По представлению Д. Н. Прянишникова Дояренко вместе с Иваном Семеновичем Шуловым в 1901 году был назначен ассистентом по кафедре частного земледелия. На Дояренко было возложено руководство вегетационными опытами и заведование лабораторным хозяйством. Скоро лабораторное хозяйство перешло к Шулову. Дояренко, у которого в голове бродило уже много интересных замыслов, подключился к руководству студенческими работами, которые Дмитрий Николаевич проводил уже в течение шести лет. Когда Дояренко объявил студентам о возможности для всех желающих проводить вегетационные опыты, записались чуть ли не все студенты третьего курса. Их не остановило обязательное условие: каждый опыт довести до конца. Это и составляло главное затруднение, так как после окончания летних занятий студенты уезжали либо на практику, либо на каникулы.

Пришлось немедленно расширять вегетационный домик. На небольшом кузнечном заводе была заказана оригинальная конструкция вегетационного домика. Стекольный завод изготовил сосуды различной величины. Он же снабдил лабораторию белым кварцевым песком. Это был первый опыт организации работы одновременно большого количества студентов. Приходилось учитывать неподготовленность молодежи к этой работе. Схемы опытов и варианты повторных испытаний разрабатывались с таким тщанием и с такими подробностями, с какими, вероятно, разрабатываются только планы операций военного штаба в период наступления. Каждая минута была на учете. Достаточно сказать, что «Руководство к постановке вегетационных опытов для студентов» Дояренко смог написать лишь за те десять дней, в течение которых ему пришлось дежурить у постели заболевшей дочери.

Это было не просто введение в учебную жизнь еще одного лабораторного практикума, а, по существу, целая реформа сельскохозяйственного образования — реформа, которая и по сей день продолжает оставаться идеалом для многих учебных заведений, хотя сейчас положение коренным образом изменилось. Исследовательская работа вузов и участие в ней студентов — общепризнанное средство совершенствования высшего образования в СССР.

В октябре 1907 года Прянишников был избран помощником директора московского института по учебной части. На этот раз он не отказался от обременительного поручения. «Меня интересовала перестройка учебного плана вообще (введение самостоятельного эксперимента в цикл студенческих работ), — объяснял он этот свой шаг, — а в частности, и возможности изменения положения агрохимии в институте».

Ему удалось уменьшить число обязательных предметов, по которым сдавались экзамены. Но «скидку» на число экзаменов он давал студентам недаром — эта льгота предоставлялась только тем, кто выполнял экспериментальную работу по той или иной специальности. Одной из таких специальностей была агрохимия. Таким образом, впервые был в известной мере легализован сам термин «агрохимия».

Поначалу результаты студенческих вегетационных опытов обрабатывал сам Прянишников, но эти результаты оказались столь значимы, что к их обработке были привлечены все ассистенты кафедры. А в скором времени научные публикации этих работ стали выходить вполне регулярно и по отзывам специалистов составили целую энциклопедию новейших для того времени исследований по физиологии растений и агрохимии.

Таким образом, скромная лаборатория благодаря неистощимой энергии и изобретательности Прянишникова, Дояренко и других сотрудников превратилась в огромный научно-исследовательский институт с переменным составом сотрудников. Великая творческая одержимость — это то горючее, которое вздымает в космос звездные корабли; как могучий магнит, она притягивает к себе таланты. Работа в лаборатории Прянишникова стала надежным «полем отбора» этих талантов. В горниле прянишниковской лаборатории первое свое «крещение» получили такие значительные исследователи, как Н. И. Вавилов, А. Н. Лебедянцев, А. Н. Соколовский, В. М. Клечковский, В. С. Буткевич, Ш. Р. Цинцадзе, Ф. Т. Перитурин и многие, многие другие. Прянишниковская лаборатория настолько выдвинулась на общем фоне мировой агрохимии, что вместо обычных в то время командировок за границу туда направлялись на практику молодые ученые из других научных и учебных заведений. Многие из этих командированных там и оседали. Эту школу прошел, между прочим, и замечательный русский писатель Михаил Михайлович Пришвин. Здесь же, сначала негласным путем, затем постепенно узаконенным, появились первые женщины-агрономы: сестры Чудины, ныне известный ученый в области физиологии растений Лидия Петровна Бреславец и другие.

Научные исследования, осуществленные в прянишниковских лабораториях, составили основное содержание современного учения о питании растений. По совершенно бесспорному и единодушному мнению школа Дмитрия Николаевича Прянишникова в значительной степени определила научный уровень агрономической науки XX века. Под скромным заглавием «Из результатов вегетационных опытов и лабораторных работ» том за томом откладывался капитальный коллективный труд, заложивший основы наших современных знаний по химизации земледелия. В нем заключены сотни работ и диссертаций учеников Д. Н. Прянишникова, и нужно сразу же отказаться от попытки проследить за развитием этого вдохновенного труда в хронологическом порядке.

Можно только по отдельным штрихам оценить его напряженность и воодушевленность.

«Лаборатория была для Дмитрия Николаевича его любимым детищем, его домом, его второй семьей, не менее любимой, чем жена и дети, — вспоминает далекие дни своего детства одна из дочерей Прянишникова, Валентина Дмитриевна Федоровская. — Помню, как я, маленькая, ревновала отца к лаборатории; случайно зайдя к нему, я видела, как он распоряжался относительно столярных работ, осматривал вновь сделанную деревянную решетку, отделявшую рабочую комнату от коридора, давал указания Сергею Андриановичу Козлову (служителю, который проработал вместе с Д. Н. с 1895 года и до своей смерти в 1931 году), и я почувствовала, что здесь он дома, здесь он полный хозяин. А дома у нас было мамино царство, отец не вмешивался никогда ни в хозяйство, ни в воспитание детей, изредка только давая маме направляющие указания. «Карающая власть должна быть одна», — говаривал он. Но мама вела все хозяйство и воспитание детей так, чтобы отцу было дома спокойно и уютно, чтобы никто не мешал его работе».

В личном архиве Дмитрия Николаевича сохранилось трогательное письмо восьмилетней дочки, которое Прянишников однажды нашел у себя на рабочем столе. Маленькая Валя писала: «Милый папочка! Ходи в лабораторию как можно реже, а то тебя дома никогда не бывает».

Одержимость руководителя вполне разделяли его юные соратники. По воспоминаниям той же В. Д. Федоровской, молодые исследователи часто приходили работать по вечерам, выпрашивая ключ от лаборатории у преданного Сергея Андриановича, который жил в цокольном этаже под лабораторией. «Помню, — писала она, — как два студента, увлекшись работой, несколько дней не ездили домой (они жили в Москве), ночевали в лаборатории на полу, утром кипятили себе чай в колбе и снова брались за работу. Это были студенты И. В. Якушкин и Б. А. Фидлер — они изучали потери азота цианамидом при хранении».