелых металлов ведет и использование эндогенных фитогормонов (брассиностероидов), которые непосредственно воздействуют на повышение адаптогенных способностей растений и усиливают процессы поглощения основных элементов питания.

Наиболее эффективным агрохимическим приёмом в усилении физиологических барьерных функций растений является внесение минеральных удобрений, причем органические и органоминеральные удобрения приводят к гораздо менее значимому эффекту. По эффективности воздействия основных составляющих компонентов минеральных удобрений на снижение поступления кадмия в растения их можно ранжировать следующим образом: азотно-калийные>азотно-фосфорные>полное минеральное удобрение>азотные.

Исследование экологических функций агрохимических средств показало, что важным фактором, снижающим содержание Cd, Zn, Pb в растительной продукции, является кислотность почвы. Наибольшая вероятность получения экологически безопасной продукции возможна при рН 7. Загрязнение почв тяжелыми металлами приводит к нарушению метаболизма фосфора и углеводов в культурных растениях.

Активность нитрификации и интенсивность дыхания почвы служат диагностическим признаком загрязнения почвы тяжелыми металлами, а микробный комплекс пахотных дерново-подзолистых почв обладает высокой толерантностью к концентрации тяжелых металлов в почве.

Установлено воздействие химических средств защиты растений на токсичность почвы и аккумуляцию вредных веществ в корневой системе и конечной продукции. Показана способность хлорхолинхлорида в снижении токсичности ряда пестицидов (прометрина, зенкора, поликарбацина), а также защитная роль эпибрассинолида при воздействии пестицидов и тяжелых металлов.

Проведена значительная работа по совершенствованию методологии агрохимических исследований. В результате на основе эколого-агрохимических достижений кафедрой изданы монографии «Агрохимия и экологические функции калия» (1999), «Развитие почвенно-экологических исследований» (1999).