Изучение состава и свойств промышленных гуминовых препаратов различного генезиса методами биотестирования и количественной спектроскопии ЯМР тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат биологических наук Неизвестная, Наталья Геннадьевна

• Неизвестная, Наталья Геннадьевна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Неизвестная, Наталья Геннадьевна

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие сведения о гуминовых веществах

1.2 Биосферные функции гуминовых веществ

1.3 Теории происхождение гуминовых веществ

1.4 Структура гуминовых веществ

1.5 Природа биологической активности гуминовых веществ

1.6 Основные направления использования гуминовых веществ

1.7 Промышленные гуминовые препараты

РАЗДЕЛ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Выбор промышленных гуминовых препаратов

2.2 Схема анализа промышленных гуминовых препаратов и выделения из них гуминовых кислот

2.3 Описание проб промышленного гуминового препарата «Лигногумат»

2.4 Исследование физиологической активности промышленных гуминовых препаратов

2.5 Определение фрагментного состава

2.6 Нахождение взаимосвязей вида «фрагментный состав - свойство»

РАЗДЕЛ 3. ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ И РОСТ-СТИМУЛИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ В

ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

РАЗДЕЛ 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СЕРИИ ОБРАЗЦОВ ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА «ЛИГНОГУМАТ», ПОЛУЧЕННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

4.1 Характеристика исследованных образцов промышленного гуминового препарата «Лигногумат»

4.2 Количественные спектры ЯМР 13С и *Н

4.3 Оценка физиологической активности образцов промышленного гуминового препарата «Лигногумат»

РАЗДЕЛ 5. СТИМУЛЯЦИЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ ВОДОЙ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ДЕЙТЕРИЯ И ГУМИНОВЫМ ПРЕПАРАТОМ В БЛАГОПРИЯТНЫХ И СТРЕССОВЫХ УСЛОВИЯХ

РАЗДЕЛ 6. ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ СЫРЬЕВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ МЕТОДОМ

СПЕКТРОСКОПИИ ЯМР

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ПГП - промышленный гуминовый препарат

ГК - гуминовые кислоты

ФК - фульвокислоты

ГВ - гуминовые вещества

ЯМР - ядерный магнитный резонанс

ДП - средняя длина одного проростка

ДК - средняя длина одного корня

МП - средняя масса одного проростка

МК - средняя масса одного корня

Л - изотопно-облегченная вода

П - пестицид глифосат

ФА — физиологическая активность

ИУК - индолилуксусная кислота

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение состава и свойств промышленных гуминовых препаратов различного генезиса методами биотестирования и количественной спектроскопии ЯМР»

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия резко возрос поток информации об эффективности применения гуминовых веществ (ГВ) как адаптогенов, мелиорантов, рост-стимуляторов в обеспечении безопасности окружающей среды и современных агротехнологиях. Производится широкий ассортимент промышленных гуминовых препаратов (ПГП) из сырья различного генезиса (торф, сапропели, уголь, лигнин, вермигуматы) с использованием различных технологий их выделения, обработки и применения. Однако, ответы на многие принципиальные вопросы состава, функциональной активности и особенностей использования отсутствуют. Наиболее важный - механизмы воздействия ГВ на развитие растений на различных стадиях и ответственность их компонентов (фрагментов, атомов) за эти эффекты (ауксиноподобные, гиббереллиноподобные и т.д.). Для экологов и производителей агропродукции принципиально значимы вопросы безопасности, происхождения и состава ПГП для аутентификации с ранее успешно использованными, а также оптимальные технологии применения (сроки, формы и концентрации внесения для отдельных культур в разнообразных почвенно-климатических условиях). Без ответа на них широкомасштабное использование ПГП либо невозможно, либо дискредитирует их. Сложившуюся ситуацию усложняет противоречивая информация о составе и завышенной эффективности ПГП. Необходима разработка и совершенствование единых тест-подходов для целей сертификации и анализа состава и свойств разнообразных ПГП, позволяющих, в частности, выявлять в них присутствие экзогенных органических веществ и компонентов минеральных удобрений.

С учётом отсутствия стандартных ПГП важнейшими подходами к оценке их строения должны стать универсальные методы их инструментального количественного анализа и биотестирования. Поскольку ПГП - стохастическая смесь многообразных органических молекул, их элементный состав малоинформативен, а количественный компонентный состав методами хромато-масс-спектрометрии не может быть определен. Из методов анализа фрагментного состава - спектроскопии ЯМР и молекулярной спектроскопия ИК/КРС - прямым количественным является только первый.

Наиболее надежные методы биотестирования ПГП - многолетние полевые испытания на интересующих культурах в определенной почвенно-климатической зоне - крайне трудоемки. Хотя результаты лабораторных экспресс-методов, например, на основе проращивания семян нельзя экстраполировать на весь цикл развития растений, они имеют несомненные достоинства: экономичность, быстрота, возможность моделирования различных факторов окружающей среды, что позволяет считать их приоритетными.

Основные экспериментальные методы настоящей работы -лабораторное биотестирование и мультиядерная спектроскопия ЯМР высокого разрешения в сильных магнитных полях.

Работа выполнялась в соответствии с проектом Минобрнауки России № 2.1.2/10916 «Создание новой технологии прогнозирования свойств гуминовых веществ в сельском хозяйстве и технике» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)». Тема соответствует приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в Российской Федерации -«Рациональное природопользование».

Глобальное направление исследования - вовлечение в ресурсосберегающие технологии природопользования ГВ различного генезиса, как экологически чистого и дешевого природного органического сырья, запасы которого в России наибольшие в мире, а применение весьма ограничено ввиду отсутствия системы показателей их качества.

Цель исследования - формирование научных основ использования эффективных и экологически дружественных ПГП в качестве рост-стимуляторов и адаптогенов в производстве сельскохозяйственной продукции и обеспечении безопасности окружающей среды.

Задачи исследования:

- изучение рост-стимулирующей активности серии ПГП в лабораторных и полевых условиях;

- изучение состава сырья, промежуточных продуктов и товарного полусинтетического ПГП «Лигногумат» методами биотестирования и ЯМР, поиск для них корреляционной модели вида «состав-свойство»;

- генерирование и верификация гипотезы о возможном синергизме эффектов изотопно-модифицированной воды и ПГП на рост-стимуляцию растений в благоприятных и стрессовых условиях;

- создание системного подхода к выявлению количественных особенностей строения ПГП из различных видов сырья для их аутентификации на основе единого метода - мультиядерной количественной спектроскопии ЯМР.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты лабораторных и полевых испытаний рост-стимулирующих и адаптогенных свойств ПГП различного генезиса.

2. Синергизм рост-стимуляции развития семян пшеницы под действием ПГП и изотопно-облегченной воды в условиях биотического стресса.

3. Алгоритм идентификации природы ГВ, выявления в них примесей индивидуальных органических и неорганических соединений на основе одного универсального подхода - спектроскопии ЯМР различных ядер, как наиболее информативного источника количественной информации при создании системы их сертификации.

4. Доминирующая роль содержания карбоксильных и ароксильных фрагментов в рост-стимулирующих свойствах природных и полусинтетических ГВ.

Научная новизна исследований состоит в том, что:

1. Впервые разработана классификационная модель идентификации сырьевого происхождения и состава ГВ исключительно на основе количественных характеристик строения из спектров ЯМР и выполнена ее верификация.

2. Впервые в технологическом эксперименте изучена динамика преобразования углеродного и водородного состава промышленного лигносульфоната при его превращении в гуминоподобные вещества.

3. Обнаружена аналогия эффектов ПГП из угля и лигнина, обусловленная преимущественно наличием СООН и ОН-заместителей в ароматическом кольце.

4. Впервые обнаружен синергизм физиологических эффектов ПГП и воды с пониженным содержанием дейтерия.

5. Впервые проведено в единых условиях сравнительное изучение рост-стимулирующей активности ПГП различного генезиса в лабораторных и полевых условиях.

Теоретическая значимость:

1. Установлена возможность количественного описания состава и строения любых ПГП единым методом количественной спектроскопии ЯМР.

2. Установлено, что независимо от сырьевого происхождения ПГП, наличие в них определенных кислород-содержащих фрагментов является основным фактором, определяющим их физиологическую активность.

Практическая значимость:

1. Создан алгоритм изучения состава ПГП и банк данных их

13

спектров С ЯМР для быстрой аутентификации.

2. Полевые испытания подтвердили значительную эффективность ПГП, выбранных, исходя из их различного генезиса, а также с помощью прогностической модели.

3. Показана применимость спектроскопии ЯМР для прогнозирования свойств ПГП.

Тема диссертационной работы соответствует паспорту специальности 03.02.08 - экология (биологические науки), так как изучение влияния экологически чистых гуминовых удобрений на рост, а также состояние растений и простейших отвечает задачам прикладной экологии в части разработки принципов создания искусственных экосистем и управления их функционированием. В том числе в плане исследования влияния антропогенных факторов на экосистемы различных уровней с целью

разработки экологически обоснованных норм воздействия хозяйственной деятельности человека на живую природу.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на XIV Всероссийской научной конференции «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (Санкт-Петербург, 2011 г.), V Всероссийской конференции при участии зарубежных ученых с элементами школы для молодых исследователей «Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях» (Казань, 2011 г.), VII Международной конференции «Спектроскопия координационных соединений» (Туапсе, 2011 г.), XIV и XV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (Москва, 2012 г., 2013 г.), XVI конференции Международного гуминового общества (1Щ8) «Функции природных органических веществ в изменяющихся условиях» (Ханчжоу, 2012 г.), Второй международной конференции по гуминовым инновационным технологиям «Природные и синтетические наночастицы в технологиях очистки вод и почв» (Москва, 2012 г.), Международной конференции «Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред» (Москва, 2013 г.).

По теме диссертации опубликовано десять работ (три статьи и семь тезисов докладов), две из которых в изданиях перечня ВАК РФ.

Основная часть исследования (90%) выполнена лично автором диссертационной работы. Во всех работах, выполненных с соавторами, автору принадлежит постановка задачи, концепция методов исследования, анализ полученных результатов, непосредственное участие автора в проведенных исследованиях.

Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения и выводов. Объем работы составляет 125 страниц, включая 27 таблиц и 20 рисунков. Список литературы включает 153 источника.

Заключение диссертации по теме «Экология (по отраслям)», Неизвестная, Наталья Геннадьевна

ВЫВОДЫ

1. Анализ информации о стимуляции гуминовыми веществами роста и развития растений показал ее несогласованность и возможность реализации ряда независимых механизмов: окисление ризосферы, активация протонного насоса плазменных мембран, влияние на транспорт нитратов или пролифирацию корневой системы.

2. Впервые осуществлено сравнительное изучение токсичности, рост-стимулирующей активности и дескрипторов строения серии гуминовых кислот, выделенных из промышленных гуминовых препаратов различного генезиса. Охарактеризованы их эффекты на прорастание и развитие семян пшеницы в лабораторных условиях.

3. Показана высокая эффективность ряда промышленных гуминовых препаратов различного генезиса (торф, уголь, лигнин) на урожайность винограда в полевых условиях.

4. Количественно изучен процесс преобразования фрагментного состава промышленного лигносульфоната в гуминоподобное соединение «Лигногумат». Установлено, что относительное содержание карбоксильных и ароксильных фрагментов оказывает доминирующее влияние на рост-стимулирующие свойства.

5. Обнаружен синергизм рост-стимулирующих эффектов гуминовых веществ о и воды с пониженным содержанием изотопа Н (80-120 ррш) в условиях искусственно созданного биотического стресса, не выявленный в благоприятных условиях развития семян пшеницы.

6. Разработан алгоритм классификации и сертификации промышленных гуминовых препаратов на основе совокупности количественных методов спектроскопии ЯМР 1Н, 2Н,14Ы,31Р,170 и 39К, позволяющий устанавливать их состав и строение, идентифицировать примеси, выявлять подлинность и прогнозировать некоторые свойства без проведения дополнительных исследований.

7. Показано, что совокупность разработанных и использованных методик биотестирования и спектроскопии ЯМР может способствовать созданию единой системы стандартизации промышленных гуминовых препаратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время заводы по производству удобрений переориентируют свои мощности на выпуск биостимуляторов на основе ГВ и других органических соединений, так в Италии биостимуляторы признаны на законодательном уровне (№ указа 217/2006 «Новое положение об удобрениях»). Утилизация органических отходов различной деятельности человека путем их гумификации приводит к созданию почвенных удобрений. По этой причине понимание биологической активности и молекулярных механизмов ГВ, с помощью которых они осуществляют свои функции, становится важной экологической задачей и действенным инструментом в решении экологических проблем. Анализ мировой литературы по вопросам строения ГВ и механизма их действий показал отсутствие единой общепринятой точки зрения. Наиболее обсуждаемыми являются следующие из них: окисление ризосферы, активация протонного насоса плазменных мембран, влияние на транспорт нитратов или пролифирацию корневой системы.

Для верификации результатов, полученных в результате исследования физиологической активности ПГП различного генезиса, целесообразно продолжение экспериментов по сравнительному биотестированию в лабораторных и полевых условиях ПГП I, IV и VIII, как широкодоступных и различных по источнику сырья (торф, уголь, лигнин) ПГП с доказанной эффективностью.

Количественно охарактеризованы преобразования структуры лигносульфоната в процессе его превращения в гуминоподобное соединение "Лигногумат". Анализ полученных результатов лабораторного биотестирования показал связь физиологической активности с содержанием в лигногумате активных центров, что вновь подтверждает большой потенциал ЯМР для прогноза рост-стимуляци ГВ.

Анализ механизма антистрессового действия сочетания ПГП и воды, обедненной 2Н, весьма затруднителен. С одной стороны, активность ПГП, т.е. изменение процесса синтеза фитогормонов, отвечающих за распознавание и регулирование генетических процессов, изучена недостаточно. С другой, столь незначительное понижение изотопного содержания Н в воде вряд ли может влиять на ее свойства в масштабе

12 и известных отличий воды НгО от Н2О, поскольку, исходя из линейной интерполяции, они должны изменять свойства воды не более чем на 0,001%. Поэтому изучение синергизма рост-стимулирующих эффектов ПГП и воды с пониженным содержанием изотопа 2Н на прорастание семян в условиях стресса требует дополнительных исследований на других культурах и условиях биотестирования. Возможно, оно может найти практическое применение для повышения качества такого процесса для семян особо ценных культур.

Для сертификации любых ПГП предложена уникальная методология анализа и представления результатов с помощью измерения дескрипторов строения, удовлетворяющих критериям фундаментальности, воспроизводимости и специфичности. Ее развитее представляется дополнением методиками с использованием внутренних стандартов, что позволяет при необходимости получить абсолютные значения содержания в ГВ атомов водорода и углерода, тогда как применение водорастворимых парамагнитных релаксантов перспективно для сокращения экспериментальной трудоемкости получения количественных спектров ЯМР 13С.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Неизвестная, Наталья Геннадьевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров И.В., Мочалов В.Ю., Бочарова Г.Б. Получение красителей на основе гуминовых веществ из бурых углей // Химия твердого топлива. -1995. - №5. - С. 12-17.

2. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука.- 1980,- 288 с.

3. Богословский В.Н., Левинский Б.В., Сычев В.Г. Агротехнологии будущего. Книга1. Энергены. -М.: Изд-во РИФ Антиква, 2004. - 166с.

4. Бутюгин A.B., Зубкова Ю.Н., Антонова А.Л., Гнеденко М.В., Рыктор И.А., Узденников Н.Б. Применение гуминовых препаратов в критических экологических условиях Донбасса // Тр. 5-й Всерос. конф. "Гуминовые вещества в биосфере" / Под ред. Апарина Б.Ф. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2010. Ч. 1. С. 386-392.

5. Бямбагар Б., Кушнаре Д.Ф., Федорова Т.Е., Новикова Л.Н., Яковлева Ю.Н., Островская P.M., Пройдаков А.Г., Калабин Г.А. // Химия твердого топлива. - 2003. - №1. - С.83-89.

6. Ваксман С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и его значение в природе.- М.: Сельхозгиз.- 1937.- 471с.

7. Верещагин А.Л., Егорова Е.Ю., Куций В.Ф. Применение гуминовых кислот и их производных. //Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Прикладные аспекты совершенствования химических технологий и материалов»,- г. Бийск,- 28-29 мая 1998,- Ч. 1,- С. 90-95.

8. Веселовский B.C. Испытание горючих ископаемых.- М.: Госгеолтехиздат, 1951,- 335 с.

9. Власов Б.П., Гигевич Г.С, Карташевич З.К., Прыткова М.Я.//Мероприятия по восстановлению экосистемы озера: мероприятия на озере. В кн.:Восстановление экосистем малых озер. - СПб: Наука, 1991.

10. Воронина Л.П., Якименко О.С., Терехова В.А. Оценка биологической активности промышленных гуминовых препаратов // Агрохимя. 2012. №6. С. 50-57

П.Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В. Гуминовые вещества. Строение, функции, механизм действия, протекторные свойства, экологическая роль. - Киев: Наук, думка, 1995. - 304 с.

12. Гречищева Н.Ю. Взаимодействие гумусовых кислот с полиядерными ароматическими углеводородами: химические и токсикологические аспекты. Автореф.дис. ... канд.хим.наук. М., 2000. -27 с.

13. Гуминовые вещества в биосфере. /Под ред. Д.С. Орлова - М.: Наука.-1993.-238 с.

14. Дашицыренова А.Д. Гумусовые кислоты окисленных углей Республики Бурятия: состав, строение, свойства. Автореф. дисс. ...канд. хим. наук . - М., 2006. - 23 с.

15. Жилин Д М. Исследование реакционной способности и детоксифицирующих свойств гумусовых кислот по отношению к соединениям ртути (II): Автореф. дисс. ... канд. хим. наук. - М, 1998. -23 с

16. Иванова Р.Г., Гладков O.A., Соколова И.В. Особенности промышленного производства и сельскохозяйственного использования новых высокоэффективных органических и органоминеральных удобрений на основе новых технологий утилизации растительного сырья. // Пос1бник украшьского хибороба - 2009. - С. 107-112.

17. Исследование биологической активности воды с пониженным содержанием дейтерия (легкой воды) / Рахманин Ю.А. и др. // Тезисы докладов XVI Международного форума «Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения», Турция, 2-9 октября 2004.

18. Кононова М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения,- М.: Изд-во АН СССР,- 1951,- 390 с.

19. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М.: Высш. шк., 2005. 755 с.

20. Куколев Г.В. Мельниченко Л.Г. Об ускорении мокрого измельчения цементного сырья и снижении влажности шлама // Журнал прикладной химии. - 1951. - T.XXIV., №3. - С. 231-241.

21. Куликова H.A. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к растениям в водной и почвенной средах в условиях абиотических стрессов: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М.: МГУ, 2008. 48 с.

22. Ладонин Д.В., Марголина С.Е. Взаимодействие гуминовых кислот с тяжелыми металлами // Почвоведение. - 1997. - №7. С. 806-811.

23. Марков В.Д., Олунин A.C., Осипенкова Л.А., Скобеева Е.И., Хорошев П.И. // Мировые запасы торфа. М., Недра, 1988.

24. Неронин Н.К., Сапунов В.А. Применение гуматного препарата в производстве керамики // Химия твердого топлива. - 1991. - №1. - С. 100102.

25. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - № 2. - С. 56-63.

26. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации,- М.: Изд-во МГУ, 1990.- 325 с.

27. Орлов Д.С. Почвенные фульвокислоты: история их изучения, значение и реальность // Почвоведение. 1999, №9, с. 1165-1171

28. Орлов Д.С. Химия почв: Учебник / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, Н.И. Суханова. - М.: Высш.шк., 2005. - 558 с.

29. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской федерации. М.: Наука, 1996. 256 с.

30. Пивоваров Л.Н. О природе физиологической активности гуминовых кислот в связи с их строением.- Киев: Наука думка.- 1962,- 148 с.

31. Поляков М. Зеленая химия: очередная промышленная революция? // Химия и жизнь. - 2004. - № 6. - С.8-11.

32. Попова Л.Н. Исследование химического состава фракций торфяных гуминовых кислот. //Автореф. дис... канд. хим. наук,- Калинин.- 1969,- 23 с.

33. Русьянова Н.Д. Углехимия,- М.: Наука.- 2000,- 316 с.

34. Салим K.M. Использование гуминовых препаратов для детоксикации и биодеградации нефтяного загрязнения. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. -М., 2004. - 27 с.

35. Соркина Т.А., Куликова H.A., Филиппова О.И., Лебедева Г.Ф., Перминова И. В. Биологическая активность гумата железа по отношению к проросткам пшеницы // Тр. IV Всерос. конф. "Гуминовые вещества в биосфере". М., 2007. С. 517-520.

36. Стадников Г.Л. Происхождение углей и нефти. Л.: Изд-во АН СССР.-1937.-611с.

37. Терехова В.А., Домашнев Д.Б., Каниськин М.А., Степачев A.B. Экотоксикологическая оценка повышенного содержания фосфора в почвогрунте по тест-реакциям растений на разных стадиях развития // Пробл. агрохим. и экологии. 2009. № 3. С. 21-26.

38. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. Учение о почвенном гумусе,- М.: Сельхозгиз.- 1937.- 285с.

39. Уникальный гумат // Сельскохозяйственный вестник. - 2008. - №1. - С. 6

40. Холодов В.А., Константинов А.И., Кудрявцев А.В., Перминова И.В. Строение гуминовых кислот почв зонального ряда по данным спектроскопии ЯМР 13С //Почвоведение. 2011, №9, с. 1064-1073

41. Христёва Л. А. Действие физиологически активных гуминовых кислот на растения при неблагоприятных условиях. //Гуминовые удобрения: теория и практика их применения.- Днепропетровск,- 1973,- Т.4.- С. 15-23

42. Шарипова Х.З. Состав и свойства углей Туркмении и основы получения гуминовых регуляторов роста растений. Автореф.дис. ... канд.техн.наук. -Минск, 1991.-26 с.

43. Якименко О.С., Терехова В.А. Гуминовые препараты и проблема оценки их биологической активности для целей сертификации // Почвоведение. 2011. №9. С. 1-10.

44. Albers CN, Banta GT, Hansen РЕ, Jacobsen OS. Effect of different humic substances on the fate of diuron and its main metabolite 3,4-dichloroaniline in soil. Environ Sci Technol 2008; 1:8687-91.

45. Alvarez-Puebla RA, Goulet PJG, Garrido JJ. Characterization of the porous structure of different humic. Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp 2005;256:129-35.

46. Arslan G, Pehlivan E. Uptake of Cr3+ from aqueous solution by lignite-based humic acids. Bioresour Technol 2008; 99:7597-605

47. Baalousha M, Motelica-Heino M, Le Coustumer P. Conformation and size of humic substances: Effects of major cation concentration and type, pH, salinity and residence time. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 2006; 272:48-55.

48. Baran A., Jasiewicz C., Antonkiewicz J. Testing toxicity of oily grounds using phytotoxkit tests // The First Joint PSE-SETAC Conference on Ecotoxicology. Book of Abstracts. Poland, 2009. Poster.

49. Benkova E, Michniewicz M, Sauer M, Teichmann T, Seifertova D, Jürgens G, Friml J. Local, Efflux-Dependent Auxin Gradients as a Common Module for Plant Organ Formation. Cell 2003; 115:591-602.

50. Blanchet RM. The direct and indirect effect of humified, organic matter on the nutrition of vascular plants. Annales agronomiques 1958; 9:499-532.

51. Bollag JM, Myers C, Pal S, Huang PM. The role of abiotic and biotic catalysts in the transformation of phenolic compounds. In: Huang PM, Berthelin J, Bollag JM, McGill WB, Page AL, eds. Environmental impacts of soil component interactions. Chelsea: Lewis Publisher 1995; 297-308.

52. Boluda R., Roca-Perez L., Marimyn L. Soil plate bioassay: An effective method to determine ecotoxicological risks // Chemosphere. 2011. V. 84. № 1. P. 1-8 .

53. Bottomley WB. Some effects of organic growth-promotion substances (auximones) on the growth of Lemma minor in mineral cultural solutions. Proc R Soc Lond B Biol Sei 1917; 89:481-505.

54. Canellas LP, Olivares FL, Okorokova-Facanha AL, Facanha AR. Humic acids isolated from earthworm compost enhance root elongation, lateral root emergence and plasma membrane H+-ATPase activity in maize roots. Plant Physiol 2002; 130:1951-7.

55. Canellas LP, Teixeira Junior LRL, Dobbss LB, Silva CA, Medici LO, Zandonadi DB, Facanha AR. Humic acids crossinteractions with root and orgnic acids. Ann Appl Biol 2008; 153:157-66.

56. Carletti P, Masi A, Spolaore B, Polverino De Laureto P, De Zorzi M, et al. Protein Expression Changes in Maize Roots in Response to Humic Substances. J Chem Ecol 2008; 34:804-18.

57. Cattani I, Zhang H, Beone GM, Del Re AA, Boccelli R, Trevisan M. The role of natural purified humic acids in modifying mercury accessibility in water and soil. J Environ Qual 2009; 6:493-501.

58. Celano G, Smejkalova D, Spaccini R, Piccolo A. Interactions of three s-triazines with humic acids of different structure. J Agric Food Chem 2008; 27:7360-6.

59. Chen Y, Aviad T. Effects of humic substances on plant growth. In: MacCarthy P, Malcolm RL, Clapp CE, Bloom PR, eds. Humic Substances in Soil and Crop Science: Selected Readings, Madison: American Society of Agronomy and Soil Science Society of America 1990; 161-87.

60. Chen Y, De Nobili M, Aviad T. Stimulatory effects of humic substances on plant growth. In: Magdoff FR, Weil RR, eds. Soil Organic Matter in Sustainable Agriculture. Boca Raton: CRC Press 2004; 103-29.

61. Clapp CE, Chen Y, Hayes MHB, Cheng HH. Plant growth promoting activity of humic substances. In: Swift RS, Sparks KM, eds. Understanding and Managing Organic Matter in Soils, Sediments and Waters. St. Paul: International Humic Science Society 2001; 243-55.

62. Corrado G, Sanchez-Cortes S, Francioso O, Garcia- Ramos JV. Surface-enhanced Raman and fluorescence joint analysis of soil humics. Anal Chim Acta 2008; 616:69-77.

63. Dahm H, Sitek JM, Strzelczyk E. Synthesis of auxins by bacterial isolated from the roots of pine seedlings inoculated with rusty forest soil. Pol J Soil Sci 1977 10:131-7

64. Dell'Agnola G, Nardi S. Hormone-like effect and enhanced nitrate uptake induced by depolycondensed humic fractions obtained from Allobophora rosea and A.caliginosa faeces. Biol Fertil Soils 1987; 4:115-8.

65. Dobbss LB, Medici LO, Peres LEP, Pino-Nunes LE, Rumjianek VM, Facanha AR, Canellas LP. Changes in root development of Arabidopsis promoted by organic matter from oxisols. Ann Appl Biol 2007; 151:199-211.

66. Elena A, Lemenager D, Bacaicoa E, Fuentes M, Baigorri R, Zamarreno AMA, Garcia-Mina JMA. The root application of a purified leonardite humic acid modifies the transcriptional regulation of the main physiological root responses to Fe deficiency in Fe-sufficient cucumber

67. Elgala AM Metwally AJ, Khalil RA. The effect of humic acid and Na2 EDDHA on the uptake of Cu, Fe and Zn by barley in sand culture. Plant Soil 1978; 49:41-8.

68. Elkins KM, Nelson DJ. Spectroscopic approaches to the study of the interaction of aluminum with humic substances. Coord Chem Rev 2002; 228:20525.

69. Facanha AR, Facanha ALO, Olivares FL, Guridi F, Santos GA, Velloso ACX, et al. Bioatividade de acidos humicos: efeito sobre o desenvolvimento redicular esobre a bomba de protons da membrana plasmatica. Pesqui Agropecu Bras 2002; 37:1301-10.

70. Flaig W, Beutelsacher H, Rietz E. Chemical composition and physical properties of humic substances. In: Soil components: Gieseking JE, ed. Organic components, vol 1. New York: Springer-Verlag 1975; 1-211.

71. Frias I, Caldeira MT, Perez-Castineira JR, Navarro-Avino JP, Culianez-Macia FA, Kuppinger O, et al. A major isoform of the maize plasma membrane H+ -ATPase: characterization and induction by auxin in coleoptiles. Plant Cell 1996; 8:1533-44.

72. Fucks W. Die Chemie der Kohle.- Berlin.- 1931,- 210 s.

73. Goda H, Shimada Y, Aasmi T, Fujioka S, Yoshida S. Microarray analysis of brassinosteroid-regulated genes in Arabidopsis. Plant Physiol 2002; 130:1319-34.

74. Gorsuch J., Merrilee R., Anderson E. Comparative toxicities of six heavy metals using root elongation and shoot growth in three plant species // Environ. Toxicol. Risk Asses. 1995. V. 3. P. 377-391.

75. Guminski S. Present-day views on physiological effects induced in plant organism by humic compounds. Sov Soil Sci 1968; 1250-6.

76. Hagen G, Kleinschmidt A, Guilfoyle T. Auxin-regulated gene expression in intact soybean hypocotyl and excised hypocotyl sections. Planta 1984; 162:147-53.

77. Hamence JH. The determination of auxins in soils, including a note on synthetic growth substances. Analyst 1946; 71:111-6.

78. Hernando V, Ortega BC, Fortun C. Study of the action of two types of humic acid on the maize plant. In: Soil Organic Matter Studies Vol 2, Report of IAEA Meeting Vienna. Oxford: Pergamon Press 1977.

79. Insam H, Rangger A, Henrich M, Hitzl W. The effect of grazing on soil microbial biomass and community on alpine pastures. Phyton 1996; 36:205-16.

80. Janos P, Hula V, Bradnova P, Pilarova V, Sedlbauer J. Reduction and immobilization of hexavalent chromium with coal- and humate-based sorbent. Chemosphere 2009; 75:732-8.

81. Jezierski A, Czechowski H, Jerzykiewicz M, Drozd J. EPR investigations of structure of humic acids from compost, soil, peat and soft brown coal upon oxidation and metal uptake. Appl Magn Reson 2000; 18:127-36.

82. Kononova MM. Soil organic matter. Its nature, its role in soil formation and in soil fertility. Oxford: Pergamon 1966; 544.

83. Kucerik J, Smejkalova D, Cechlovska H, Pekar M. New insights into aggregation and conformational behavior of humic substances: Application of high resolution ultrasonic spectroscopy. OrgGeochem 2007; 38:2098-110.

84. Lebuhn M, Hartmann A. Method for determination of indole-3-acetic acid and related compounds of L-tryptophan catabolism in soils. J Chromatogr 1993; 629:255-66.

85. Lee YS, Bartlett RJ. Stimulation of plant growth by humic substances. Soil Sci Soc Am J 1976;40:876-9.

86. Linehan DJ. Humic acid and iron uptake by plants.Plant and Soil 1978; 50:66370.

87. Luo W, Gu B. Dissolution and mobilization of uranium in a reduced sediment by natural humic substances under anaerobic conditions. Environ Sci Technol 2009;43:152-6.

88. Macdonald H. Auxin perception and signal transduction. Physiol plantarum 1997; 100:423-30.

89. Marino G, Francioso O, Carletti P, Nardi S, Gessa C. Mineral content and root respiration of in vitro grown kiwifruit plantlets treated with two humic fractions. J Plant Nutr 2008; 31:1074-90.

90. Martin-Neto L, Traghetta DG, Vaz CM, Crestana S, Sposito G. On the interaction mechanisms of atrazine and hydroxyatrazine with humic substances. J Environ Qual 2001; 30:520-5.

91. Meharg AA, Blatt MR. N03 - transport across the plasma membrane of Arabidopsis thaliana root hairs: kinetic control by pH and membrane voltage.J MembrBiol 1995; 145:49-66.

92. Michaud A, Chappelaz C., Hinsinger P. Copper phytotoxicity affects root elongation and iron nutrition in durum wheat (Triticum turgidum durum L.) // Plant and Soil. 2008. V. 310. № 1-2. P. 151-165.

93. Miller AJ, Smith SJ. Nitrate transport and compartmentation in cereal root cells. J Exp Bot 1996; 300:843-54.

94. Muscolo A, Bovalo F, Gionfriddo F, Nardi S. Earthworm humic matter produces auxin-like effects on Daucus carota cell growth and nitrate metabolism. Soil Biol Biochem 1999; 3:1303-11.

95. Muscolo A, Cutrupi S, Nardi S. IAA detection in humic substances. Soil Biol Biochem 1998;30:1199-201.

96. Muscolo A, Felici M, Concheri G, Nardi S. Effect of humic substances on peroxidase and esterase patterns during growth of leaf explants of Nicotiana plumbaginifolia. Biol Fertil Soils 1993; 15:127-31.

97. Muscolo A, Panuccio MR, Abenavoli MR, Concheri G, Nardi S. Effect of molecular complexity and acidity of earthworm faeces humic fractions on glutamate dehydrogenase, glutamine synthetase and phosphoenolpyruvate carboxylase in Daucus carota II cells. Biol Fertil Soils 1996; 22:83-8.

98. Muscolo A, Sidari M, Francioso O, Tugnoli V, Nardi S. The auxin-like activity of humic substances is related to membrane interactions in carrot cell cultures. J Chem Ecol 2007;33:115-29.

99. Mylonas VA, McCants CB. Effects of humic and fulvic acids on growth of tobacco 2. Tobacco growth and ion uptake. J Plant Nutr 1980; 2:377-93.

100. Nakamura A, Higuchi K, Goda H, Fujiwara MT, Sawa S, Koshiba T, et al. Brassinolide Induces IAA5, IAA 19 and DR5, a Synthetic Auxin Response Element in Arabidopsis, Implying a Cross Talk Point of Brassinosteroid and Auxin Signalling. Plant Physiol 2003; 133:1843-53.

101. Nardi S, Concheri G, Dell'Agnola G. Biological activity of humus. In: Piccolo A, ed. Humic Substances in Terrestrial Ecosystems. The Netherlands: Elsevier 1996; 361-406.

102. Nardi S, Muscolo A, Vaccaro S, Baiano S, Spaccini R, Piccolo A. Relationship between molecular characteristics of soil humic fractions and glycolytic pathway and krebs cycle in maize seedlings. Soil Biol Biochem 2007; 39:3138-46.

103. Nardi S, Pizzeghello D, Remiero F, Rascio N. Chemical and biochemical properties of humic substances isolated from forest soils and plant growth. Soil Sci Soc Am J 2000; 64:639-45.

104. Nardi S., Pizzeghello D., Muscolo A., Vianello A. Physiological effects of humic substances on higher plants // Soil Biol. Biochem. 2002. V. 34. P. 15271536.

105. Oettmeier W, Masson K, Donner A. Anthraquinone inhibitors of photosystem II electron transport. FEBS Letts 1988; 231:259-62.

106. Oono Y, Oura C, Rahman A, Aspuria ET, Hayashi K, Tanaka A, Uchimiya H. p-Chlorophenoxyisobutyric acid impairs auxin response in Arabidopsis root. Plant Physiol 2003; 111:1135-47.

107. Persoone G. Recent new microbiotests for cost-effective toxicity monitoring: the Rapidtoxkit and the Phytotoxkit // Book of Abstr. of 12th Inter. Symp. on Toxicity Assessment. 2005. P. 112.

108. Petrus-Vancea, A. Effect Of Deuterium Depleted Water And Pi Water About In Vitro Germination Of Mature Caryopses Of Some Species / Petrus-Vancea, A., Blidar, C.F., Ladanyi, I. // Analele Universitatii din Oradea - Fascicula Biologie Tom. XVII / 1. 2010., 170-174.

109. Pflugmacher S, Pietsch C, Rieger W, Steinberg CEW. Dissolved natural organic matter (NOM) impacts photosynthetic oxygen production and electron transport in coontail Ceratophyllum demersum. Sci Total Environ 2006; 357:16975.

110. Piccolo A, Celano G, Pietramellara G. Effects offractions of coal-derived humic substances on seed germination and growth of seedlings (Lactuga sativa and Lycopersicum esculentum). Biol Fertil Soil 1993; 16:11-5.

111. Piccolo A. The Supramolecular structure of humic substances. A novel understanding of humus chemistry and implications in soil science. Advances in Agronomy 2002; 75:57-134.

112. Piccolo A. The supramolecular structure of humic substances. Soil Sci 2001; 166:810-33.

113. Pinton R, Cesco S, Iacoletti G, Astolfi S, Varanini Z. Modulation of N03-uptake by water-extractable humic substances: involvement of root plasma membrane H+ATPase. Plant Soil 1999; 215:155-61.

114. Quaggiotti S, Ruperti B, Pizzeghello D, Francioso O, Tugnoli V, Nardi S. Effect of low molecular size humic substances on the expression of genes involved in nitrate transport and reduction in maize (Zea mays L.). J Exp Bot 2004; 55:80313.

115. Rademacher W. Occurrence of gibberellins in different species of the fungal genera Sphaceloma and Elsinoe. Phytochemistry 1992; 31:4155-7.

116. Rankenberger WT, Arshad M. Phytormones in Soils. New York, Marcel Dekker Inc 1995.

117. Ruiz-Cristin J, Briskin DP. Characterization of a H+/N03 - symport associated with plasma membrane vescicles of maize roots using 36C103- as a radiotracer analog. Arch Biochem Biophys 1991; 285:74-82.

118. Russell L, Stokes AR, Macdonald H, Muscolo A, Nardi S. Stomatal responses to humic substances and auxin are sensitive to inhibitors of phospholipase A2. Plant Soil 2006; 283:175-85.

119. Sabatini S, Beis D, Wolkenfelt H, Murfett J, Guilfoyle T, Malamy J, et al. An auxin-dependent distal organizer of pattern and polarity in the Arabidopsis root. Cell 1999; 99:463-72.

120. Schaumann GE. Soil organic matter beyond molecular structure 1. Macromolecular and supramolecular characteristics. J Plant Nutr Soil Sci 2006; 169:145-56.

121. Scherer GFE. Second messengers and phosholipase A2 in auxin transduction. Plant Mol Biol 2002; 49:357-72.

122. Schmidt W, Cesco S, Santi S, Pinton R, Varanini Z. Water-extractable humic substances as nutrient acquisition signals for root hairs development in Arabidopsis. In: Hartmann A, Schmid M, Wenzel W, Hinnsinger Peds. Rizosphere 2004—Perspectives and Challenges.Neuherberg: GSF-Berich 2005; 71.

123. Schmidt W, Santi S, Pinton R, Varanini Z. Waterextractable humic substances alter root development and epidermal cell pattern in Arabidopsis. Plant Soil 2007; 300:259-67.

124. Schulten HR, Leinweber P. New insights into organicmineral particles: composition, properties, and modelsof molecular structure. Biol Fertil Soils 2000; 30:399-432.

125. Schulten HR, Schnitzer M. Chemical model structures for soil organic matter and soils. Soil Sci 1997; 162:115-30.

126. Sessi E, Nardi S, Gessa C. Effects of low and high molecular weight humic substances from two differ ent soils on nitrogen assimilation pathway in maize

seedlings. Humic Substances in the Environment (ISSN: 1506-7696) 2000; 2:3946.

127. Simpson AJ, Kingery WL, Hayes MH, Spraul M, Humpfer E, Dvortsak P, et al. Molecular structures and associations of humic substances in the terrestrial environment. Naturwissenschaften 2002; 89:84-8.

128. Sladky Z. The effect of extracted humus substances ongrowth of tomato plants. Biol Plant 1959; 1:142-50.

129. Smejkalova D, Piccolo A. Aggregation and disaggregation of humic supramolecular assemblies by NMR diffusion ordered spectroscopy (DOSY-NMR). Environ Sci Technol 2008; 42:699-706.

130. Stevenson FJ. Organic forms of soil nitrogen. In: John Wiley, ed. Humic Chemistry: Genesis, Composition, Reaction. New York 1994; 59-95.

131. Stewart WS, Anderson MS. Auxins in some American soils. Bot Gaz 1942; 103:570-5.

132. Tan KH, Binger A. Effect of humic acid on aluminium toxicity in corn plants. Soil Sci 1986; 14:20-5.

133. Tan KH. Humic Matter in Soil and the Environment. Marcel Dekker, New York 2003.

134. The deuterium depleted water effect about wheat, corn and radishes germination / Cachita-Cosma et al // Water, Environment and Helth, EASA Conference, Arad. 2002., 83-86.

135. Thibaud JB, Grignon C. Mechanism of nitrate uptake in corn roots. Plant Sci Let 1981;22:279-89.

136. Thomas SM, Thorne GN, Pearman I. Effect of nitrogen on growth, yield and photorespiratory activity in spring wheat. Ann Bot 1978; 42:827-37.

137. Trevisan S, Pizzeghello D, Ruperti B, Francioso O, Sassi A, Palme K, et al. Humic substances induce lateral root formation and expression of the early auxinresponsive IAA19 gene and DR5 synthetic element in Arabidopsis. Plant Biol 2009; doi: 10.1111/j. 1438-8677.2009.00248.X.

138. Trevisan S. A genomic approach for studying the biological activity of humic substances. University of Padua, Padua (PhD thesis) 2009.

139. Ulmasov T, Murfett J, Hagen G, Guilfoyle TJ. Aux/IAA proteins repress expression of reporter genescontaining natural and highly active synthetic auxin response elements. Plant Cell 1997; 9:1963-71.

140. Varanini Z, Pinton R. Direct versus indirect effects of soil humic substances on plant growth and nutrition. In: Pinton R, Varanini Z, Nannipieri P, eds. The Rizosphere. Basel: Marcel Dekker 2001; 141-58.

141. Varanini Z, Pinton R. Humic substances and plant nutrition. In: Luttge, ed. Progress in Botany. Berlin: Springer 1995; 97-117.

142. Vaughan D, Chesire MV, Mundie CM. Uptake by the beetroot tissue and biological activity of 14C-labelled fractions of soil organic matter. Biochem Soc Trans 1974; 2:126-9.

143. Vaughan D, Linehan DJ. The growth of wheat plants in humic acid solutions under axenic conditions. Plant Soil 1976; 44:445-9.

144. Vaughan D, Malcolm RE. Influence of humic substances on growth and physiological processes. In: Vaughan D, Malcolm RE, eds. Soil Organic Matter and Biological Activity Dordrecht: Martinus Nijhoff Junk W, The Netherlands 1985; 37-76.

145. Vaughan D, Ord BG. Uptake and incorporation of 14C-labelled soil organic matter by roots of Pisum sativum L. J Exp Bot 1981; 32:679-87

146. Vaughan D. Effetto delle sostanze umiche sui processi metabolici delle piante. In: Burns RG, Dell'Agnola G, Miele S, Nardi S, Savoini G, Schnitzer M, et al, eds. Sostanze Umiche effetti sul terreno e sulle piante. Roma: Ramo Editoriale degli Agricoltori 1986; 59-81.

147. Vaughan D. The stimulation of invertase development in aseptic storage tissue slices by humic acids. Soil Biol and Biochem 1967; 1:15-28.

148. Vermeer AWP. Interactions between humic acid and hematite and their effects on metal ion speciation. Wageningen University, The Netherlands. (PhD thesis)1996.

149. Wang S, Mulligan CN. Enhanced mobilization of arsenic and heavy metals from mine tailings by humic acid. Chemosphere 2009; 74:274-9.

150. Wang X., Sun C., Gao S., Wang L., Shuokui H. Validation of germination rate and root elongation as indicator to assess phytotoxicity with Cucumis sativus // Chemosphere. 2001. V. 44. № 8. P. 1711-1721.

151. Yamazoe A, Hayashi K, Kepinski S, Leyser O, Nozaki H. Characterization of terfestatin A, a new specific inhibitor for auxin signaling. Plant Physiol 2005;139:779-89.

152. Zandonadi DB, Canellas LP, Facanha AR. Indolacetic and humic acids induce lateral root development through a concerted plasmalemma and tonoplast H+pumps activation. Planta 2007; 225:1583-95.

153. Ziechmann W. Humic Substances. Mannheim: Wissenschaftsverlag 1994.