Проблема органічної речовини грунтів завжди займала одне з центральних місць в теоретичному і прикладному грунтознавстві. Органічна речовина у вигляді відмерлих залишків біоти і формується з них гумусу є діагностичною ознакою грунтів, що відрізняє їх від кор вивітрювання і грунтів. Тому процеси грунтоутворення і гумусообразования тісно взаємопов'язані. У числі органічних речовин, які формують гумус, специфічні і найбільш значимі гумінові речовини - особливий клас стійких природних сполук, що не існують в живих організмах, але абсолютно необхідних для функціонування і підтримки різноманітності життєвих форм сучасної біосфери. Гумінові речовини (ГВ) обумовлюють родючість грунтів і їх функції в біосфері. Серед ГВ найбільше функціональне значення мають гуміновие- і фульвокислоти.
Гумусові кислоти відіграють важливу роль в циклах макро- і мікроелементів, беручи участь в мобілізації катіонів з кристалічних решіток і міграції їх в природному середовищі, вони накопичують елементи мінерального живлення, забезпечуючи їх поступове надходження в живі організми, відповідають за структурообразование грунтів і їх сприятливі водно-фізичні властивості, знижують негативну дію токсичних речовин.
Гумінові речовини багато в чому зумовлюють тепловий баланс планети і грають найважливішу роль в створенні і підтримці сучасного клімату. Утворюючись в процесі гуміфікації як стійкий до впливу організмів-деструкторів продукт біотрансформації органічних залишків, ГВ і їх органо-мінеральні сполуки являють собою довготривалий стік атмосферної СО2 і основний резервуар Сорг в біосфері. Вивчення органічної речовини грунтів і особливо його специфічних сполук є надзвичайно важливим напрямом роботи кафедри хімії грунтів.
В даний час ведуться роботи по дослідженню гумусного стану грунтів і його змін під впливом різних факторів, вивчається будова, властивості, механізми утворення і трансформації специфічних гумінових речовин, процеси взаємодії гумусових речовин з мінеральними компонентами, їх роль в біохімічних циклах макро- і мікроелементів. Вивчаються властивості препаратів ГВ і їх практичне застосування.
Зміст і запаси гумусу в грунтах на різних стадіях їх формування, профільне розподіл гумусу, вміст специфічних гумінових речовин, особливості їх взаємодії з мінеральними компонентами, а також міграційна здатність є показниками гумусного стану грунтів, необхідними для вирішення генетичних проблем ґрунтознавства та виробничих завдань. Всі ці показники досить динамічні і змінюються під впливом факторів навколишнього середовища та діяльності людини, що обумовлює актуальність досліджень в цій області, яка ведеться на кафедрі за такими основними темами:
Тема: Вплив поховання на склад і властивості органічної речовини палеопочв (хто - ст. Преп., к.б.н., М.С. Розанова )
Тема: Склад і властивості гумусу на ранніх стадіях грунтоутворення - в мохово-лишайникових асоціаціях ( в.н.с., к.б.н. А.Г.Заварзіна )
Тема: Вивчення міграційної здатності гумусових кислот ґрунтів, залежить від гідрофобно-гідрофільних (амфіфільних) властивостей і молекулярно-масових розподілів ( с.н.с., к.б.н А.А. Степанов )
Тема: Специфіка групового складу і властивостей органічної речовини в міських грунтах ( с.н.с., к.б.н. А.А. Степанов );
Тема: Груповий і фракційний склад гумусу, вплив антропогенного навантаження на гумусний стан грунтів ( ст. преп., к.б.н., М.С. Розанова , с.н.с., к.б.н. А.А. Степанов ).
Тема: Процеси утворення і біотрансформації гумусових кислот ґрунтів; органо-мінеральні взаємодії ( в.н.с., к.б.н., Заварзіна А.Г. )
Освіта гумусових кислот, їх трансформація в грунтах і стабілізація у вигляді органо-мінеральних сполук - найважливіші процеси, що зумовлюють кругообіг Сорг в біосфері і лежать в основі грунтоутворення. З процесами гуміфікації багато в чому пов'язане формування сучасного клімату, становлення, еволюція та функціонування наземних екосистем.
Синтез і трансформація гумусових кислот - аеробні окисні процеси, що йдуть за безпосередньої участі фенолоксідаз і пероксидаз мікроорганізмів (в основному, грибів). Гумусові кислоти грунтів утворюються або при частковій біотрансформації ароматичних біополімерів (лігніну), або шляхом конденсації низькомолекулярних попередників. Відносний внесок цих шляхів на різних стадіях грунтоутворення залишається маловивченим. Практично не досліджені біохімія та механізми гуміфікації за відсутності судинних рослин. В даний час робота ведеться за такими основними темами (актуальність і новизна перших чотирьох обумовлена практично повною відсутністю аналогічних досліджень в даній області):
- грибні лакказу і їх роль в процесах освіти і трансформації гумусових кислот ґрунтів;
- лишайники як ранні організми-гуміфікаторов, роль лакказу і розчинних фенольних сполук в первинних процесах гуміфікації;
- роль гетерогенного каталізу (конденсації низькомолекулярних попередників на / у каталитически активної поверхні твердої фази) як механізму утворення і стабілізації гумусових кислот на ранніх стадіях грунтоутворення в холодному гумідного кліматі;
- фізико-хімічні властивості і стійкість гумусових кислот лишайників і мохоподібних;
- взаємодія гумусових кислот і їх попередників з тонкодисперсними мінералами.
Тема: Гумінові препарати ( с.н.с., к.б.н. А.А. Степанов , с.н.с., к.б.н. О.С. Якименко )
Незважаючи на більш, ніж 200-річну історію вивчення, гумінові речовини залишаються найменш вивченими природними органічними сполуками. Актуальними дослідження фізико-хімічних властивостей гуматов з різних джерел, їх фізіологічна активність, детоксифицирующие здатність. В даний час на кафедрі досліджуються:
- склад і властивості гумінових препаратів різного походження;
- еффектівностm впливу гуматів на ріст і розвиток рослин;
- використання гуматів при рекультивації забруднених грунтів.
