ИНСТИТУТ МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЯ им. В. А. ОБРУЧЕВА
АКАДЕМИИ НАУК СССР

л. М. ШУЛЬГИН

ПОЧВЕННЫЙ КЛИМАТ
АЛТАЙСКОГО
КРАЯ
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ,
ПРЕДСТАВЛЕННОЙ ИА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
ДОКТОРА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАУК

Л1 о ск в а —19 3 2

ИНСТИТУТ МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЯ им. В. А. ОБРУЧЕВА
АКАДЕМИИ НАУК СССР

А. М. ШУЛЬГИН

ПОЧВЕННЫЙ КЛИМАТ
АЛТАЙСКОГО
КРАЯ
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ,
ПРЕДСТАВЛЕННОЙ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
ДОКТОРА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАУК

Москва — 1952

ВВЕДЕНИЕ

В учении передовых представителей русской геогра­
фической и агрономической науки — А. И. Воейкова,
В. В. Докучаева, П. А. Костычева, В. Р. Вильямса
и др.— подчеркивалась мысль о возможности воздей­
ствия человека на климат приземных слоев воздуха и по­
верхностных слоев почвы. Однако в прошлом осуще­
ствить это было невозможно.
Великие сталинские стройки коммунизма и осуще­
ствление планов преобразования природы открыли в на­
шей стране новую эру планомерного изменения климата.
В наибольшей мере возможно активное воздействие на
климат почвы. Климат почвы является особым и важным
компонентом географической среды. Изучение его при­
обретает большое практическое и теоретическое значение.
В настоящей работе проделан опыт характеристики
почвенного климата и явлений сезонного промерзания
почвы на примере Алтайского края. Эта территория из­
брана в связи с географическим положением ее в цен­
тральной части Европейско-азиатского материка, резкой
континентальностью атмосферного климата, разнообра­
зием природных условий при четко выраженной их зо­
нальности, значительным удельным весом сельского хо­
зяйства края в народном хозяйстве СССР.
Центральное место в работе занимают исследования
климата поверхностных слоев почвы в зимний период,
методов и приемов его регулирования. Изучение этих во­
просов имеет большое значение, в связи' с перезимовкой
озимых культур, многолетних трав, древесных пород, за­
нимающих десятки миллионов гектаров земли, а также
для прогнозов зимования сельскохозяйственных вредите­
3

лей в почве. Эти вопросы разработаны на примере
Алтайского края, а также и некоторых областей Европей­
ской части СССР, с использованием, главным образом,
материалов собственных экспериментов и наблюдений.
В работе обобщены 15-летние экспериментальные и
камеральные исследования автора, проведенные им в от­
делах агрометеорологии научных учреждений Украины,
Северного Кавказа и Москвы (1937—1941 гг.), в Алтай­
ском крае — на Барнаульской агрометеорологической
станции (1941 —1946 гг.) и на кафедре почвоведения и
климатологии Алтайского сельскохозяйственного инсти­
тута (1944—1949 гг.). Исследования автора завершены
в докторантуре Института мерзлотоведения им. В. А. Об­
ручева Академии Наук СССР (1948—1951 гг.).
Работа состоит из 14 глав текста, сведенных в пять
разделов. Первый раздел (главы I—-IV) посвящен рас­
смотрению основных теоретических вопросов почвенной
климатологии и обзору проведенных ранее исследований
почвенного климата. Второй раздел (главы V—VIII) со­
держит характеристику почвенного климата Алтайского
края и закономерностей географического распределения
основных его элементов в связи с условиями их разви­
тия, а также почвенно-климатическое районирование тер­
ритории. Третий раздел (главы IX—X) освещает сезонное
промерзание почвы, влияние на- него отдельных элемен­
тов географической среды и распределение глубин про­
мерзания в Алтайском крае. В четвертом разделе (гла­
вы XI—XIII) рассматривается климат поверхностных
слоев почвы в холодное время года и выясняются глав­
ные закономерности этих явлений. На основании этих
исследований в пятом разделе (глава XIV) разработаны
основные вопросы регулирования климата поверхностных
слоев почвы в зимний период.
Работа иллюстрируется 84 рисунками и 24 картами в
тексте, а также 19 картами в отдельном альбоме, состав­
ленными на основании материалов, изложенных в дис­
сертации.
Изучение почвенного климата в географическом раз­
резе автор стремился связать с решением задач исполь­
зования природных ресурсов, главным образом, снежно­
го покрова, имеющего большое практическое значение
для сельского хозяйства.
4

I. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПОЧВЕННОЙ КЛИМАТОЛОГИИ

Почвенная климатология есть новый раздел климато­
логии о закономерностях формирования и развития поч­
венного климата, его распространения и изменения, об
управлении почвенным климатом в соответствии с требо­
ваниями социалистического общества.
Специфические особенности климата почвы следую­
щие.
Во-первых, особая среда его образования и развития.
В то время как атмосферный климат представляет собой
явления, происходящие в воздушной оболочке земли,
то-есть в смеси газов, почвенный климат формируется в
почве. Почва, в отличие от атмосферы, является биооргано-минеральной системой, имеющей свои законы
развития. Атмосфера в целом более или менее однородна
на больших пространствах земли, почва же не однородна
в своем составе и свойствах даже на сравнительно
небольших территориях. Поэтому характер физических
явлений, наблюдающихся непосредственно в почве, су­
щественно отличается от характера физических явлений,
происходящих в атмосфере.
Во-вторых, наличие растительного, снежного и иного
покрова почвы, а также корнейой системы, растительных
остатков, микроорганизмов и животных, оказывающих
огромное влияние на жизнь почвы и ее климат.
В-третьих, производственная деятельность человека,
играющая важную роль в развитии климата почвы. Поч­
ва есть не только «особое естественно-историческое тело»
(В. В. Докучаев), но она является и «продуктом труда
человека» (В. Р. Вильямс). При помощи все возрастаю­
щей техники и науки человек подвергает почву и ее
покров частому систематическому воздействию, которое
непрерывно водоизменяет ход протекающих в почве
явлений.
В-четвертых, большая изменяемость климата почвы
под влиянием наиболее активных компонентов природы и
производства. Почвенный климат необходимо рассматри­
вать как историческое явление, которое возникло вместе
с образованием почвы, появлением в ней живых организ­
мов и развивается вместе с ними.
Клймат почвы, являясь одним из компонентов физикоА. М. Шульгин

О

географической среды и формируясь под воздействием ее
и производственной деятельности человека, оказывает, всвою очередь, непосредственное воздействие на многие
природные явления и сельскохозяйственное производство.
Он влияет на жизнь и продуктивность растений, микро­
организмов, на почвообразовательный процесс, на фор­
мирование микроклимата воздуха и природного ком­
плекса местности. Климат почвы имеет громадное значе­
ние для развития земледелия, для освоения под сельско­
хозяйственное производство новых территорий.
Почвенный климат есть совокупность физических яв­
лений с суточным и годовым ходом их, исторически раз­
вивающихся в почве во взаимосвязи и взаимообуслов­
ленности с атмосферным климатом, почвой, раститель­
ным и снежным покровом, производственной деятельно­
стью человека.
Вопрос о климате почвы выдвинут отечественным
почвоведением в конце прошлого столетия (П. А. Костычев, 1886). В 30—40 годах текущего столетия на необхо­
димость широкого изучения климата почвы вновь указы­
вали, но в самой общей постановке, С. С. Неуструев
(1930), С. П. Кравков (1931), М. И. Сумгин (1931),.
К. П. Горшенин (1939), М. М. Филатов (1945) и др.
В климатологии постановка и детальная разработка
многих вопросов почвенной климатологии принадлежит
П. И. Колоскову (1925, 1946, 1947).
Систематические наблюдения над основными элемен­
тами почвенного климата — температурой и влажностью
почвы,— проводимые в последние двадцать лет Гидроме­
теорологической службой и отдельными научными учреж­
дениями СССР, создают реальные предпосылки для ис­
следований почвенного климата отдельных районов
нашей страны.
II. ПОЧВЕННЫЙ КЛИМАТ

Изучение основных элементов почвенного климата
нами велось: в географическом разрезе, по отдельным го­
ризонтам почвы, по сезонам года, по отдельным типам
лет, в связи с основными условиями почвенного климата.
Анализ составленных карт! и обобщение материалов, ха­
рактеризующих климат почвы в указанных выше направ­
6

лениях, позволили провести почвенно-климатическое райо­
нирование и дать описание выделенных зон и районов.
До настоящего времени при проведении почвенно­
климатического или более широкого географического
районирования климат рассматривали несколько односто­
ронне— только как атмосферный климат. Между тем,
географическое распределение почв и растительности,
особенно в пределах' небольших территорий, находится в
тесной взаимосвязи не только с климатом атмосферы,
но и, главным образом, с климатом самой почвы. Поэто­
му назревшей задачей является районирование террито­
рии по почвенному климату.
В основу такого районирования нами положены сле­
дующие характеристики почвенного климата: а) по усло­
виям формирования и развития (природным зонам и
типам почв), б) по количественной выраженности его
основных элементов, в) по характеру их годового хода.
На территории Алтайского края нами выделены
4 почвенно-климатические зоны (и внутри их 10 райо­
нов) :
1) засушливая, умеренно-теплая (степная, на каш­
тановых почвах и южных черноземах);
2) недостаточно-влажная, умеренно-теплая (степная,
на обыкновенных черноземах);
3) умеренно-влажная, умеренно-теплая (лесостепная,
на выщелоченных и оподзоленных черноземах);
4) влажная, умеренно-теплая (предгорная, на пред­
горных черноземах и горных почвах Алтая).
Климат почвы края изменяется с юго-востока на
северо-запад, от влажного к засушливому, от неравно­
мерного увлажнения с умеренными колебаниями темпе­
ратуры почвы к весьма неравномерному увлажнению с
большими колебаниями температуры почвы.
Физико-географические условия в их комплексе в ос­
новном определяют характерные черты почвенного кли­
мата края. Большая роль среди них принадлежит расти­
тельному и снежному покрову. Запасы продуктивной
почвенной влаги создаются здесь, главным образом, вес­
ной, за счет снеготаяния. Они оказывают* большое влия­
ние на рост и урожай растений. Такое же большое зна­
чение имеет снежный и растительный покров в воздей­
ствии на температуру почвы.

III. СЕЗОННОЕ ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ

Сезонное промерзание почвы является основной осо­
бенностью почвенного климата в холодный период года.
Оно характеризуется глубиной, продолжительностью,
скоростью, температурой промерзания и зависит от всего
комплекса условий физико-географической среды.
В большинстве проведенных ранее исследований
(А. И. Воейков, 1889; Г. А. Любославский, 1900;
A. П. Тольский, 1903, и др.) выяснилась главным обра­
зом роль отдельных факторов сезонного промерзания
почвы. Специальное изучение сезонного промерзания поч­
вы начато сравнительно недавно (П. И. Колосков, 1925;
B. П. Мосолов, 1925; С. И. Небольсин, 1925; Н. А. Качинский, 1927; М. И. Сахаров, 1938; А. В. Стоценко,
1948, и др.).
Не меньшее значение имеют исследования сезонного
промерзания почвы в отдельных крупных районах страны
и путей его регулирования. Такого рода работы до само­
го последнего времени отсутствовали.
Решающими факторами уменьшения глубины промер­
зания, его длительности и повышения температур про­
мерзшей почвы служат растительный и, особенно, снеж­
ный покров. В зимы различных типов глубина промерза­
ния почвы не одинакова. В многоснежные и сравнитель­
но теплые зимы глубина промерзания почвы меньше, чем
в малоснежные -и холодные. Но даже в холодные, но
многоснежные зимы почва промерзает на меньшую глу­
бину, чем в более теплые, но менее снежные.
Раннее установление снежного покрова и равномерное
его залегание значительно уменьшают глубину промер­
зания почвы. В этом же направлении действует' и расти­
тельный покров, который не столько своей массой, сколь­
ко аккумулируемым им снежным покровом, более значи­
тельной высоты, чем на открытых полях, уменьшает глу­
бину промерзания почвы.
При высоком снежном покрове, накопленном при по­
мощи лесной и травянистой растительности, промерзание
почвы не велико, а в отдельные годы даже отсутствует.
При малом снежном покрове на участках с низкой рас­
тительностью промерзание почвы может быть более зна8

чительным, чем на открытых полях с созданным искус­
ственно высоким снежным покровом.
В отличие от полей со снежным и растительным по­
кровом глубина промерзания почвы под оголенной по­
верхностью находится в более прямой связи с температу­
рой воздуха.
Составленные карты глубины промерзания почвы по­
казывают, что глубже всего промерзает почва в равнин­
ной, северо-западной части Алтайского края и меньше
всего в предгорной юго-восточной части.
IV. КЛИМАТ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПОЧВЫ

Важное практическое значение, особенно для сель­
ского хозяйства в холодный период года, имеет климат
поверхностных слоев почвы — от 0 до 5 см — и связан­
ные с ним явления промерзания почвы. В этих слоях
расположены семена и важнейшие органы зимующих
растений, от жизнедеятельности которых в значительной
мере зависит исход перезимовки и урожайность сельско­
хозяйственных культур в большинстве районов их воз­
делывания.
Климат поверхностных слоев почвы имеет специфиче­
ские особенности. В этих слоях, ограниченных деятель­
ной поверхностью и через нее соприкасающихся с при­
земным слоем воздуха, наблюдаются наиболее значи­
тельные и частые колебания влажности и температуры.
Поверхностные слои наиболее тесно связаны с жизнью
растений, микроорганизмов и почвенной фауны, произво­
дящих ряд весьма заметных изменений в механических,
физико-химических и биологических свойствах почвы.
Эти слои подвергаются наиболее частым воздействиям со
стороны человека. Поэтому не только выделяется осо­
бый объект исследований, но и изменяется самый подход
к его изучению.
Для живых организмов, находящихся зимой в поверх­
ностных слоях почвы, решающее значение имеют темпе­
ратуры промерзшей почвы. От температур почвы в основ­
ном зависят не только процессы, совершающиеся в рас­
тениях, но и те явления мерзлоты, какие наблюдаются
вокруг растений в связи с передвижением почвенной
влаги.
&

Важное значение имеют температуры на той глубине
поверхностных слоев почвы, где расположены основные,
биологически важные органы растений — узлы кущения
озимых, корневые шейки трав и др.
Для исследования сельскохозяйственных растений не­
обходима регистрация абсолютных минимумов темпера­
тур почвы. Даже кратковременное, на протяжении не
только нескольких суток, но даже нескольких часов, дей­
ствие низких отрицательных температур влияет на жизнь
растений.
Для зимующих растений имеет также большое зна­
чение ход минимальных температур почвы.
Впервые в СССР в 1933 г. рядом научных учрежде­
ний и Гидрометеорологической службой были организо­
ваны наблюдения за минимальными температурами на
глубине залегания узла кущения озимых культур (3 см
почвы) в зимний период.
Наблюдения, проведенные нами в полевых условиях
с 1938 по 1948 гг. в разных районах СССР (Украина,
Северный Кавказ, Западная Сибирь), лабораторные
опыты и обобщение материалов ряда метеорологиче­
ских станций позволили установить основные закономер­
ности климата поверхностных слоев почвы в зимний
период.
а. П р и бесснежье. Поверхностные слои, при
отсутствии снежного покрова, создают большой термо­
изолирующий эффект, имеющий серьезное практическое
значение для земледелия. Разность минимальной темпе­
ратуры воздуха и оголенной почвы на глубине 3 см до­
стигала в Европейской части СССР 15°, а в Западной
'Сибири 24°.
Каждый сантиметр поверхностных слоев почвы не
равнозначен в отношении термоизоляции. Наиболее высо­
кий эффект всюду создает первый сантиметр поверхно­
стных слоев в связи с близостью к деятельной поверх­
ности. Разность минимальной температуры воздуха и
почвы на глубине одного сантиметра, при отсутствии
•снежного покрова, достигала 8—12°. Нижележащие слои
давали величину разности температур не более 6°.
Для этих слоев характерна также связь между про­
должительностью действия отрицательной температуры
воздуха и температурой почвы. Чем кратковременнее и
40

реже наблюдаются низкие температуры в воздухе, тем
больше разность между показаниями абсолютных мини­
мумов температуры воздуха и почвы. При отсутствии
■снежного покрова и кратковременных морозах разность
температур достигала 15—20°, а при длительных — не
более 6°.
В силу этого, в тех почвенно-климатических зонах,
где наблюдаются кратковременные снижения темпера­
тур воздуха, а снежиый покров мал или даже отсут­
ствует, термоизолирующий эффект поверхностных слоев
.почвы должен серьезно учитываться при разработке тех­
нических приемов по защите растений от зимних повреж­
дений. В зонах же с длительными и сильными морозами
и малой высотой снежного покрова термоизолирую­
щий эффект почвы хотя и значителен, но часто недоста­
точен для сохранения растений.
Зимой в поверхностных слоях происходит перерас­
пределение влаги и тем интенсивнее, чем влажнее почва.
В результате — наиболее увлажненными оказываются
верхние 1—2 сантиметра почвы в связи с большим их
■охлаждением и подтоком влаги из более теплых нижеле­
жащих слоев. В свою очередь, значительное увлажнение
зимой поверхностного слоя почвы (как и летом сильное
иссушение его) обусловливает понижение его темпера­
туропроводности.
Процесс перераспределения влаги в поверхностных
■слоях почвы зависит также от температуры и скорости
промерзания. При малых отрицательных температурах
и медленном охлаждении происходит более интенсивное
перераспределение влаги, при очень же низких темпера­
турах и быстром охлаждении почвы перераспределение
влаги в ней происходит в наименьшей степени. Это объ­
ясняется тем, что в первом случае скорость замерзания
меньше, что дает возможность большему количеству
воды переместиться в верхние замерзающие слои.
б. Под снежным покровом. В поверхностных
•слоях почвы под снежным покровом создается особый
почвенный климат, который, по сравнению с климатом
участков без снежного покрова, характеризуется рядом
особенностей.
Снежный покров значительно уменьшает абсолютные
минимумы температур почвы. Так, например, по восьми11

летним наблюдениям, организованным нами в Алтайском
крае на трех участках с различной высотой снежного
покрова, минимальные температуры на глубине 3 см поч­
вы в большинстве дней колебались: под снежным покро­
вом в 30—50 см от —10 до —5°, под слоем снега в 10—
30 см—-от —20 до —10° и на оголенном участке — от
—30 до —20°. Сводные данные наблюдений приведены в
табл. 1.
Таблица 1

Средняя из абсолютных минимумов и абсолютный, минимум
температуры почвы (3 см) и воздуха на трех участках с
разной высотой снежного покрова

31 5 холодных
месяцев

И рт

Фезраль

Январь

Декад, ь

Участки наблюдений
и высота снежного
покрова

Нояб/ь

(Барнаул, 1940—1948 гг.)

Темп е р а ту р а почвы

Со снегозадержанием (30—
50 см)
средняя ........................... —4,8 —6,6 —7,8 -9,0 —5,3 —6,7
абс. минимум................... —10,1 —12,5 —13,0 —15,1 — 13,3 —15,1
С естественным снежным
покровом (10—30 см)
средняя ........................... —(5,5 —10,2 —11,6 —12,9 —9,4 -10,1
абс. минимум................... —12,3 —19 4 — 19,2 —21 .9 -19,7 —21,9
Оголенный участок
средняя ........................... -8,7 —13,2 —17,5 -18,4 —14,1 —14,4
абс. минимум................... —16,5 —21,5 —25,2 -31,6 —19,0 -31,6Температура воздуха

средняя . .
абс. минимум

—27
-44

—35
—46

—39
-49

-34
—44

—30
—39

—33
—49

Таким образом, под снежным покровом в 30—50 см.
высоты средняя из минимальных температур почвы за
холодный период на 7,7° выше, чем на оголенном участ­
ке, а в сравнении с температурой воздуха — на 26,3°,
12

Абсолютный минимум под указанным слоем снега выше,
чем на оголенном участке на 16,5°, в сравнении же с
абсолютным минимумом воздуха — на 33,9°.

Рис. 1. Средние из абсолютных минимумов температур
почвы на глубине 3 см и воздуха (Барнаул, 1940—1948 гг.).
Минимальная і почвы (3 см):
1 — на участке со снегозадержанием: 2 — на участке с естественным
снежным покровом; 3— на оголенном участке. Минимальная /° воздуха:
4 — минимальная /° воздуха

Ход минимальной температуры в почве под снежным
покровом плавный и тем больше, чем выше слой снега.
Амплитуда средней из минимальных температур почвы
под снежным покровом высотой в 30—50 см составила
4,2°, на оголенном участке она равнялась уже 9,7°, а в
воздухе 12°. Приведенные в работе графики ежедневных
наблюдений, за восемь зим показали, что изменения ми­
нимальных температур в почве под снежным покровом
в 30—50 см высоты не превышали 8°, в то время как на
.13

■оголенном участке они были до 20°, а в воздухе —
.до 40°.
Динамика температур почвы под большим снежным
покровом находится в малой зависимости от температур
воздуха. При небольшом же снежном покрове или отсут­
ствии последнего наблюдается сопряженность темпера­
туры почвы с температурой воздуха.
Особенности температурного режима промерзшей поч­
вы на глубине 3 см и колебания разности между тем­
пературой воздуха и почвы на этой глубине зависят от
ряда условий:
а) от высоты снежного покрова. Каждый сантиметр
снежного покрова увеличивает абсолютно величину раз­
ности между минимальной температурой воздуха и поч­
вы, но относительно каждого последующего сантиметра
снежного покрова она уменьшается. По нашим наблю­
дениям, разность минимальной температуры воздуха и
почвы, приходящаяся на один сантиметр снежного по­
крова, составляет 0,5° с колебанием от 0,1 до 2°. При
слое снега от 0 до 10 см эта величина равнялась 1,1°,
а при снежном покрове в 70—80 см — всего 0,1°;
б) от времени выпадения снега. Разность температу­
ры почвы на оголенном в течение одного месяца участке
по сравнению с участком со снежным покровом соста­
вила в наших опытах 9,7°;
в) от плотности снежного покрова и характера его
поверхности. Во вторую половину зимы термоизолирую­
щий эффект снежного покрова уменьшается в результа­
те его уплотнения и частого подтаивания;
г) от величины абсолютных минимумов воздуха. Чем
ниже последние, тем разность температуры воздуха и
почвы под снежным покровом больше;
д) от повторяемости действия тех или иных низких
температур воздуха. Сильные, но кратковременные мо­
розы значительно менее сказываются на изменении
температуры почвы, чем более слабые, но продолжи­
тельные;
е) от степени охлаждения нижележащих слоев почвы.
Путем статистической обработки наших многолетних
наблюдений выведена эмпирическая связь минимальной
температуры почвы на глубине 3 см с минимальной тем­
пературой воздуха и высотой снежного покрова, представ44

ленная в форме номограммы. Она использовалась нами
и рекомендуется при составлении агрометеорологических
прогнозов и оценки состояния зимующих растений.
Климат поверхностных слоев почвы имеет зональные
особенности. Составленная карта средней из абсолют­
ных минимумов температур почвы на глубине 3 см пока­
зывает, что температура почвы в Алтайском крае изме­
няется с северо-запада на юго-восток от —19 до —12°.
Линия в —15,5° отделяет степные зоны края от лесо­
степной и предгорной зон.

Рис. 2. Номограмма связи минимальной температуры почвы
на глубине 3 см с минимальной температурой воздуха и высотой
снежного покрова
(по данным суточных наблюдений за 1941—1945 іт., Барнаульская станция)

Исследование закономерностей климата поверхност­
ных слоев почвы в холодный период и его зональных
-особенностей позволяет, оценить имеющиеся климатиче­
ские ресурсы территории и управлять ими в том случае,
если известны отношения зимующих растений к элемен­
там почвенного климата. К. А. Тимирязев указывал, что
климатические условия представляют для земледельца
интерес лишь тогда, когда рядом с ними известны требо­
вания, предъявляемые им растением, когда они увязаны
с развитием последних и относятся к той среде, в кото­
рой фактически обитает растение.

Литературные данные, относящиеся к вопросу о кри­
тических температурах растений во время их зимования
преимущественно в европейской части Союза, основаны
главным образом на результатах исскуственного про­
мораживания растений в лабораторных условиях. Мы
провели эксперименты в природных условиях, используя
естественный холод зимой с целью установления опти­
мальных температур перезимовки растений.
Основной вывод пятилетних опытов и наблюдений за­
ключается в том, что температура почвы на глубине
3 см, оптимальная для перезимовки озимых культур в
лесостепной зоне Алтайского края, в пределах от —15
до —5°, а оптимальная глубина промерзания почвы —
от 10 до 70 см.
Кроме того, был проведен анализ массовых материа­
лов, относящихся к перезимовке растений за восемь зим
(1937—1945 гг.) в сопоставлении с почвенно-климатиче ­
скими условиями. Составленные карты показывают
совпадение ареала повреждений озимых растений с ареа­
лом низких температур почвы и глубоким ее промерза­
нием.
При одних и тех же абсолютных минимумах тем­
пературы воздуха порядка —40, —50°, но при разной
высоте снежного покрова наблюдались в разных зонах
температуры почвы от —24 до —8°, а глубина промерза­
ния ее от 30 до 140 см. Именно эти зональные особен­
ности почвенного (а не атмосферного) климата, созда­
ваемые снежным и растительным покровом, в каждом
конкретном году оказывали большое влияние на пере­
зимовку растений.
Важной особенностью почвенного климата является
его неоднородность даже на отдельных участках одного
и того же поля, что вызывается большим перемещением
снега в Сибири сильными ветрами. Различия минималь­
ных температур почвы на глубине 3 см в разных частях
поля достигали 15—25°.
Сопоставление климатических условий, необходимых
растениям для их нормальной перезимовки, с зональными
особенностями почвенного климата и, особенно, неодно­
родность его на отдельных участках под снежным покро­
вом разной высоты указывают на необходимость улуч­
шения почвенного климата и его регулирования.
16

V. РЕГУЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА ПОЧВЫ
В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Климатология и метеорология на начальном этапе
своего развития ограничивались констатацией климати­
ческих явлений, в дальнейшем метеорология перешла к
разработке методики прогнозов погоды. В настоящее
время уровень науки и требования практики настолько
возросли, что позволяют осуществлять регулирование
местного климата.
Большое практическое значение для сельского хозяй­
ства имеет регулирование климата поверхностных слоев
почвы в зимний период. Как показано было выше, ре­
шающим условием изменения температуры почвы в
этих слоях служит снежный и растительный покров.
Наша страна, как никакая другая, располагает на боль­
ших пространствах снегом, являющимся природным бо­
гатством.
Выдающиеся
русские ученые — А. И. Воейков,
В. В. Докучаев, П. А. Костычев и другие — в своих тру­
дах уделяли большое внимание использованию снега.
А. И. Воейков (1889) указывал, что «нужен еще целый
ряд наблюдений, большей частью весьма простых, их
дальнейшая научная разработка, а затем применение в
широких размерах».
В сельском хозяйстве в последние 20—30 лет полу­
чило широкое применение снегозадержание. Однако оно
далеко не в полной мере эффективно, так как проводится
без определенной системы и климатологического обосно­
вания. При его осуществлении часто стремятся увели­
чить снежный покров любыми приемами, независимо от
срока, без достаточного расчета необходимой высоты его
и длительности залегания в каждой зоне, районе и хо­
зяйстве. Задержанием снега начинают практически за­
ниматься, главным образом, во второй половине зимы,
при этом мало внимания уделяется равномерному его
распределению на полях; количество снегозадерживаю­
щих препятствий нередко бывает крайне недостаточным,
а расстановка и перестановка их является весьма трудо­
емкой операцией.
Только при детальном изучении зональных особен­
ностей почвенного климата и биологии растений можно
17

более эффективно использовать приемы снегозадержа­
ния для регулирования климата почвы и повышения
урожайности сельскохозяйственных культур.
Основные принципы регулирования климата почвы
зимой при помощи снегозадержания.
1. Снежный покров должен быть такой высоты, при
которой создается оптимальный для растений зимний
режим температур поверхностных слоев почвы, опреде­
ленная глубина ее промерзания и обеспечивается созда­
ние наибольших запасов почвенной влаги весной.
2. Высота снежного покрова должна быть дифереицированной, в зависимости от культуры, холодостойко­
сти ее, сортов и агротехники, от условий осеннего раз­
вития растений и состояния их к началу зимы.
3. В зимы различных типов и в течение каждой зимы
высота снежного покрова должна быть диференцированной, в зависимости от характера ожидаемой погоды и
предшествующей осени.
4. Накопление снега, как правило, должно быть воз­
можно ранним. Это предохраняет почву от глубокого и
сильного ее промерзания, в результате чего она раньше
оттаивает весной, сток талых вод бывает меньшим и
большая часть их впитывается в землю.
Исходя из этих положений, методика регулирования
температурного режима поверхностных слоев почвы для
зимующих растений должна состоять в следующем:
1. Путем промораживания несколько раз в каждую
зиму естественным холодом, либо в специальных ста­
ционарных холодильниках образцов растений разных зи­
мующих культур, сортов, по срокам их посева и пред­
шественникам, взятых с полей вместе с почвой, устанав­
ливаются критические и оптимальные температуры для
перезимовки растений.
2. Высота снежного покрова должна быть такой,
чтобы минимальная температура почвы на глубине зале­
гания органов растений, важных для регенерации над­
земных и подземных частей их, была выше критической
температуры для данных растений в наиболее холодные
зимы (а при наличии надёжного долгосрочного прогноза
погоды и в каждую зиму).
3. Расчет высоты снежного покрова проводится по
климатологическим данным или долгосрочным прогно18

зам погоды и номограммам, составляемым на основемноголетних фактических наблюдений в данной почвен­
но-климатической зоне за минимальными температурами:
почвы на глубине 3 см (или иной глубине), в связи с
минимальными температурами воздуха при разной вы­
соте снежного покрова.
Таким образом, метод регулирования климата по­
верхностных слоев почвы основан на: а) изучении отно­
шений растений к элементам почвенного климата и
б) изучении закономерностей почвенного климата в оп­
ределенной почвенно-климатической зоне в связи с
важнейшими условиями его формирования и развития. .
Этот метод может оказывать помощь в оценке и ре­
комендации мероприятий со стороны Гидрометеорологи­
ческой службы земельным органам для диференцированного подхода к планированию и осуществлению тех или
иных приемов по снегозадержанию, в зависимости от зо­
нальных особенностей почвенного климата и ожидаемой
погоды. Тем самым более эффективным станет исполь­
зование снега в народном хозяйстве.
В течение ряда лет, пользуясь указанным методом,,
мы испытывали и оценивали разные приемы, позволяю,щие регулировать климат почвы. Наиболее эффективны­
ми' оказались те, которые позволяют создавать заданной
высоты снежный покров при помощи растительности —
лесными полосами, стерней, кулисами и др.
Климат почвы, помимо снежного покрова, зависит
также от растительного покрова и самой почвы. Поэтому
его изменение можно осуществлять, регулируя: а) густо­
ту стояния растений, б) густоту и высоту оставляемой
стерни, растительных остатков, в) плотность почвы.
Одним из эффективных и перспективных приемов ре­
гулирования климата почвы путем снегозадержания на
озимых культурах, многолетних травах, а также на
зяби под яровые культуры является специальный летний
посев высокостебельных растений кулисами. В наших
опытах этот прием позволил: создавать устойчивый
снежный покров с первых снегопадов, в среднем за годы
наблюдений (1941 —1945) увеличить втрое его среднюювысоту, повысить на 8° среднюю из абсолютных миниму­
мов температур почвы на глубине 3 см, а абсолютный
минимум уменьшить на 15—20°, увеличить на 50 мм
19’

запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы,
уменьшить глубину ее промерзания на 75 см по сравне­
нию с открытыми участками.
Регулируя густоту и высоту кулисных растений, ши­
рину межкулисных полос, направление и расположение
рядов растений по отношению к господствующим ветрам,
удавалось накоплять снежный покров заданной высоты
и создавать климат почвы, благоприятный для роста и
урожайности растений.
Наряду со значительным климатическим эффектом
этот прием имеет также существенные организационно­
хозяйственные и экономические достоинства — малая
трудоемкость и своевременность работ, механизирован­
ный способ посева и ухода за растениями, удобство обра­
ботки почвы, небольшие затраты семян на посев расте­
ний для кулис. В результате всего этого может суще­
ственно повыситься эффективность снегозадержания.
Указанный прием высокой культуры земледелия мо­
жет получить распространение в ряде лесостепных и
подтаежных районов Западной Сибири, многих районах
Северного Кавказа, Поволжья, юга Украины, с учетом
зональных особенностей почвенного климата и организа­
ционно-хозяйственных условий.
Перспективность этого приема и необходимость более
широкого внедрения в сельскохозяйственное производ­
ство подтверждается уже положительным опытом пере­
дового Ново-Аниенского района Сталинградской области,
ряда колхозов и совхозов Ставропольского и Краснодар­
ского краев, Ростовской области. Регулирование почвен­
ного климата возможно осуществлять и другими приема­
ми, разработка которых является весьма важной для
сельского хозяйства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показывают, что регули­
рование климата поверхностных слоев почвы в холодный
период года дает значительный эффект. Используя снег
и ветер как даровые силы-природы, необходимо и воз­
можно в ряде контитентальных районов страны вместо
весьма холодного, сухого, изменчивого, неоднородного
даже на территории небольших полей почвенного клима­
та зимой, создать, путем правильного снегонакопления и
снегоиспользования, более ровный, однородный, умерен­
но-холодный зимой и более влажный весной и летом
климат почвы, благоприятный для земледелия.
Применяемое в сельском хозяйстве снегозадержание
может дать значительно больший народнохозяйственный
результат при климатологическом его обосновании и ис­
пользовании более эффективных приемов его осуществ­
ления.
Необходима организация государственной системы
зимних климато-мелиоративных агротехнических меро­
приятий, планируемых для разных районов СССР, учи­
тывая зональные особенности их почвенного климата,
диференцированно под•отдельные культуры, и сопрово­
ждающихся постоянным агрометеорологическим контро­
лем за их проведением.
Изучение почвенного климата, как в холодный, так и
в теплый период года, позволит более планомерно изме­
нять почвенно-климатические условия, необходимые для
роста и развития растений, повышения их урожайности,
устойчивости к неблагоприятным явлениям погоды, раз­
мещения по территории.
21

Развитие почвенной климатологии может восполнить
существующий в географии и климатологии пробел в ха­
рактеристике климата отдельных зон Союза по элемен­
там почвенного климата. Эти исследования позволят в
почвоведении полней вскрыть закономерности географии
почв, особенно почвенной микрозональности, в мерзлото­
ведении— глубже познать условия формирования сезон­
ной мерзлоты.
Развитие почвенной климатологии и микроклиматоло­
гии обеспечит также накопление существенного материа­
ла для учения о мелиорации климата и изменении гео­
графии СССР, развиваемого в процессе и на основе
практического осуществления сталинских планов преоб­
разования природы нашей Родины.

Т-01353. Издат № 25. Тип. заказ № 77.
Подп. к печ. 19/11 1952 г. Формат бум. 84x108'/,,
Печ. л. 1,23. Уч.-издат. 1,2. Тираж 200
2-я тип.

Издательства Академии Наук
Москва, Шубинский пер., д. 10

СССР

МАИ
Бесплатно

9279
Пайата