ИСТИНА

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. Изложена новая идея о том, что 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 различных уровнях организации педосферы: 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. Агрогенное использование (распашка, осушение, производственное лесоразведение) вызывает ускоренную деструкцию макромолекулы лигнина; проведена модификация метода «мягкого» щелочного окисления лигнина с применением высокоточного химико-аналитического (хроматографические колонки С18, газовый хроматограф с масс-спектрометром Hewlett-Packard Palo Alto CA USA и др.) оборудования. На обширном экспериментальном материале выполнена апробация модернизированной методики. Практическая значимость исследований состоит в том, что результаты позволяют идентифицировать фенольные соединения и сертифицировать гуминовые препараты 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 моделей круговорота углерода в целях регулирования содержания парниковых газов и смягчения глобального изменения климата. Разработаны методические рекомендации использования лигниновых фенолов в качестве биомаркеров палеорастительности и условий среды.