Большое значение для пропаганды удобрений, изучения особенностей питания растений и их физиологии имели опыты К. А. Тимирязева, показанные в 1896 г. в «вегетационном домике» на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде (ныне г. Горький). К. А. Тимирязев отмечал, что только прямой и точный физиологический опыт может решить вопрос питания и удобрения. Он придавал большое значение минеральным удобрениям, относил их к числу внешних влияний, с помощью которых можно снизить непродуктивный расход воды растением. Вода при удобрении используется более продуктивно, на единицу израсходованной растением воды образуется больше сухой массы.
По инициативе Д. Н. Прянишникова в 1926-1930 гг. впервые в нашей стране были проведены исследования эффективности минеральных удобрений по зональным типам почв (табл.19).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что эффективность азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений неодинакова на разных почвах. Наивысшая отдача от внесения минеральных удобрений проявляется на первых трех типах почв; па мощных и обычных черноземах эффективность их средняя, и лишь на незначительной площади она может быть небольшой.
Для установления потребности в минеральных удобрениях определяют вынос элементов питания с урожаями сельскохозяйственных культур на разных почвах и коэффициент использования N, К2О, Р2О5 из удобрений. Считают, что использование растениями азота и калия из удобрений составляет 65-70%, а растворимых фосфатов — 35-40%.
| Почва | Урожай- ность без удобрення | Урожайность при удобре- нии | Прирост уро- жайности |
| Дерново-подзолистые суглинки | 100 | 212 | 112 |
| Серые лесные почвы | 105 | 210 | 105 |
| Деградированные и выщелоченные черноземы | 118 | 231 | 113 |
| Мощные черноземы | 150 | 214 | 64 |
| Обычные черноземы | 143 | 218 | 75 |
| Предкавказские, южные черноземы | 103 | 152 | 49 |
Примечание. Для сравнения урожайность без удобрения принята за 100.
Гранулированные удобрения имеют лучшие физиологические свойства, у них хорошая сыпучесть, они меньше слеживаются, чем порошкообразные удобрения, поэтому удобнее для рассеивания туковыми сеялками или для внесения одновременно с высевом семян. Гранулированные удобрения благодаря меньшему контакту с почвой не закрепляются в ней, не деградируют, как некоторые порошкообразные удобрения, например суперфосфат. Они лучше используются растением, особенно при внесении их одновременно с семенами. Например, 50 кг гранулированного суперфосфата на 1 га, внесенного вместе с семенами при посеве, дает такое же повышение урожайности зерновых культур, как и при рассеивании 200-300 кг порошкообразного с заделыванием его культиватором. В гранулированном с перегноем суперфосфате питательные вещества используются в 3-5 раз эффективнее по сравнению с обычным суперфосфатом. Таким образом, способы внесения удобрений: тесно связаны с проблемой питания растений.