Последняя четверть XIX в. ознаменовалась крупнейшими успехами в развитии науки о почве, связанными с именем В. В. Докучаева, классическими исследованиями С. Н. Виноградского явлений нитрификации и усвоения атмосферного азота, широкими работами в области сельскохозяйственной метеорологии (А. И. Воейков, А. В. Клоссовский, П. И. Броунов).
Издание в 1864 г. перевода книги Ю. Либиха «Химия в приложении к земледелию и физиологии» сыграло большую роль в развитии агрономической химии. В 60-х годах и позднее вопросам удобрения в России уделялось вообще очень большое внимание. В удобрениях, как и в сельскохозяйственных машинах, видели чуть ли не единственное средство выхода из положения, в котором оказалось помещичье хозяйство после реформы 1861 г. Недаром первые русские диссертации (И. А. Стебута, А. П. Людоговского и др.) были посвящены вопросам питания растений и применения удобрений. Увлечению проблемой удобрений отдали дань Д. И. Менделеев, А. Н. Энгельгардт, К. А. Тимирязев, П. А. Костычев и другие видные деятели естествознания и агрономии.
Собственно агрономическая наука, черпая из источников естественных наук и обогащаясь опытными данными, постепенно освобождалась от представлений, навязанных традицией преклонения перед иностранной наукой. Во второй половине XIX в. все чаще раздаются голоса о необходимости самостоятельной разработки вопросов русского сельского хозяйства. В новом журнале «Русское сельское хозяйство» И. А. Стебут в 1869 г. писал: «Мы должны догнать Запад возможно скорее, должны взяться за серьезное изучение дела: изучение, которое давало бы нам возможность ясно и верно оценивать местные условия хозяйства»{5}. В своих знаменитых письмах «Из деревни» А. Н. Энгельгардт говорил: «Мы должны создать свою русскую агрономическую науку и создать ее могут только совместные усилия ученых и практиков» {6}.
Вторая половина XIX в. дала России целую плеяду замечательных агрономов-ученых. Выдающимся агрономом был И. А. Стебут. С 1860 по 1894 г. он преподавал сначала в Горыгорецком земледельческом институте, а затем в Петровской земледельческой академии. Учитель многих поколений русских агрономов, автор классического труда «Основы полевой культуры» и многих других работ, И. А. Стебут очень многое сделал для осуществления идеи порайонного изучения сельского хозяйства. Велики его заслуги и в области сельскохозяйственного образования и в развитии опытного дела. Большой след 'В русской агрономии оставил А. В. Советов (1826—1901), автор работ о разведении кормовых трав на полях и о системах земледелия. Большое влияние на агрономическую мысль того времени оказал и первый исследователь фосфоритного вопроса — А. Н. Энгельгардт (1832—1893), автор ряда книг по земледелию и удобрению и известных писем «Из деревни», изучавшихся Марксом и Лениным. Многообразна была деятельность основоположника агропочвоведения и учения о структуре почвы П. А. Костычева (1845—1895). Он являлся автором многих руководств по обработке и удобрению почвы и организатором опытного дела. А. С. Ермолов (1847—1917) внес немалый вклад в русскую агрономическую литературу трудом «Организация полевого хозяйства», излагавшим опыт русского земледелия.
Характерной чертой третьего периода развития русской агрономии стало зарождение опытного дела в современных его формах и применение экспериментального , метода к изучению вопросов сельского хозяйства. Известны первые научно поставленные опыты с удобрениями, проводившиеся в 1867—1869 гг. под руководством Д. И. Менделеева. С 1881 г. начало работать опытное поле Ново-Александрийского института (П. В. Будрин). А. Е. Зайкевич организовал сеть опытных полей Харьковского общества сельского хозяйства: в ряде южных губерний с 1881 по 1903 г. работало 37 полей. Эти работы выявили значение улучшенных сортов сахарной свеклы и зерновых культур, роль фосфорного удобрения на черноземе, преимущественно рядкового удобрения. С 1885 г. начались известные опыты А. Н. Энгельгардта в Смоленской губернии, показавшие возможность широкого использования фосфорита на подзолистых почвах. В 1884 г. организуется первое постоянное опытное поле — Полтавское. Оно развернуло широкую программу исследований по обработке и удобрению почвы, предшественникам, культуре люцерны, сортам зерновых культур и др.
Их результаты оказали большое влияние на разработку вопросов земледелия во всей стране.
В 80-х годах начал работы ряд научных учреждений: Кавказская шелководственная станция, Немерчанская станция и Деребчинское поле в Подольской губернии, Херсонское опытное поле (Ф. Б. Яновчик), Богородицкое поле в Курской губернии (И. А. Пульман) и др. В планах этих опытных учреждений стояло изучение естественноисторических условий сельского хозяйства, обработки паров, применения удобрений, агротехники полевых культур, главным образом зерновых и сахарной свеклы.
С 70-х годов началось и использование вегетационного метода, введенного в практику русских опытных учреждений К. А. Тимирязевым. Уже в 1872 г. он построил первый в России вегетационный домик в Петровской академии, а с 90-х годов метод почвенных, песчаных и водных культур стал широко применяться в исследованиях по физиологии растений, их питания и в работах по исследованию минеральных удобрений (П. С. Коссович, Д. Н. Прянишников).
Для описываемого периода характерно начало децентрализации научных агрономических исследований. Широкое развитие они получили на юге, главным образом на Украине. Заметный вклад в общий поток опытнополевой работы внесла и деятельность передовых хозяйств: И. А. Стебута, И. Н. Шатилова, П. И. Левицкого в Тульской губернии, А. Н. Энгельгардта в Смоленской губернии, Д. И. Менделеева в Московской губернии, ряда свеклосахарных хозяйств в Курской, Воронежской и украинских губерниях. Большую роль в развитии научной агрономии и укреплении ее связей с естественными науками играли всероссийские сельскохозяйственные съезды в Петербурге, Киеве, Москве, Харькове, Одессе, международные конгрессы ботаников, садоводов, съезды табаководов, хлопководов, энтомологов и др., наконец съезды естествоиспытателей и врачей, которые с 1889 г. имели отдельную агрономическую секцию.
Рядом событий в сельскохозяйственной жизни России ознаменовались 90-е годы. Помещичий класс вновь обманулся в своих ожиданиях получить от науки быстрое приращение доходов. Агрономия и ее передовые деятели стали подвергаться нападкам за теоретичность, оторванность от практики. Это совпало с нарастанием политического движения среди студенчества, что в конце концов привело к закрытию царским правительством Петровской академии (1890) и Ново-Александрийского института (1892 г.). Однако сильные неурожаи начала 90-х годов вновь заставили обратить внимание на положение сельского хозяйства. В 1894 г. учреждается Министерство земледелия и государственных имуществ. Во главе его становится А. С. Ермолов, директором департамента земледелия назначается П. А. Костычев, а председателем ученого комитета — И. А. Стебут. Они способствуют восстановлению закрытых учебных заведений (Петровской академии — под названием Московского сельскохозяйственного института) и проводят ряд мероприятий, укрепивших позиции научных агрономических учреждений. Эти мероприятия относятся к последним годам прошлого века и открывают новый, предреволюционный период в развитии русской научной агрономий. Его особенностью стало широкое развитие опытных исследований как в местных опытных учреждениях, так и в стенах высшей школы.
В начале XX в. усилилась земская агрономическая помощь крестьянскому хозяйству. Ее идеологом явился профессор Московского сельскохозяйственного института А. Ф. Фортунатов (1856—1925). Хотя первые земские агрономы появились в Пермской губернии еще в 1879 г., но сеть местной «участковой» агрономической организации начала усиленно развиваться лишь после 1905 г. В 1913 г. она насчитывала в Европейской России уже 1662 агрономических участка.
Рост агрономической организации вызвал и расширение сети высших, средних и низших сельскохозяйственных школ. В этой области немало потрудился И. А. Стебут, в частности, положивший начало женскому сельскохозяйственному образованию в России. К 1904 г. относится организация Стебутовских женских сельскохозяйственных курсов в Петербурге, к 1908 г.— Голицынских женских сельскохозяйственных курсов в Москве. В 1912 г. открывается сельскохозяйственный институт в Воронеже. В те же годы начинают работать сельскохозяйственные институты в Саратове и Харькове (куда в связи с войной в 1914 г. был переведен Ново-Александрийский институт). Заметно увеличился и выпуск агрономов из стен Московского института. Все это создавало благоприятные условия для появления в опытных учреждениях, которые становились крупными центрами агрономических исследований, хорошо подготовленных научных кадров.
На рубеже XIX и XX вв. возникли и первые крупные опытные станции. По разработанному П. А. Костычевым плану вначале были организованы четыре такие станции. С 1896—1899 гг. начала работать Шатиловская станция. Здесь под руководством В. В. Винера, а затем А. Н. Лебедянцева и П. И. Лисицына, широко изучались вопросы полеводства и вопросы удобрения в северной черноземной полосе и биология клевера, гречихи, овса. В 1899 г. в Смоленской губернии открылась Энгельгардтовская станция, работавшая под руководством Н. А. Дьяконова над вопросом удобрения в полеводстве и луговодстве. С 1895 г. стала функционировать Костычевская станция. Здесь впервые изучались вопросы степного орошения (В. С. Богдан). С 1898 г. преимущественно по культуре хлопчатника работала Туркестанская станция (Р. Р. Шредер).
Многие опытные станции возникли по почину земств и сельскохозяйственных обществ. В 1894 г. начались работы на Одесском опытном поле. В программу его исследований вошли вопросы борьбы с засухой и вопросы удобрения. Именно здесь В. Г. Ротмистров изучал явления засухи, корневые системы полевых растений и одним из первых разрабатывал вопросы методики полевого опыта. К тому же времени относится открытие Сухумской и Сочинской станций, работавших в области садоводства, и Плотянской станции (А. А. Бычихин). В 1896 г. была основана Вятская станция (Н. В. Рудницкий), в 1897 г.— Ивановская станция. В программу последней входило главным образом изучение культуры сахарной свеклы (Я. М. Жуков). В 1901 г. открылось Ставропольское поле (В. В. Таланов), в 1903 г.— Безенчукская станция, разрабатывавшая приемы «сухого земледелия» (Я. М. Жуков, И. Н. Клинген). В 1904