После окончания семилетки в 1926 году Петр Дмитренко поступил в Козелецкую сельскохозяйственную профшколу.
Первые шаги трудовой жизни сделал на Чемерском поле Носовской исследовательской станции.
В 1929—1932 гг. учился в Киевском агроинженерном институте, по окончании которого талантливого выпускника оставляют в аспирантуре на кафедре общего земледелия (его руководителем был выдающийся агрохимик и физиолог растений А.И. Душечкин) Украинского научно-исследовательского института земледелия (сейчас Национальный научный центр «Институт земледелия Украинской академии аграрных наук»).
Незадолго до войны блестяще защитил диссертацию на соисканию ученой степени кандидата наук.
С началом Великой Отечественной войны Петр Алексеевич добровольцем ушел на фронт. Бывший ученый стал офицером — артиллеристом-разведчиком. Воевал на Карельском фронте. Его заслуги отмечены боевыми наградами.
1948—1984 гг. — заведующий лаборатории агрохимии.
Опубликовал более 240 научных и научно-популярных работ по различным проблемам агрохимии, в том числе 4 монографии и 2 справочника.
Работы по вопросам питания растений и рационального применения удобрений в условиях Украины дважды (1956, 1978) отмечены премией им. Д.Н. Прянишникова.
Среди его учеников свыше 40 кандидатов и докторов наук.
Был академиком-секретарем отделения земледелия в Украинской академии сельскохозяйственных наук (1959—1962 годы), членом Коллегии Министерства сельского хозяйства и ВАК СССР (почти 20 лет), координационного Совета по комплексной региональной проблемы «Плодородие» Северо-западного центра НАН Украины, Правления Украинского филиала Всесоюзного общества почвоведов, редколлегии журнала «Агрохимия», диссертационных советов и др.
Награжден орденами Отечественной войны, Красной Звезды, «Знак Почета», многими медалями, Почетными грамотами Верховного Совета УССР и ВАСХНИЛ.
Умер 2 апреля 1999 года.
Жена — доктор биологических наук Феодосия Кручакова, старший сын Леонид — изобретатель в области электроавтоматики, автор более 350 изобретений, а младший, Николай — профессор биохимии, лауреат премии им. А.В. Палладина.
Енциклопедiя Сучасної України