Отмечены особые заслуги З.А. Ваксмана и И.В. Тюрина в становлении теории познания гумуса и органического вещества почв. Представлены малоизвестные страницы из жизни этих выдающихся ученых-экспериментаторов, основоположников двух школ и признанных лидеров в исследовании почвенного органического вещества. Дан сравнительный анализ взглядов И.В. Тюрина и З.А. Ваксмана на происхождение, состав и свойства почвенного органического вещества. Изложены современные концептуальные подходы, способы и методы фракционирования органического вещества почв. Рассмотрены альтернативные точки зрения И.В. Тюрина и З.А. Ваксмана на гуминовые вещества почв. Приведен краткий аналитический обзор литературы по гетерополимерным и супрамолекулярным моделям строения гуминовых веществ почв.

Изложены некоторые теоретические взгляды и основные результаты исследований классиков почвоведения В.В. Докучаева, И.В. Тюрина и М.М. Кононовой по органическому веществу черноземов. Приведены достижения ведущих сотрудников отдела биологии и биохимии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева (Д.В. Хана, К.В. Дьяконовой, М.Ш. Шаймухаметова, Н.А. Титовой и др.) в области химического и физического фракционирования органического вещества и продуктов органо-минерального взаимодействия черноземных почв. Дан авторский вариант системы уровней содержания органического вещества в черноземах, состоящий из минимального, модального, медианного, максимального и критического. Представлена конвергентная схема исследования продуктов органо-минерального взаимодействия почв, сочетающая в себе ситовой метод Саввинова в модификации Хана с методом гранулоденсиметрического фракционирования по Шаймухаметову-Травниковой, химического и биокинетического фракционирования. Приведены конкретные примеры использования данной схемы на черноземах в условиях длительных полевых экспериментов.

Изучены спектры поглощения фракций органического вещества в ультрафиолетовой и видимой областях. Исследованы спектры водорастворимого органического вещества, лабильных гуминовых веществ и гуминовых веществ, выделяемых из мелких, средних и крупных агрегатов типичных черноземов многолетних опытов (Курская область). Использованы образцы чернозема типичного, отобранные в ежегодно косимой степи, и чернозема с экстремальной деградацией органического вещества (вариант многолетнего опыта - бессменный черный пар с 1964 г.) На основе полученных спектров рассчитаны параметры оптических показателей SUVA254, E2/E3, E4/E6. Наибольшие различия между агрегатами разного размера отмечались в вытяжках растворенного органического вещества. Для лабильных гуминовых веществ различия были меньше. В гуминовых веществах разницы между оптическими показателями для разных агрегатов одного вида использования черноземов не выявлено. Показано, что все три параметра изменяются не единообразно, таким образом являясь независимыми показателями, и для наиболее полной характеристики спектров следует использовать все три параметра.

Модифицированный вариант гранулоденсиметрического метода фракционирования позволяет выделять функционально значимые компоненты органического вещества почвы разной локализации в почвенной матрице. Это дает возможность детализировать их роль в процессах почвообразования, а также факторы, регулирующие их формирование и изменение под влиянием внешних условий. Выделяется свободное (неагрегированное) органическое вещество, локализованное в межагрегатном пространстве почвы и органическое вещество, стабилизированное в составе микроагрегатов. Данный подход позволяет наиболее адекватно оценить микростроение почвы. В почве выделяются две группы микроагрегатов, которые различаются по степени устойчивости к диспергирующему действию ультразвука, а также по форме, структуре, составу, свойствам органических и органо-глинистых компонентов и типу стабилизирующих агентов. Установлена взаимосвязь между микроструктурной организацией и устойчивостью органического вещества зонального ряда основных типов почв центра Росской равнины (дерново-подзолистые почвы Московской области, серые лесные почвы Тульской области, черноземов Курской области). Выявлено, что степень микроагрегированности почв изученного зонального ряда увеличивается с утяжелением гранулометрического состава, что отражает доминирующую роль органо-глинистых частиц в их формировании. Неустойчивые и устойчивые микроагрегаты различаются по количеству этих частиц и характеру органической составляющей.

Рассмотрены состав и агрогенная трансформация органического вещества в черноземах Средней Сибири (в пределах Красноярского края, Хакасии и Тывы). Исследования основаны на научных идеях академика И.В. Тюрина, в творческой деятельности которого был красноярский период. Минерализуемый (трансформируемый) пул органического вещества в черноземах (19-28 т С/га) характеризуется совокупностью растительных остатков, микробной биомассы и подвижного гумуса. Поступление растительных остатков в почву зернопаропропашного севооборота составляет 3.32 т С/га в год, зернотравяного - 3.89 т С/га в год. Вклад живых корней достигает 40-70% годичных запасов растительных остатков. Поступление дополнительных порций “свежего” растительного материала с соломой и сидератами способствует увеличению количества минерализуемого пула органического вещества и интенсивности его разложения. Величина микробной биомассы в пахотном слое черноземов колеблется от 1.5 до 3.0 т С/га. Разложение растительных остатков протекает с кинетическим потенциалом k = 0.37-0.44 год^-1. Доля подвижного гумуса (водо- и щелочнорастворимые соединения) в составе минерализуемого органического вещества черноземов достигает 69-77%. Сезонная изменчивость концентрации подвижного гумуса определяется неодинаковой скоростью отмирания, поступления и разложения растительных остатков, различной интенсивностью их трансформации в новообразованные гумусовые вещества. Потери подвижных соединений гумуса в почвах Красноярского края (0.23 т С/га в год) составляют около 7% его затрат на формирование чистой первичной продукции и компенсируются здесь новообразованным гумусом на 91%, в почвах Хакасии - на 34%, Тывы - только на 16%.