Стремление быть ближе к народу и сельскому хозяйству побудило его после окончания Московского университета в 1887 г. поступить на III курс Петровской земледельческой и лесной академии, которую окончил в 1889 г. со степенью кандидата сельского хозяйства.

С этих пор связь Дмитрия Николаевича с академией не прерывалась и продолжалась в течение почти 60 лет до конца его жизни. Здесь прошел он путь от студента, начинающего преподавателя до наиболее уважаемого, получившего мировое признание профессора, руководителя одной из ведущих кафедр академии — кафедры агрономической химии.