ИСТИНА

Соискателем (Ковалевым И.В.) конкурса: предложена концепция, объясняющая генезис гумуса почв отдельных типов с позиций биохимического состава растений; разработана системная методология исследования трансформации лигнина в ряду: ткани растений–опад–подстилка–почва–гуминовая кислота; предложена типизация процессов биохимических превращений лигниновых фенолов в почвах зонального ряда: лесной, степной, луговый, тропический, агро-антропогенный типы; доказано, что структура молекулы гуминовой кислоты во многом определяется филогенетическим происхождением лигнина; введены к использованию новые термины (лигниновые параметры – С/V, S/V, K/F, VSC, кислоты/альдегиды, степень трансформации боковых цепочек по отношению к исходным растительным тканям). Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что: доказаны_ вероятные пути трансформации лигнина в почвах в зависимости от термодинамических условий среды: 1) стабилизация и консервация лигниновых полимеров в восстановительных условиях, в аккумулятивных позициях ландшафта, внутри агрегатов, в глеевых горизонтах почв; 2) незначительная трансформация биополимера в контрастной окислительно-восстановительной обстановке (ортштейны, металл-органические комплексы, гуминовые кислоты); 3) деградация лигнинов в окислительной среде до более простых фенольных кислот – агентов почвообразовательных процессов и биохимических превращений; 4) вторичная конденсация при погребении. Применительно к проблематике диссертации результативно использован комплекс существующих базовых методов и экспериментальные методики изучения органического вещества почв, включая химико-аналитические, спектрофотометрические, методы ядерного магнитного резонанса, радиоуглеродного датирования, хроматографии тонкого слоя, изотопного анализа и т.д.), численные методы математической статистики для обработки полученных результатов; изложена новая идея – главным источником ароматических фенольных соединений в почвах является лигнин надземной и подземной биомассы высших растений. При этом доминирующая роль принадлежит подземным органам растений; раскрыты пути и механизмы стабилизации продуктов окисления лигнина на всех уровнях структурной организации почвенной массы: в геохимически сопряженных катенах, по профилю почв, в почвенных агрегатах и конкреционных новообразованиях, в гранулометрических фракциях, на уровне молекулярных взаимодействий; изучена устойчивость лигнина в почвах к сельскохозяйственному воздействию. Агро-антропогенное использование (распашка, осушение, производственное лесоразведение) вызывает ускоренную деструкцию макромолекулы лигнина; проведена модификация метода «мягкого» щелочного окисления лигнина с применением высокоточного химико-аналитического оборудования. На обширном экспериментальном материале выполнена апробация модернизированной методики. Практическая значимость исследований состоит в том, что результаты могут быть использованы при идентификации фенольных соединений и сертификации гуминовых препаратов, при решении проблем биоконверсии отвалов целлюлозно-бумажной промышленности, при разработке технологий применения органических удобрений, при интегральной оценке уровня плодородия почв в разных системах земледелия, в построении прогнозных моделей планетарного круговорота углерода. Разработаны методические рекомендации использования лигниновых фенолов в качестве биомаркеров палеорастительности и условий среды. Внедрение в учебные курсы по почвоведению, химии почв, биохимии гумусообразования факультета почвоведения МГУ, кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ. Достоверность и степень обоснованности научных положений и результатов исследований, подтверждается тем, что результаты получены на сертифицированном аналитическом оборудовании в лабораториях МГУ и в Байройтском университете Германии; обоснованы калибровки, показана воспроизводимость результатов исследования в различных условиях; большим объемом экспериментальных работ. Предложенная теория построена на проверяемых данных, и фактах, согласуется с опубликованными экспериментальными данными по теме диссертации и с существующими научными результатами других исследователей.