1914 թվականին ավարտել է Մոսկվայի գյուղատնտեսական ինստիտուտը (այժմ՝ Տիմիրյազևի անվան գյուղատնտեսական ակադեմիա)։ Թումանյանը եղել է իր հիմնադրած մասնավոր երկրագործության ամբիոնի վարիչ նախ Երևանի համալսարանում (մինչև 1930), ապա հայկական գյուղատնտեսական ինստիտուտում (1930-1949)։ 1944 թվականին Թումանյանի նախաձեռնությամբ կազմակերպվեց ՀԽՍՀ ԳԱ երկրագործության ԳՀԻ, որի տնօրենն է եղել մինչև 1950 թվականը։ Թումանյանը ՀԽՍՀ-ում հայտնաբերել և ուսումնասիրել է վայրի ցորենի մի քանի տեսակներ իրենց տարատեսակներով։ Ուսումնասիրությունները նվիրված են դաշտային պայմաններում մշակվող բույսերի ձևառաջացման, բույսերի օնտոգենեզում փոփոխությունների օրինաչափությունների հայտնաբերման հարցերին[4]։ Դրանք նպաստեցին ճշտելու կուլտուրական ցորենի ծագման ու զարգացման հարցերը, բարելավելու ՀԽՍՀ-ում մշակվող ցորենի տեղական հինավուրց սորտերը (սպիտակահատ, գալգալոս, կարմիր սլֆահատ, կարմիր կունդիկ և այլն)։ Թումանյանը եղել է Անդրկովկասյան ֆեդերացիայի Կենտգործկոմի անդամ (1935 - 1937), ՀԽՍՀ Գերագույն խորհրդի Նախագահության նախագահի տեղակալ (1944-1947)։ Լենինականի դաշտավարական տեխնիկումը կոչվում է Թումանյանի անվամբ։ Հայկական գյուղատնտեսական ինստիտուտում սահմանված է ակադեմիկոս Թումանյանի անվան ուսանողական մեկ թոշակ։
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 4, էջ 236)։