3. Физико-химические свойства и плодородие горных почв

Горно-лесные черноземовидные (темноцветные) почвы

Появление черноземовидных (темноцветных) почв в пределах лесного пояса обязано пышной высокозольной травянистой растительности, развитой под разреженными лиственничными лесами и их дериватами и почвообразующим породам, богатым основаниями (чаще всего алюво-делювию хлоритовых сланцев) (Хмелев, 1968).

Черноземовидные (темноцветные) почвы характеризуются очень хорошей оструктуренностью гумусового горизонта, мелкоземистым профилем, высокой порозностью, хорошей водопроницаемостью и водоудерживающей способностью, повышенным содержанием валового гумуса, азота и фосфора, слабокислой или близкой к нейтральной реакцией среды, высокой биологической активностью, глубокой опресненностью профиля.

Содержание гумуса очень высокое: в верхнем, 5 – 10-сантиметровом слое оно достигает 13 – 18%. По мере движения вниз по профилю происходит довольно постепенное уменьшение количества гумуса (табл. 1).

Таблица 1

Результаты определения потери от прокаливания, гумуса и азота в горно-лесных (черноземовидных) почвах Уймонской депрессии и ее окаймлений.

Месторасположение разрезов	Горизонт	Глубина образца, см		Потеря от прокаливания,%	Гумус, %	Азот валовой, %	С:N
1	2	3		4	5	6	7
Северная часть северо-восточного склона северного отрога Катунского хребта.	Карбонатные
	Ао Ад А АВк Вк ВСк	0-5 6-11 16-26 33-43 60-70 14,41		63,31 22,14 13,69 10,51 18,82 14,41	Не опр. 18,32 9,34 4,43 2,29 0,42	1,07 0,89 0,44 0,29 0,23 0,29	34,3 11,9 12,3 8,9 7,3 8,3
Нижняя часть северного склона Катунского хребта. Березово-лиственничный лес.	Выщелоченные
	Ао А1 АВ В ВС	0-5 6-11 14-19 23-33 45-55	59,23 14,37 8,52 6,09 4,60		Не опр. 9,84 4,08 2,03 0,92	Не опр. 0,53 0,22 0,11 0,06	- 10,8 10,8 10,7 8,8

Распределение общего азота по профилю почв повторяет ту же закономерность, какая была отмечена и в отношении гумуса, то есть снижение содержания азота с глубиной происходит относительно плавно, особенно ниже 5 – 10-сантиметрово слоя.

Количество доступных для растений соединений основных элементов питания (особенно фосфора) от верхней части профиля к нижней увеличивается (табл. 2), что, возможно, объясняется перемещением их из верхних горизонтов в нижние вместо с нисходящими токами влаги, а также энергичным потреблением питательных веществ растениями в гумусовом слое.

Таблица 2

Содержание подвижных форм питательных веществ в черноземовидных почвах, мг на 100 г сухой почвы

Горизонт	Глубина образца, см	Азот легкогидролизуемый по методу Тюрина-Кононовой	P2O5 по методу Кирсанова	К2О по методу Бровкиной
Черноземы оподзоленные
Апах Апах А1 А2В1 В1	0-10 10-20 21-31 35-45 50-60	7,5 5,6 4,4 8,3 12,8	7,8 6,6 8,7 9,2 10,3	4,4 4,4 3,8 3,6 12,4
Черноземы выщелоченные
Апах Апах АВ1 В1 В2	0-10 15-25 31-41 50-60 90-100	13,6 10,8 Не опр. Не опр. Не опр.	4,0 4,0 5,1 11,1 35,0	11,2 8,5 9,5 13,2 7,5

Обращает на себя внимание гуматный тип гумуса горизонта А. Эта обособленность гумуса может быть связана со значительным поступлением в почву кальция и магния при разложении растительного опада. Однако ниже происходит заметное уменьшение гуминовых кислот. Часть этих кислот подвергается гидролизу и трансформируется в более подвижные фульвокислоты, которые и концентрируются в нижних слоях почв, преобладая там над группой гуминовых кислот (Хмелев, 1968).

В составе поглощенных катионов преобладает кальций, на долю которого в дерновом слое приходится 89 – 92% и в остальной части профиля 62 – 98% (табл. 3). Относительное участие в составе обменных катионов магния весьма различно (5 – 37%), но второстепенно.

Таблица 3

Количество и состав поглощенных катионов и величина соотношения Са:Мg в горно-лесных черноземовидных (темноцветных) почвах Уймонской депрессии и ее окаймлений

Горизонт	Глубина образца, см	Поглощенные катионы мг-экв на 100 г сухой почвы				В % от суммы			Са²+/Мg²+
		Са²+	Мg²+	Н+	Сумма	Са²+	Мg²+	Н+
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Карбонатные
Ад А1 АВк Вк	6-11 16-26 33-43 60-70	44,90 38,08 14,82 12,79	5,07 5,13 5,93 7,23	0,24 0,09 Не опр. Не опр.	50,21 43,30 20,75 20,02	89,4 88,0 71,4 63,9	10,1 11,8 28,6 36,1	0,5 0,2 Не опр Не опр	8,8 7,4 2,5 1,8
Ад А1 А1к А1к АВк Вк ВСк ВСк Ск	0-5 5-15 17-27 30-40 50-60 73-83 87-97 100-110 130-140	62,56 36,19 29,38 25,52 21,77 14,47 12,49 11,24 4,61	5,42 3,87 3,45 3,43 3,60 4,72 5,27 5,46 2,77	Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр.	67,98 40,06 32,83 28,95 25,37 19,19 17,76 16,70 7,38	92,0 90,3 89,5 88,2 85,8 75,4 70,3 67,3 62,5	8,0 9,7 10,5 11,8 14,2 24,6 29,7 32,7 37,5	Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр Не опр	11,5 9,3 8,5 7,4 6,0 3,1 2,4 2,1 1,7
Выщелоченные
А1 АВ В ВС	6-11 14-19 23-33 45-55	38,44 23,93 17,46 8,98	6,41 5,18 3,87 1,97	0,20 0,12 Нет Следы	45,05 29,23 21,33 10,95	85,4 81,9 81,9 82,0	14,2 17,7 18,1 18,0	0,4 0,4 Нет Нет	6,0 4,6 4,5 4,5

Низкогорья отличаются повышенным атмосферным увлажнением, и засушливых условий здесь почти не наблюдается. В связи с этим развитые здесь черноземы обладающие хорошей водоудерживающей способностью, характеризуются высокими запасами продуктивной влаги. Поэтому урожаи возделываемых культур на этих почвах, как правило, выше, чем на почвах прилегающих равнин.

Черноземы низкогорий формируются главным образом на склоновых позициях, поскольку в пределах низкогорий слабо выражены плоские горизонтальные участки. Не случайно, что распахиваемые оподзоленные и выщелоченные черноземы подвержены процессам полной эрозии. Именно поэтому для предотвращения развития водной эрозии, а, следовательно, и для сохранения плодородия черноземов большое значение здесь приобретает внедрение противоэрозионных мероприятий: контурной вспашки, обвалования зяби, рядковых посевов поперек склонов.

Черноземы, развитые на склонах с углом наклона 7°, целесообразнее использовать под плодово-ягодные насаждения.

При хорошей агротехнике, внедрении противоэрозионных мероприятий, применении удобрений на черноземах низкогорий можно получать самые высокие в области и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур довольно широкого ассортимента.

Лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы

Почвы характеризуются довольно мощным хорошо оструктуренным гумусовым горизонтом с большим содержанием в нем валовых гумуса, азота, фосфора, калия, большой влагоемкостью, относительно хорошей водопроницаемостью, весьма высокой буферностью, слабокислой реакцией среды, почти полной насыщенностью основаниями, промытостью от легкорастворимых солей. Следовательно, черноземно-луговые и лугово-черноземные почвы обладают высоким потенциальным плодородием.

Питательные для растений вещества в этих почвах недостаточно мобильны. Несмотря на значительное содержание легкогидролизуемого азота, растения на лугово-черноземных и черноземно-луговых почвах в начальный период вегетации и нередко летом (после обильных дождей) испытывают азотное «голодание».

Подвижных форм P2O5 в пахотном слое содержится не более 4 – 7 мг на 100 г сухой почвы (табл. 4), что по общепринятым градациям отражает очень низкую обеспеченность фосфатами. С глубиной количество подвижных форм фосфора в большинстве случаев увеличивается, тогда, как валовое его содержание уменьшается.

Таблица 4

Содержание подвижных форм питательных веществ в черноземах, мг на 100 г сухой почвы

Горизонт	Глубина образца, см	Азот легкогидролизуемый по методу Тюрина-Кононовой	P2O5 по методу Кирсанова	К2О по методу Пейве
Лугово-черноземные почвы
Апах Апах А АВ В1 В2	0-10 10-20 23-32 44-55 63-73 80-90	7,4 8,2 5,6 4,8 4,8 5,0	7,2 4,0 3,4 7,5 8,3 12,1	8,3 8,0 6,8 6,9 8,7 10,2
Черноземно-луговые почвы
Апах А В1 В2 ВС ВС	0-15 20-35 40-55 65-80 90-100 105-120	Не опр. « »	4,0 5,1 5,4 11,3 19,6 26,1	7,2 7,2 8,1 9,0 10,3 10,4
Старопашка
Апах Апах А АВ В	0-10 17-27 20-40 58-68 79-89	4,6 4,4 4,8 3,6 3,2	4,2 4,4 4,6 3,8 8,4	6,2 6,5 7,2 4,4 4,0

Обменного калия в пахотном слое также мало (6 – 8 мг на 100 г сухой почвы) и будет, вероятно, ощущаться особенно при возделывании технических культур, корне- и клубнеплодов необходимость во внесении калийных удобрений. В отличие от P2O5 обменный калий распределен по профилю равномерно.

Лугово-черноземные и особенно черноземно-луговые почвы целесообразнее использовать под силосные культуры, особенно кукурузу, так как возделываемые на этих почвах зерновые подвержены грибковым заболеваниям, обычно полегают, нередко нарастают в солому и сильно засоряются.

Внесение азотных удобрений в лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы, несмотря на большие в них потенциальные запасы азота, также оказывало на урожай достоверное положительное действие. Это объясняется тем, что процесс нитрификации в этих почвах протекает замедленно и накопление нитратов сдерживается часто возникающим в начальный период вегетации избыточным увлажнением их профиля.

Горно-лесные серые оподзоленные и отчасти

дерново-глубокоподзолистые почвы

Горно-лесные серые оподзоленные почвы пологих склонов и их шлейфов при соблюдении противоэрозионных мероприятий пригодны для значительного расширения пахотных угодий низкогорий. При этом следует учесть то обстоятельство, что если темно-серые почвы имеют в общем неплохие водно-физические, физико-химические и химические свойства, то серые и особенно светло-серые склонны к заплыванию, плохо оструктурены, отличаются слабой водопрочностью макроструктурных агрегатов, как правило, малогумусны, характеризуются ненасыщенностью основаниями и явно кислой реакцией среды, содержат заметное количество обменного водорода и алюминия.

Эффективность применения удобрений, как известно, прежде всего зависит от содержания и соотношения в почвах доступных растениям форм питательных веществ (табл. 5).

Таблица 5

Содержание подвижных форм питательных веществ в горно-лесных серых оподзоленных, развитых на покровных суглинках и глинистых бескарбонатных отложениях, мг на 100 г сухой почвы

Горизонт	Глубина образца, см	Азот легкогидролизуемый по методу Тюрина-Кононовой	P2O5 по методу Кирсанова	К2О по методу Пейве
Темно-серые
Апах Апах А1 А2В В	0-10 15-25 30-40 46-56 70-80	8,1 7,7 6,4 Не опр.	5,6 5,2 5,3 7,0 8,9	3,1 5,3 10,7 Следы 4,6
Серые
Апах Апах А1А2 А2В1 В1 В1 В2	0-10 10-20 22-32 38-48 55-65 80-90 138-148	8,9 9,5 Не опр.	4,0 4,6 5,1 9,1 12,3 18,0, 22,2	4,0 8,0 4,3 5,7 6,0 4,5 4,5
Светло-серые
А1А2 А2 А2 А2В1 В1 В2	0-5 8-18 22-32 42-52 70-80 100-110 120-130	7,2 8,4 11,6 12,5 Не опр.	3,2 3,0 3,2 4,4 6,7 12,5 18,6	8,2 7,3 5,1 5,5 14,7 16,8 15,2

Из таблицы 5 видно, что количество соединений азота, фосфора и калия в серых лесных оподзоленных почвах, как и в оподзоленных и выщелоченных черноземах, нередко возрастает с глубиной, что может быть следствием вымывания этих соединений из верхних горизонтов профиля в нижние.

Каштановые почвы

Эти почвы составляют основные массивы земледельческой территории среднегорных и высокогорных административных районов области – Усть-Канского, Онгудайского, Усть-Улаганского и Кош-Агачского.

Каштановые почвы хорошо обеспечены доступными для растений формами азота, калия, меди, кобальта и бора, но слабо – фосфора и марганца.

Вследствие засушливых и неблагоприятных температурных условий продуктивность естественных сенокосов и пастбищ, сеяных трав и зернофуражных культур на каштановых почвах без орошения низкая. Орошение же резко повышает продукцию растениеводства. Орошение следует проводить с обязательным учетом состава и количества солей в почвенном профиле, в почвообразующих и подстилающих породах и, кроме того, характера рельефа. Особенно это относится к массивам каштановых почв, расположенных на низких террасах, располагающихся в понижениях, где могут иметь место процессы вторичного засоления почв.

На темно-каштановых почвах самыми эффективными из минеральных удобрений в условиях богары оказались фосфорные как в год внесения, так и в последующие годы. Высокая отзывчивость культур на фосфорные удобрения обязана явному дефициту в почвах доступных растениям соединения фосфора.

Применение фосфорных удобрений способствовало заметному сокращению периода созревания зерна (на 6 – 8 дней), что очень важно при выращивании зернофуражных культур на зерно в районе распространения каштановых почв, отличающихся наиболее коротким периодом вегетации.

Отдельно внесенные азотные и калийные удобрения практически не влияли на повышение урожая, а в некоторые (засушливые) годы даже уменьшали его. Одной из причин этого явления может быть то, что внесение азотных и калийных удобрений при недостатке подвижных форм фосфора ведет к резкому повышению концентрации в пахотном слое азот- и калийносодержащих соединений, токсично действующих на растения.

Чрезвычайно остро в районах распространения каштановых почв ощущается потребность в скороспелых сортах культур в связи с коротким периодом вегетации.

Все это говорит о том, что вопросы агротехники, мелиорации, внедрения новых культур в условиях высокогорий Алтая должны быть предметом особого внимания и базироваться на специфике почвенного покрова и качественных особенностей почв.