Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ГРЕЧИХА НА ПОЛЯХ АЛТАЯ

Важов В М,

3.4. Почвенный покров

Земли Алтайского края весьма разнообразны по почвенному плодородию, водным свойствам и тепловому режиму (Н.И. Базилевич, П.И. Шаврыгин, 1959; О.И. Антонова с соавт., 1986). Здесь встречаются практически все ландшафты умеренных широт. По данным Алтайского НИИСХ, почвенный покров сложен более, чем 30-ю типами почв, занимающих свыше 900 тыс. га засолённых земель, 570 – пойменных, 1140 – эродированных, 1240 тыс. га – склоновых земель с крутизной свыше 5° (табл. 23).

Таблица 23

Состав и соотношение основных типов почв Алтайского края
(по Государственному докладу…, 2011)

Типы и подтипы почв Алтайского края разнообразны, основу земледелия составляют чернозёмы: обыкновенные, выщелоченные, южные и оподзоленные, а также каштановые почвы (рис. 20).

М 1: 3500000

Рис. 20. Почвы Алтайского края (по Атласу …, 1991)

В пределах геоморфологических частей Алтайского края выделяют следующие почвенные зоны (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011):

1. Зона каштановых почв сухих степей.

2. Зона чернозёмов засушливой и умеренно засушливой колочной степи.

3. Зона выщелоченных чернозёмов и серых лесных почв средней лесостепи.

4. Зона оподзоленных и выщелоченных чернозёмов, тёмно-серых и серых лесных почв предгорий Салаира.

5. Зона чернозёмов предгорных равнин, предгорий и низкогорий Алтая.

6. Пояс горно-лесных почв низкогорий, среднегорий и высокогорий Алтая.

Зона каштановых почв сухих степей – наиболее засушливая почвенная зона Алтайского края, протянувшаяся вдоль западных границ и уходящая за его пределы в Павлодарскую область Казахстана. По геоморфологическим условиям зона относится к Кулундинской низменности, представляющей собой плоскую или слабоволнистую равнину. Южная часть зоны прорезана долиной реки Алей и двумя (Барнаульской и Касмалинской) ложбинами древнего стока, образовавшими здесь обширную дельту и заполненными песчано-супесчаными отложениями. Почвы в западной части Кулундинской природно-экономической зоны преимущественно каштановые, суглинистые и легкосуглинистые, в приборовой части – супесчаные. Почвенный покров восточной Кулунды представлен южными и обыкновенными чернозёмами. По границе с Западно-Кулундинской подзоной в почвенный комплекс входят тёмно-каштановые почвы (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011).

Легкий гранулометрический состав пород и почв, безлесье территории, отсутствие естественной растительности в связи с массовой распашкой земель, наличие сильных ветров в мае-июне, когда почва не защищена культурной растительностью, создают благоприятные условия для развития ветровой эрозии, которая вместе с дефицитом влаги является основным условием, препятствующим росту урожайности сельскохозяйственных культур.

В земледельческом отношении зона каштановых почв резко обособляется от всех других почвенных зон. Основными факторами, снижающими плодородие почв этой зоны и обеспечивающими получение гарантированных урожаев, являются: низкая влагообеспеченность, связанная с аридностью климата; развитие ветровой эрозии; ограниченные запасы основных элементов почвенного плодородия.

Важнейшей задачей в зоне сухой степи следует считать сохранение и накопление в почве влаги агротехническими, лесомелиоративными и другими мероприятиями.

Зона чернозёмов засушливой и умеренно-засушливой колочной степи – самая большая по территории в Алтайском крае, занимает центральную часть древнеаллювиальных равнин. Границами её на северо-востоке и востоке является р. Обь, на юго-востоке и юге – долины рек Алея и Чарыша, на юго-западе и западе – зона каштановых почв сухих степей, на северо-западе эта зона постепенно переходит в среднюю лесостепь Новосибирской области. Преобладающие почвы Приалейской природно-экономической зоны – чернозёмы южные и обыкновенные в комплексе с маломощными среднесуглинистыми и выщелоченными. В центральной части Приобской природно-экономической зоны преобладают чернозёмы обыкновенные среднегумусные среднемощные среднесуглинистые. В северной части почвенный покров представлен, преимущественно, обыкновенными и выщелоченными чернозёмами. Зона характеризуется расчленённым рельефом, значительная часть пахотных земель расположена на склонах и подвержена совместному проявлению ветровой и водной эрозии (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011).

На почвах, подверженных эрозии, в прошлые годы были созданы лесополосы для снегозадержания и обеспечения предвегетационного увлажнения почвы (В.В. Вольнов, А.В. Бойко, 2010). Однако в последнее время они не окультуриваются и их почвозащитный эффект невелик. Несмотря на это, лесополосы выполняют важную экологическую функцию – содействуют сохранению многих биологических видов растений и животных, поддерживают разнообразие энтомофильных насекомых в природе, активных опылителей полевых и луговых культур.

Зона выщелоченных чернозёмов и серых лесных почв средней лесостепи расположена на Бийско-Чумышской возвышенной равнине и на древних террасах Оби. В почвенном покрове преобладают чернозёмы выщелоченные и оподзоленные, а также различные подтипы серых лесных почв. Высокая дренированность территории определяет практическое отсутствие гидроморфных и сравнительно слабое развитие полугидроморфных почв. Выщелоченные чернозёмы занимают 57 % от общей площади зоны. Этот тип чернозёмов располагается по вершинам и склонам широких увалов, в настоящее время практически полностью распаханных (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011).

Чернозёмы выщелоченные Бийско-Чумышской природно-экономической зоны характеризуются следующими агрохимическими показателями (Агрохимическая …, 1979): содержание гумуса 7,1 %; реакция среды в почвах нейтральная или близкая к нейтральной (5,6–6,0; 6,1–7,0); содержание подвижного фосфора по Чирикову высокое (15,1–20,0 мг на 100 г почвы); содержание обменного калия в почве по Чирикову также высокое (12,1–18,0 мг на 100 г почвы).

На серые и тёмно-серые лесные почвы приходится более 20 % территории и приурочены они к склонам, логам и речным долинам. В пашню вовлечено только 14 % серых лесных почв, значительные их площади заняты сенокосами и пастбищами. Особенность почвенного покрова данной зоны – низкие запасы гумуса, что в целом снижает общее плодородие почв. При этом серые лесные почвы отличаются от выщелоченных чернозёмов меньшей мощностью гумусового горизонта и, соответственно, меньшим содержанием гумуса.

Почти все почвенные разности средней лесостепи обладают сравнительно высоким естественным плодородием, что позволяет получать здесь устойчивые урожаи зерновых культур.

Зона оподзоленных и выщелоченных чернозёмов, тёмно-серых и серых лесных почв предгорий Салаира располагается неширокой полосой за Чумышом и приурочена к предгорной равнине Салаирского кряжа. Пашня составляет 29 % от общей площади сельскохозяйственных угодий, а кормовые угодья – 45 %. Основная часть пашни расположена на чернозёмах, а сенокосы и пастбища – частично на чернозёмах, серых лесных, луговых и аллювиальных почвах. При этом в пашне серые лесные почвы занимают около 22 %, а в кормовых угодьях – 32 %. В почвенном покрове Присалаирской природно-экономической зоны преобладают оподзоленные чернозёмы и тёмно-серые лесные почвы. Сложный рельеф является причиной сильно развитой водной эрозии, наносящей ущерб почвенному плодородию (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011).

Зона чернозёмов предгорных равнин, предгорий и низкогорий Алтая является нижней ступенью вертикальной поясности северо-западного, северного и северо-восточного Алтая и занимает пространство южнее рек Бии, Чарыша и юго-восточнее среднего течения р. Алея. В настоящее время значительная часть территории распахана, наиболее крупные массивы пашни располагаются по подгорным и предгорным равнинам и увалистым предгорьям. Почвенная зона характеризуется высоким уровнем современного хозяйственного освоения, где пашня занимает более 50 % от общей площади. Пахотные земли располагаются на чернозёмах (около 88 %), под кормовые угодья используются лугово-чернозёмные, луговые, аллювиальные и другие почвы (В.П. Олешко, В.В. Яковлев, Е.Р. Шукис, 2005; Государственный доклад…, 2011).

В западной части Приалтайской природно-экономической зоны сформированы южные и обыкновенные чернозёмы, а в северо-восточной – обыкновенные. Почвы характеризуются достаточно высоким плодородием, однако здесь проявляется как ветровая, так и водная эрозия, причём водная – преимущественно в восточных и южных районах. Значителен смыв почвы в холмисто-сопочных предгорных частях зоны.

В Алтайской природно-экономической зоне преобладают тучные и выщелоченные чернозёмы с высоким содержанием гумуса и хорошей водоудерживающей способностью. Значительные площади занимают горные лесные почвы.

Пояс горно-лесных почв низкогорий, среднегорий и высокогорий Алтая незначительно вовлечён в земледельческий оборот и характеризуется контрастным плодородием. Эти почвы используются в основном в качестве естественных кормовых угодий при строгой регламентации сенокосо-пастбищеоборотов. В низкогорьях Алтая сформированы почвы чернозёмного типа – оподзоленные и, большей частью, выщелоченные чернозёмы. На вершинах холмов и южных склонах распространены небольшими пятнами слаборазвитые чернозёмные почвы. Они непахотнопригодны, содержат очень много гумуса (10–18 %). В межувалистых понижениях, в долинах водотоков, формируются плодородные лугово-болотные, луговые, чаще чернозёмно-луговые и лугово-чернозёмные почвы.

В среднегорьях распространены горно-лесные, а также горно-лесные чернозёмовидные почвы. На Бие-Катунском холмисто-увалистом низкогорном междуречье развиты дерново-глубокоподзолистые почвы. В междуречье Бии и Катуни, на правобережье среднего и нижнего течения Бии расположены горно-лесные серые оподзоленные почвы. На склонах и прилавках древних высоких террас рек пятнами встречаются горно-лесные перегнойно-карбонатные почвы.

В высокогорном поясе, выше горно-луговых или горно-лесных, сосредоточены горно-тундровые почвы (Почвы…, 1973).

Горные почвы только частично вовлечены в производство зерновых культур, так как они используются, в большинстве случаев, для выращивания кормов, необходимых развитому здесь мясо-молочному животноводству.

Почвенные особенности рассматриваемой территории определяют систему удобрений зерновых культур, влияющую на экономические показатели земледелия. Природные зоны края по содержанию гумуса очень разнообразны: данный показатель изменяется от 2,5–3,0 % в Западно-Кулундинской зоне, до 8,1–9,0 % – в Алтайской (табл. 24).

Таблица 24

Почвенные показатели природно-сельскохозяйственных зон Алтайского края
(по В.В. Вольнову, А.С. Давыдову, 2006)

Посевы гречихи на чернозёмах разных подтипов наиболее рентабельны, поскольку здесь меньше вносят удобрений. Такие почвы имеют хорошие морфологические, водно-физические и химические данные, например, чернозём выщелоченный лесостепи (Почвы…, 1980):

Гор. Апах 0–24 см – свежий, тёмно-серый, среднесуглинистый, комковато-пылеватый, рыхлый, много корней, переход постепенный.

Гор. АВ 24–34 см – свежий, тёмно-бурый, среднесуглинистый, комковатый, слабо уплотнён, редкие корни растений, переход постепенный.

Гор. В 34–60 см – свежий, бурый, среднесуглинистый, комковатый, плотноватый, затеки гумуса.

Гор. ВСк 60–85 см – свежий, буро-жёлтый, непрочно-комковатый, среднесуглинистый, плотноватый, карбонаты в виде псевдомицелия, переход постепенный.

Гор. Ск 85–150 см – свежий, белесо-жёлтый, легкосуглинистый, бесструктурный, слабо уплотнен, карбонаты в виде всевдомицелия.

Вскипание от соляной кислоты – с 60 см.

Водно-физические исследования выщелоченных чернозёмов показывают, что они удовлетворительно микроагрегированы, о чем свидетельствуют небольшие величины фактора дисперсности. Пахотный горизонт имеет минимальную микроагрегированность. В целом, чернозёмы выщелоченные характеризуются высокой способностью сохранять микроагрегированность в процессе длительной распашки, что связано с преобладанием гуминовых кислот в органических коллоидах (Почвы …, 1980).

Водопрочность макрооструктуренных агрегатов слабая, особенно в пахотном слое (Почвы…, 1980). Так, если в гор. Аподпах. и в АВ содержание водопрочных агрегатов диаметром 0,25 мм составляет 50–56 %, то в Апах. – 10 %. Водопрочность макроструктуры старопахотных почв также слабая.

Плотность почвы пахотного горизонта чернозёмов выщелоченных составляет 1,03 г/см3, что свидетельствует о незначительном уплотнении в его сложении, которое не является оптимальным (1,1–1,3 г/см3) для многих зерновых культур. Нижележащие слои также слабо уплотнены. Горизонты В и ВС – средне уплотнены. Изменение плотности твёрдой фазы почвы по профилю незначительное, несколько выше её значение в гумусовом слое.

Общая порозность в пахотном слое отличная, с глубиной она постепенно уменьшается, но также остается высокой, с минимальным значением 45 %. Отсюда можно сделать вывод о том, что профиль почвы слабо уплотнён, высокопористый, что обеспечивает его хорошую аэрируемость.

При увлажнении почвы в пределах наименьшей влагоёмкости, содержание воздуха в верхних горизонтах составляет 18–20 % от объёма почвы. Полевая влагоёмкость в пахотном слое – 37,7 % от массы почвы, в гумусовом слое уменьшается до 26,6 %. В пахотном слое чернозёмы способны удерживать 27 мм влаги, в метровом – 330 мм.

Воздухоудерживающая способность почвы и водопроницаемость зависят как от содержания гумуса и гранулометрического состава, так и от культурного состояния почвы (Почвы…, 1980). Максимальная гигроскопичность колеблется от 6,9 % в Апах., до 5,5 % в почвообразующей породе. Запасы влаги, соответствующие максимальной гигроскопичности, составляют в слое 0–50 см – 37 мм, в метровом слое – 45 мм.

Диапазон активной влаги высокий и в пахотном слое достигает 93 мм, что соответствует 76 % от предельной полевой влагоёмкости. С глубиной почвы активная влага уменьшается до 61 %. Легкосуглинистые по гранулометрическому составу чернозёмы, обладающие меньшей влагоёмкостью, по сравнению со среднесуглинистыми, по диапазону активной влаги не уступают им.

Профиль выщелоченных чернозёмов характеризуется хорошей водопроницаемостью, которая в гор. А, по сравнению с горизонтами ВС и С, понижена и составляет 0,67 мм/мин. Такая водопроницаемость не обеспечивает быстрого впитывания талых вод и ливневых дождей, интенсивность которых достигает 2,6 мм/мин. Поэтому самым доступным и эффективным способом борьбы с эрозией почв является вспашка поперёк склона, уменьшающая поверхностный сток и смыв почвы
в 1,5–2,0, а иногда в 8–10 раз, по сравнению со вспашкой вдоль склона. Все последующие обработки также выполняют поперёк склона (А.П. Лихацевич, М.Г. Голченко, Г.И. Михайлов, 2010).

По данным ПТ «Цалис и К», почва опытных участков представлена чернозёмом выщелоченным маломощным среднегумусным среднесуглинистым. Слой почвы 0–45 см содержит 5,9 % гумуса; рНв – 6,8; валовые (%): азот – 0,51; фосфор – 0,20; калий – 0,13; подвижные (мг/100 г почвы): NО3 – 1,5; NН4 – 1,0; Р2О5 – 17,5; К2О – 45,0. Согласно группировке по обеспеченности подвижными элементами питания, почва низко обеспечена азотом, высоко фосфором и очень высоко – калием (по Чирикову), обладает средней гидролитической кислотностью и ёмкостью поглощения, высоко насыщена основаниями.

Материнской породой являются рыхлые лессовидные карбонатные отложения, залегающие на глубине 1,5–2,0 м. Лессовидность характерна для всего почвенного профиля, а в материнской породе – она наибольшая. Карбонаты в материнской породе сформированы в виде прожилок. В минералогическом составе лёсса преобладают кварц и известковые минералы. По гранулометрическому составу чернозём выщелоченный, в большинстве случаев, относится к среднесуглинистой разновидности. Морфологические показатели следующие:

Гор. Апах 0–26 см – свежий, тёмно-серый, среднесуглинистый, пылевато-комковатый, рыхлый, много корней, переход по цвету постепенный.

Гор. В1 26–41 см – свежий, темновато-серый с бурым оттенком, среднесуглинистый, комковатый, слабо уплотнён, редкие корни растений, переход постепенный.

Гор. В2 41–60 см – свежий, буровато-серый, среднесуглинистый, комковатый, уплотнён, переход постепенный.

Гор. В2Ск 60–80 см – свежий, буровато-палевый, лессовидный суглинок, комковатый, уплотён, вскипает с 80 см, переход ясный.

Гор. Ск 80–100 см – более свежий, светло-жёлтый, лессовидный карбонатный суглинок, почти бесструктурный, слабо уплотнён, карбонаты в виде налёта соли, вскипание бурное.

Чернозёмы выщелоченные обладают хорошим естественным плодородием, однако при длительном интенсивном использовании без применения удобрений плодородие их снижается вследствие недостатка питательных веществ. Применение удобрений на этих почвах даёт хороший результат в повышении урожайности зерновых культур.

Следует отметить, что почвенно-климатические условия многих природных зон Алтайского края создают благоприятные предпосылки для возделывания гречихи посевной и предопределяют её важную роль в земледелии как основной крупяной и медоносной культуры.