Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности вопроса 7
Глава2. Объекты и методы исследований 21
2.1. Объекты и методы исследований 21
2.2. Экологические условия региона исследований 31
2.3. Понятия, термины и обозначения, принятые в работе 50
Глава 3. История использования земель 52
Глава 4. Гумусное состояние почв 60
4.1. Содержание и запасы гумуса в почвах 60
4.2. Содержание и запасы подвижных гумусовых веществ в почвах 80
Глава 5. Продукция агроценозов 90
5.1. Динамика урожайности полевых культур 90
5.2. Динамика интенсивности продуцирования растительного вещества в агроценозах . 101
5.3. Годичная продукция агроценозов 113
Глава 6. Соотношение пулов углерода в агроценозах 121
Практические рекомендації и 133
Выводы 134
Литература 136
Приложения 151
- Экологические условия региона исследований
- Содержание и запасы подвижных гумусовых веществ в почвах
- Динамика интенсивности продуцирования растительного вещества в агроценозах
- Годичная продукция агроценозов
Введение к работе
Актуальность темы. Гумус является составной частью органического вещества почвы и в значительной мере определяет направленность процессов почвообразования, служит одним из важнейших показателей почвенного плодородия. В нем могут быть выделены подвижные продукты, легкопереходящие в растворимое состояние, и стабильные соединения, устойчивые, прочносвязанные с минеральной частью почвы. Подвижный гумус выполняет важные почвенно-экологические функции: ближайший резерв для микробиологической трансформации, формирование потока СОг в атмосферу, синтез гумусовых веществ и вовлечение углерода, азота в круговорот. Именно подвижный гумус, а не стабильный, реагирует и определяет отклик почвы на любые нарушения экологической обстановки (ТеЙт, 1991;Ганжара, 1993; Ведрова, Мухортова, 2000; Чупрова и др., 2000). Замена природных экосистем агроценозами приводит к изменению запасов биомассы и гумуса почв, величин чистой первичной продукции и эмиссии углекислого газа в атмосферу (Титлянова и др., 1997; 2003; Кудеяров, 1999; Шугалей и др., 2003).
Структура и функционирование экосистем Тувы не остаются неизменными во времени. Даже травяные экосистемы находятся в непрерывной сукцессии, так как их видовой состав, продуктивность, структура органического вещества зависят от режима использования: заповедание, сенокошение, выпас (Титлянова, Курбатская, Самбуу, 2001; Кыргыс, 2001; 2004). Исследования гумусного состояния и биологической продуктивности проводятся преимущественно в естественных экосистемах Тувы. Недостаточность, а часто и полное отсутствие сведений о параметрах гумусного состояния, закономерностях депонированного углерода гумуса и его подвижных продуктов в пахотных почвах, о динамике продукции и аккумулированного в ней углерода в агроценозах Тувы определили постановку наших исследований;
Цель работы заключается в количественной оценке гумусного состояния почв, соотношения пулов углерода и динамики продукции в агроценозах Тувы. Основные задачи:
1. Определить статистические параметры показателей гумусного
состояния почв и дать им оценку.
2. Выяснить закономерности распределения подвижных и стабильных
соединений гумуса в разных почвах.
Показать динамику годичной продукции агроценозов.
Установить количественные соотношения депонированного углерода в блоках «органическое вещество почвы» и «растительное вещество (продукция)» различных агроценозов.
Научная новизна. Получены статистические параметры содержания и запасов гумуса в различных почвах земледельческой территории Тувы: и выявлены особенности гумусонакопления в зависимости от их распространенности по природным зонам. Впервые установлены количественные оценки подвижных и стабильных гумусовых веществ в различных почвах. Показано, что доля подвижных продуктов гумуса уменьшается от черноземов к светло-каштановым почвам, отличающимся слабой обеспеченностью мобильными источниками питательных элементов и малой устойчивостью к деградации. Впервые в пахотном фонде Тувы определены запасы углерода. Основной пул углерода находится в органическом веществе почвы, из которого 29% присутствует в форме лабильных и подвижных форм.
Практическая значимость работы состоит в возможности использования полученных данных для оценки деструкционных процессов и количественного описания круговорота углерода в агроценозах Тувы с целью прогнозирования их роли в балансе углекислоты атмосферы. Результаты работы могут использоваться для качественной оценки земельных ресурсов,
для оценки изменений гумусного состояния почв в связи с хозяйственной деятельностью человека. Они являются основой для ведения мониторинга. Защищаемые положения:
Большинство пахотных почв Тувы оценивается низкими и очень низкими запасами гумуса. Подвижные продукты гумуса в черноземах и темно-каштановых почвах составляют 32-33%, в каштановых, светло-каштановых, лугово-каштановых и аллювиальных почвах - 20-23% С гумуса в слое 0-20 см.
В агроценозах Тувы депонировано 12,4 млн. т углерода, из которого 94% находится в почвенном органическом веществе и 6% в надземной и подземной фитомассе (продукции). Наибольший вклад в депо углерода вносят каштановые почвы и зерновые культуры в степной зоне.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 1 статья в реферируемом научном издании, 5 тезисов докладов конференций и 1 методическое пособие. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на Региональной студенческой конференции «Красноярский.край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2004); научно-практической конференции, посвященной 70-летию организации в Туве первого научного сельскохозяйственного учреждения - Тувинской сельскохозяйственной опытной станции «Аграрная наука и сельское хозяйство Республики Тыва в современных условиях» (Кызыл, 2004); Третьей Научной школе «Болота и биосфера» (Томск, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2004); Всероссийской конференции молодых ученых «Современные тенденции развития АПК» (Красноярск, 2004); Всероссийской студенческой научной конференции «Студенческая наука - взгляд в будущее» (Красноярск, 2005); III Всероссийской научной конференции «Современные проблемы почвоведения Сибири и оценки земель» (Томск, 2005); научных семинарах кафедры почвоведения и агрохимии КрасГАУ (Красноярск, 2003, 2004, 2005); на
заседании Красноярского отделения Докучаевского общества почвоведов (Красноярск, 2005).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, выводов и 16 приложений. Содержит 12 таблиц и 31 рисунок. Список литературы включает 197 источников, из них 6 иностранных авторов.
Личный вклад. Эксперименты, обработка и интерпретация полученных результатов выполнены лично автором.
Благодарности. Автор считает своим долгом высказать слова сердечной благодарности и искренней признательности руководителю этой работы д.б.н, профессору Валентине Владимировне Чупровой за научные консультации и поддержку, а также зам. директора по науке ФГУ Государственной станции агрохимической службы «Тувинская» Нине Гавриловне Солдатовой за консультирование и помощь в проведении исследований.
Экологические условия региона исследований
По данным С.С. Курбатской (2004), в супесчаных и суглинистых разновидностях почв травянистых экосистем Убсу-Ну рекой котловины основная масса корней (75-85%) сосредоточена в слое 0-20 см, в песчаных распределяется более равномерно. Общая масса органического вещества экосистемы, состоящая из надземной и подземной растительной массы до метровой глубины, для черноземных почв луговой и степной зон составляет 500-950 т/га. В настоящей степи на черноземах и темно-каштановых почвах -300-500 т/га, в сухих степях (каштановые почвы) - 170-300 т/га и пустынях - 30 т/га. Степи, находящиеся в состоянии дигрессии, восстанавливаются за 3-4 года после снятия пастбищной нагрузки. Одной из основных причин, определяющей устойчивость степных экосистем, является огромный запас органического вещества в почве.
Исследователями Е.Э. Ондар, Н.Н. Афанасьевой (2004) было выявлено влияние растительности, рельефа и климата на состав гумуса почв Тувы. Климатический пояс низкогорья представлен преимущественно сухостепными и степными ландшафтами, среднегорья — лесными и высокогорья — тольцово-тундровыми. СГК СФК в составе гумуса почв имеет соответствующие пределы: 0,6-2,0; 0,5-1,1; 0,3-0,6, соответственно. Показано, что растительность влияет несущественно. Различия выявлены только в самой верхней части профилей и касаются долевого участия в составе гумуса отдельных фракций в почвах, отличающихся гранулометрическим составом: в легких почвах преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием, в тяжелых — ПС фракции 3. Состав гумуса почв, сформированных в единых климатических условиях степной зоны Тувы на участках с разным растительным покровом, сходен и равен: Сгк: СФК = 0,60 ± 0,04.
Структура и функционирование экосистем не остаются неизмененными во времени. Даже в условиях относительной устойчивости природной среды в них происходят необратимые или кратковременные обратимые изменения. Травяные экосистемы находятся в непрерывной сукцессии, так как их видовой состав, продуктивность, структура растительного вещества зависят от режима использования: заповедание, сенокошение, выпас (Титлянова, Курбатская, Самбуу, 2001). Растительность на степных участках Убсу-Нурской котловины имеет ряд общих черт с растительностью Центральной Азии. В восстанавливающихся степях общее проективное покрытие и степень задернения почвы значительно выше, чем в деградирующих степях, где растительные сообщества разрежены, общее проективное покрытие небольшое. На этих участках количество сорных растений больше, чем в восстанавливающихся степях; травостой низкий, несомкнутый, ярусность не выражена..
Продуктивность на пастбищах Тувы колеблется от 1094 г/м2 (опустыненная степь, интенсивный летний выпас скота) до 1900 г/м2 (степь, переменный выпас скота) (Кыргыс, 2001). Продуктивность степных экосистем зависит главным образом от режима хозяйственного использования.
Первичная продукция пастбищ за вегетационный сезон колеблется от 336 г/м2 (пастбище Ончалан, почва каштановая супесчаная, зимний постоянный выпас с умеренной нагрузкой) до 2114 г/м2 (пастбище Чоогей, почва каштановая суглинистая, летний выпас, последние 4 года степь восстанавливается) (Титлянова, Самбуу, Кыргыс, 2000). Продукция в надземной сфере находится в пределах 68-100 г/м2, в подземной— 258-2014 г/м2.
Надземная продукция в Центральноазиатских настоящих сухих степях (без выпаса) колеблется от 125 (Тува) до 360 г/м2тод_1(Хакасия) (Титлянова, 2002а, 20026). Подземная продукция лежит в, пределах 980-1680 г/м2тод-1 с максимумом в степях Монголии, с минимумом — в Китае. Подземная продукция в степях Тувы равна ИЗО г/м2тод-1. Полная первичная продукция в степях Тувы равна 1255 г/м год-1, в Хакасии, Забайкалье и Монголии: 1520, 1715 и 1830 г/м год"1, соответственно. Таким образом, в Центральноазиатских степях доля подземных органов в продукции значительно выше, чем в Причерноморско-Казахстанских, что делает роль почвенного яруса фитоценоза решающим.
Запасы органического углерода в слое 0-20 см каштановых почв (с различным выпасом) пастбищ Убсу-Нурской котловины находятся от 724 г Сім2 (пастбище Эрзин, сбитая сухая степь) до 958 rC/м2 (пастбище Ямалыг, умеренная нагрузка, сухая степь) (Якутии, Самбуу, 2000).
В разнотравно-типчаково-ковыльных настоящих степях Тувы распространены темно-каштановые почвы, в которых запас растительного вещества равен 3830 г/м2 (Косых, 2001). Масса корнейв слое почвы 0-40 см достигает 3255 г/м2. Запасы растительного вещества в мятликово-разнотравных каменистых степях (почвы горно-каштановые)— 2030 г/м2. Запасы надземной фитомассы также самые низкие: зеленой — 115 г/м2, ветоши и подстилки — 120 г/м2. Подземная масса живых корней и: корневищ превышает надземную фитомассу в-8 раз и равна 1790 г/м2, а темно-каштановой почве - в 4 раза и равна 3255 г/м2.
По данным Ч.С. Кыргыс (2004), баланс органического вещества, в сухостепной пастбищной экосистеме Убсу-Нурской котловины Тувы, получился отрицательным. «Вход» углерода равен 5210 кг/га в год, «выход» -5313 кг/га в год. Однако незначительная разница может быть отнесена к погрешностям в расчете баланса, или неучтенному фактору выноса органического вещества. Автор делает прогнозы, что при увеличении пастбищной нагрузки возрастут отрицательные статьи баланса органического вещества, при снижении пастбищной нагрузки - наоборот, могут снизиться.
Как видно из представленных материалов, исследования гумусного состояния и биологической продуктивности проводятся в естественных экосистемах Убсу-Нурской котловины Тувы, не затрагивая агроценозы.
Рассматривая современное состояние изученности вопроса по круговороту углерода в природных экосистемах, обнаруживается интерес и значимость, к данной проблеме, а также недостаток сведений по ряду территорий России, например, таких как Тува. Поэтому чрезвычайно важно количественно оценить запасы органического вещества, в т.ч. гумуса. и его подвижных продуктов, а также показать соотношение пулов углерода в блоках «растительное вещество» и «органическое вещество почвы» в агроценозах этого самобытного региона.
Содержание и запасы подвижных гумусовых веществ в почвах
Между названными горными системами располагаются обширные относительно пониженные (550-1200 м. абс. высоты) депрессионные территории, состоящими из более или менее обособленных котловин, долин и останцовых столовых равнин, чередующихся с низко горными возвышенностями, одиночно выступающими скалистыми гребнями и участками мелкосопочника.
Наиболее крупной, из депрессий являются Центрально-Тувинская, ограниченная с севера Западным Саяном и Восточно-Тувинским нагорьем, ас юга - хребтом Танну-Ола. В пределах этой депрессии расположены Улуг-Хемская котловина, находящаяся в центральной части республики, и Хемчикская котловина, проникающая далеко на запад республики. В северовосточном секторе находится Тоджинская депрессия.
Кроме этих трех котловин, в пределах Тувы имеется еще ряд меньших по размерам равнинно-депрессионных элементов территории, например Турано-Уюкская котловина, заключенная между двумя хребтами системы Западного Саяна — хребтом Бура и Куртушибинским. В юго-восточной части простирается Тере-Хольская котловина (1300 м абс. высоты) и Тарисская котловина, лежащая на уровне 1700-1800 м.
Наличие мощных горных сооружений высотой 2,5-3,5 тыс. м над уровнем моря и обширных депрессионных территорий, лежащих на 1-2 тыс. м ниже гор, имеет для Тувы важнейшее ландшафтное значение. Этими главными орографическими элементами определяются разнообразие типов рельефа, конкретное выражение широтной географической зональности, вертикальная поясность и локальные особенности климата, живой природы и почвенного покрова.
Рельеф и геоморфология. В пределах Тувы встречается большое разнообразие типов рельефа и географических ландшафтов, (Кушев, 1957). Крупные орографические дуги Западного Саяна и Танну-Ола являются своего рода барьерами на пути идущих с севера и северо-запада более влажных воздушных масс, оставляющих в основном свою влагу на северных и северозападных склонах хребтов этих дуг. По хребтам Чихачева, Цаган-Шибэту, Танну-Ола и Сангилен проходит участок мирового водораздела между бассейном Ледовитого океана (Енисея) и бессточной областью Центральной Азии. Роль этих орографических барьеров особенно проявилась во время ледниковых эпох, обусловив аккумуляцию значительных масс льда, образовавших покровное и долинное оледенения; яркие следы которых наблюдаются в морфологии гор Тувы.
Основные типы рельефа Тувы: 1.Высокогорный альпийский рельеф с резкими формами эрозионного расчленения и современными ледниками встречается в массиве Монгун-Тайга, возвышающемся почти до 4000 м. абс. высоты. Вершины Монгун-Тайги лежат в области вечного снега и льда, питающей несколько радиально расположенных долинных ледников. По периферии массива широко распространены валунные отложения - показатели былого мощного оледенения. 2.Среднегорный гляциальный резко расчлененный рельеф характеризуется эрозионно-гляциальными образованиями: в виде острых зубчатых водораздельных гребней, крутых склонов гор, обилия каров и цирков, троговых долин и мощных моренных накоплений на их дне. Они широко распространены в горах Тувы, особенно на хребтах Шапшальском, Цаган-Шибэту, Западном Танну-Ола, академика Обручева, Восточном Саяне и хребтах Прихубсугулья. З.Средневысотное гляциальное нагорье (абс. высоты 1600-3500 м) характеризуется наличием обширных равнинно-холмистых водоразделов с отдельными гольцовыми вершинами, нагорными террасами и широко распространенными каменными россыпями и каменными многоугольниками. Склоны гор полого или круто спускаются в обширные сглаженные чашеобразные верховья речных долин или в небольшие цирки и кары. Это характерно для большинства нагорий и хребтов — Западного и Восточного Саяна, Танну-Ола и Сангилена, Чараш-Тайги и др. 4.Низкогорный эрозионно-денудационный рельеф с выровненными водоразделами развит вдоль южной части; Центрально-Тувинской депрессии — на водораздельных участках между боковыми притоками реки Улуг-Хем, по краям горных хребтов и массивов. Плосковершинньте горы внутренних частей Улуг-Хемской котловины - Элегестенские горы, горы южнее р.Каа-Хем, горьі: Байдаг севернее озера Чагытай. 5.Мелкосопочник предгорий наблюдается местами вдоль подножья низко горного рельефа. Предгорные делювиально- пролювиальные шлейфы окаймляют низкогорный рельеф, постепенно переходят в делювиально-аллювиальные равнины центральных частей котловин или террасы в долинах крупных рек. На равнинных площадях местами; встречаются обширные песчаные массивы, навеянные господствующими северо-западными ветрами. Наиболее крупные песчаные массивы располагаются к югу от г. Кызыла, к западу и юго-востоку от г. Шагонара и по левобережью р. Тес-Хем. 6.Высокие аккумулятивные террасы крупных рек и их боковых притоков морфологически связаны с нижними частями предгорных шлейфов. Террасы Улуг-Хема высотой 10-12 м и 25-30 м сложены песчаными или валунно-галечниковыми отложениями. Террасы Тес-Хема высотой 10-16 ми 20-25 м сложены преимущественно пе счано-галечниковыми отложениями. Пойменные и низкие надпойменные террасы крупных рек распространены по долинам рек Улуг-Хема, Хемчика, Тес-Хема и их боковых притоков. 7.Речные долины и конусы выноса боковых притоков. Реки, выходя из горных долин на равнину, образуют обширные конусы выноса, сложенные крупным хорошо окатанным валунно-галечниковым или галечниковым материалом, прикрытым супесчаными суглинистыми наносами.
Динамика интенсивности продуцирования растительного вещества в агроценозах
По данным Л.П. Потапова 2001), О.Н. Ондар (2001), основным хозяйственным занятием тувинцев в 16-18 вв, оставалось скотоводство в сочетании с земледелием, и охотой. Близ осенних и зимних пастбищ сеяли в небольшом количестве просо и ячмень. Пашни местами орошали, проводя на них канавки от рек и ручьев. Обрабатывали землю при помощи андазына — маленькой деревянной сохи, снабженной железным наконечником. Колосья срезали ножами, молотили зерно при помощи животных, хранили в ямах, выкапываемых у пашни.
Итак, тувинцы занимаются земледелием с давних времен. Оно известно еще в 1 тыс. до н.э, а дальнейшее развитие получило в период раннего средневековья (6-12 вв.). С тех пор коренное население Тувы занималось земледелием постоянно, но имело лишь подсобное значение. Оно давало кочевому скотоводству возможность стабильного существования и жизнеспособность (Диошшини-Сат, 1984).
У жителей Центральной и Западной Тувы земледелие имело специфические особенности. Землю пахали они неглубоко, что было оправдано в местных условиях. Боронили колючим карагаником, в течении сезона проводили специальные поливные работы.
С появлением в Туве русских крестьян-переселенцев тувинское земледелие обогатилось новыми орудиями труда (железный плуг, коса) и некоторыми сортами культур. А араты-земледельцы тувинцы передавали пришельцам свой опыт в ведении орошаемого земледелия в суровых климатических условиях. В начале 20 в. пашня, засеваемая западными тувинцами, составляла около 5 тыс. га (Дулов, 1964; Дьяконова, Вайнштейн, Маннай-оол, 2001).
По исследованиям СИ. Вайнштейна (1972), древнейшее земледелие возникло из развитых форм собирательства и было известно в Туве уже в неолитическое время. Но лишь эпоха бронзы дает несомненные свидетельства его существования. Возделывание растений в горно-степных районах Тувы из-за ограниченного количества осадков невозможно было без искусственного орошения почвы. На горных склонах и в степях главным образом центральных и западных районов Тувы (в бассейне Улуг-Хема и Хемчика, в северных предгорьях Танну-Ола, по рекам Или-Хема и Темир-Сух, Туран, Уюк и др.) обнаружено довольно большое число следов древних оросительных сооружений: сложенные из камня, врезанные в горы водотоки, высеченные в скалах лотки. Но древняя ирригационная система Тувы остается совершенно неисследованной,
В монгольскую эпоху земледелие внедрялось в Туве насильственными методами путем насаждения воєнно-пахотных поселений, в которых трудились переселенцы из Китая. Земледелием занимались и местные, племена, в частности осевшие здесь кыргызы. В послемонгольское время в Туве наступил упадок оседлого земледелия. Конкретные формы земледелия у кочевых скотоводов Тувы в средние века из-за недостатка сведений остаются неизвестными. Однако можно полагать, что они имели в основном те же черты, что и в более позднее время.
Первые подробные сведения о характере земледелия у тувинцев-скотоводов были приведены в 1934 г. Ф. Коном, в 1926 г. Г.Е. Грумм-Гржимайло, в 1952 г. В.И. Дуловым, но и у них имеется ряд пробелов и неточностей, в особенности касающихся техники земледелия, характера ирригационной системы и земледельческих орудий. Пашни кочевых скотоводов в конце 19 — начале 20 вв. располагались, главным образом, в долинах рек Хемчика и Улуг-Хема, в нижнем течении Бий Хема и Каа-Хема, а также на юге в северных предгорьях Танну-Ола. Большая часть посевных площадей кочевников Тувы находилась в долине Хемчика, она сохранялась ив первые послереволюционные годы. По материалам переписи 1931 г. (Тувинская сельскохозяйственная ..., 1933) отмечалось, что значительная часть площадей засевалась (5885 га) в западных районах (Барун-Хемчикского и Дзун-Хемчикского), а во всех других районах - лишь 2827 га, т.е. в 2 раза меньше, а в Тодже вообще не занимались земледелием. В восточной части Тувы кочевое население до революции занималось земледелием сравнительно мало. Оно бьшо распространено в пределах треугольника между слиянием Бий-Хема и Каа-Хема и Ондумским хребтом, причем выше р. Черби уже не встречалось.
Примерно пятая часть посевов приходилась на бассейн Улуг-Хема в центральной части Тувы, а также в местности Суглуг-Бом, степного ручья Турген, р. Хадын, Ээрбек, Межегей и Элегест. На меньших площадях были посевы в южных районах Тувы. Они располагались вблизи рек и озер в северных и южных предгорьях Танну-Ола. Кочевые тувинцы-скотоводы обычно распространяли пашни вблизи от весенне-осенних стоянок, не менее чем в 5 км.
В конце 19 - начале 20 вв. землепашеством занималось почти более половины всех хозяйств кочевых тувинцев-скотоводов. Из материалов переписи 1931 г. (табл.3) видно, что 70% тувинских хозяйств наряду со скотоводством занимались земледелием. Таким образом, наблюдался рост числа хозяйств тувинцев, сочетающих кочевое и полукочевое скотоводство с земледелием.
Тувинцы возделывали в этот период просо и ячмень, в меньшей мере сеяли пшеницу. Причем наибольшее распространение имели разновидности мягких пшениц. По данным переписи, в 1931 г, просом было засеяно 40,3%, ячменем -32,5%, пшеницей - 17,9%, прочими - 9,3% от общей площади. В Дзун-Хемчикском районе из 2721,83 га ячмень был высеян на 1578,5 га, т.е. составлял около 60%; в Тес-Хемском районе из 224,89 га всех посевов ячмень занимал 175,28 га, т.е. около 80%. В Улуг-Хемском районе просом засевали 1075,15 га (68%), а ячменем лишь 166,72 га (10%), в Каа-Хемском районе просо сеяли на площади 450,11 га (43%), ячмень - 112,75 га (11%). Видно, что посевы ячменя преобладали в гористых, высоко расположенных районах. Это объясняется его исключительной, сравнительно с другими культурами, устойчивостью по отношению к резким колебаниям температуры и заморозкам. Вместе с тем, преобладание ячменя в Туве на западной и южной части земледельческой зоны, а проса - в ее центральной части могло быть связано также и с древними земледельческими традициями отдельных этнических групп кочевников. Нередко у тувинцев одно хозяйство высевало и просо и ячмень, в таком случае хозяйство имело посевы в двух разных местах. Ячмень высевали на пашне, расположенной на возвышенных участках вблизи горной тайги, а более теплолюбивое просо сеяли в низко расположенных долинах. Размеры пашен у тувинцев были сравнительно невелики, лишь в редких случаях превышали 1,5-2 гектара. В 1931 г. участки площадью свыше 1,5 гектаров принадлежало лишь десятой части всех хозяйств. Обычно же участки были размером 0,25-1 га. Небольшая посевная площадь была характерна и для монголов, киргизов, алтайцев-скотоводов. Возможность ведения земледелия отдельными хозяйствами кочевых скотоводов определялась не столько наличием или отсутствием пригодных для землепашества участков, сколько наличием тягловой силы для вспашки и посева.
Годичная продукция агроценозов
Низкое содержание гумуса при небольшой мощности гумусово-аккумулятивного горизонта в каштановых почвах обусловлено экологическими условиями почвообразования и легким гранулометрическим составом. Сокращение растительного опада и усиление процессов минерализации гумусовых веществ в связи с изменением физических свойств и гидротермических условий приводят к снижению содержания гумуса в темно-каштановых почвах до 3,42±0,10%, в каштановых - до 2,52±0,13% по сравнению с черноземами. В то же время варьирование содержания гумуса по-прежнему среднее и высокое. Самым низким количеством гумуса в ряду каштановых почв отличаются светло-каштановые почвы. Они являются преимущественно супесчаными почвами по гранулометрическому составу и сформировались при участии изреженной ковыльно-типчаковой растительности. Условия обостренной недостаточности увлажнения, отражаемые ксерофильностью и малой биологической продуктивностью растительного покрова, придают светло-каштановым почвам существенные отличия от каштановых и тем более от темно-каштановых почв. Эти отличия заключаются прежде всего в худшем развитии гумусово-аккумулятивного горизонта и его малой гумусности. Следует обратить внимание на то, что изучаемые элементарные вариационные ареалы светло-каштановой почвы заметно различаются по содержанию гумуса: минимальное значение равняется 1,42%, максимальное.— 3,82%. Коэффициент вариации, являясь отношением дисперсии к среднему значению, достигает 35%.
По данным С.С. Курбатской (20016), гумус темно-каштановых почв межгорных котловин Тувы составляет от 3,8% до 5,5%, каштановых — 2,1-3,6%, светло-каштановых - 1,6-1,8%. Отношение Сгк:СфК в каштановых почвах составляет 0,82. Полугидроморфные и гидроморфные почвы Тувы по содержанию гумуса образуют следующий ряд: лугово-черноз ємная лугово-каштановая аллювиальная дерновая аллювиальная дерновая остепненная. Величина коэффициента вариации позволяет по известной группировке (Савич, 1971) оценить варьирование содержания гумуса в этих почвах как высокое (до 48%). Следовательно, в большей части выборки количественная оценка гумуса выше или ниже среднего значения.
Лугово-черноземные почвы обладают морфологическим обликом и основными свойствами черноземов, но отличаются более обильным увлажнением, более мезофильным характером растительного покрова и наличием в нижней части профиля признаков и свойств лугового генезиса. Наибольшее распространение эти почвы имеют в Тоджинской котловине, где они приурочены к древнеаллювиальным террасам своеобразного лесо-лугово-степного ландшафта. Содержание гумуса в лугово-черноземных почвах изменяется от 2,84% до 7,66%, что определяет довольно высокие значения ошибки, стандартного отклонения и коэффициента вариации. Среднее содержание гумуса в пахотном слое этих почв равняется 5,25±0,49%. Повышенная гумусированность лугово-черноземных почв по сравнению с черноземами является следствием лучшего развития растительности в условиях хорошего увлажнения. По мнению В.А. Носина (1963), гумус сформирован в процессе современного почвообразования и по составу близок к гумусу черноземов. Вместе с тем, какая-то часть гумуса в лугово-черноземных почвах может быть остаточной от предшествующей, более гидроморфной стадии развития.
Содержание гумуса в лугово-каштановых почвах снижается до 3,26±0,40%. Наибольшие массивы этих почв находятся в Турано-Уюкской котловине, где они приурочены к пониженным формам рельефа в условиях степного и сухостепного ландшафта. Профиль слабо дифференцирован по морфологическим признакам и гранулометрическому составу. Как абсолютное (дисперсия), так и относительное (коэффициент вариации) варьирование содержания гумуса высокое, что подчеркивает существенную пространственную неоднородность в свойствах этих почв. Она вызвана следующими причинами. Лугово-каштановые почвы не образуют крупных обособленных контуров, а чаще всего являются одним из главных компонентов почвенных сочетаний. Поверхность имеет заметную микроволнистость с комплексным в прошлом характером растительности: редкотравной полынно-злаковой, карагано-полынно-злаковой или ковыльно- тонконогово-житняковой. Свойства этих почв определяются не только биоклиматическими закономерностями почвообразования, но и локальными гидротермическими условиями ген езиса.
Главной особенностью аллювиальных почв, распространенных в различных природных зонах Тувы, является формирование под сильным влиянием размывающей и отлагающей деятельности текучих вод (Носин, 1963). Большая изменчивость и сложность сочетания факторов почвообразования обусловливают значительные колебания в содержании гумуса, высокие значения коэффициента вариации, дисперсии, ошибки и стандартного отклонения в пределах выборки данных. Аллювиальные дерновые почвы с максимальным количеством гумуса до 6,20% образуются под влиянием дернового процесса. Это проявляется в формировании биологически активного гумусово-аккумулятивного горизонта, в котором сосредоточиваются питательные элементы. Процессу остепнения аллювиальных дерновых почв способствует ряд причин (Носин, 1963); 1) сильное врезание речных русел, которое приводит к ускоренному переходу поймы в старую пойму и затем -надпойменные террасы; 2) сухость климата; 3) быстрый отрыв верхних горизонтов почвенного профиля от влияния подземных вод, так как мелкоземистые наносы в речных долинах Тувы уже на небольшой глубине подстилаются песчаными и галечными отложениями, что усиливает процесс обсыхания почвы. В результате появляются степные ассоциации растительности, регрессируют черты пойменного гидроморфного почвообразования и развиваются свойства, приближающие эти почвы к зональному типу в степной зоне. Как видим (см. табл. 4), содержание гумуса в них низкое, 2,39±0,11%.
