Введение. Несмотря на сложные природно-климатические условия, Западная Сибирь рассматривается как перспективный регион для расширения объемов аграрного производства. При этом особенное внимание уделяется лесостепной зоне, которая благоприятна для возделывания большинства сельскохозяйственных культур [1, 2].Территория Западной Сибири имеет сложный почвенный покров, в состав которого преимущественно входят неплодородные почвы, такие как подзолистые и болотные [3]. Поэтому возникает проблема в изыскании наиболее плодородных земельных ресурсов, вовлечение которых в сельскохозяйственное производство не потребует больших материальных затрат.Наиболее ценные почвы, такие как черноземы Западной Сибири, были выявлены и вовлечены в пашню во второй половине XX в. Поэтому расширение сельскохозяйственных угодий в Северном Зауралье возможно только за счет менее ценных почв, которые ранее не обрабатывались или были переведены в залежное состояние. Наиболее перспективными для использования в пашне являются темно-серые лесные почвы, которые по своему потенциальному плодородию не уступают черноземам Зауралья [4–6]. Основные площади темно-серых лесных почв сосредоточены в лесостепной зоне, где климатические условия способствуют формированию мощного гумусового горизонта с высоким содержанием питательных веществ. Общая площадь темно-серых почв на юге Тюменской области составляет 357,4 тыс. га [6].Темно-серые лесные почвы преимущественно развиваются по дерновому типу за счет хорошо развитой травянистой растительности под пологом осветленных лиственных лесов. Это обеспечивает ежегодное поступление в верхнюю часть почвенного профиля растительных остатков, которые постепенно гумифицируются. В отличие от черноземов поступление растительных остатков в темно-серых лесных почвах зависит от многих факторов. Разнообразные условия увлажнения и освещенности влияют как на накопление биомассы, так и на характер трансформации растительных остатков. При незначительных изменениях рельефа может изменяться водный режим на отдельных почвенных участках Северного Зауралья. Все это приводит к пространственной неоднородности элементов плодородия [7, 8].Анализ литературных источников показал значительное варьирование содержания гумуса в серых почвах на территории России. Так, в серых лесных почвах Владимирского Ополья содержание гумуса колеблется в пределах 3–6 % [9]. В серых лесных почвах лесостепной зоны Красноярского края содержание гумуса составляет в среднем от 3 до 5 % [10, 11]. Исследования по Тюменской области показывают, что содержание гумуса, в зависимости от подтипа серых лесных почв, изменяется в диапазоне от 2 до 7 % [12].Однако проводившиеся ранее исследования были связаны с пахотными серыми почвами, которые систематически подвергаются антропогенному воздействию. Трудов по гумусовому состоянию целинных темно-серых лесных почв недостаточно. Они мало изучены, что затрудняет их эффективное введение в сельскохозяйственный оборот.Статистический анализ больших массивов данных позволяет установить характер гумусообразования темно-серых лесных почв, что крайне важно при их сельскохозяйственном использовании и для понимания направленности почвообразования.Цель исследований – изучить гумусовое состояние темно-серых лесных почв в Северном Зауралье.Объекты и методы. Объектом исследования стали целинные темно-серые почвы (Greyic Phaeozem Albic (WRB)), которые сформировались в подтаежной и лесостепной зонах Тюменской области. В основу нашей работы легли многолетние исследования кафедры почвоведения и агрохимии Государственного аграрного университета Северного Зауралья. За период с 1960 по 2020 г. были заложены и описаны 123 полнопрофильных разреза целинных темно-серых лесных почв. Детальное представление о морфологии этих почв дает описание разреза (табл. 1) [13].Мощность гумусового слоя определяли в полевых условиях, при описании почвенных профилей. В это же время проводили отбор образцов для лабораторных анализов. Органический углерод определяли фотометрическим методом по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91). Содержание гумуса рассчитывали путем умножения значений органического углерода на коэффициент 1,724. Общий азот определяли по Кьельдалю (ГОСТ 26107-84).  Таблица 1 Почва темно-серая лесная осолоделая, тяжелосуглинистая ГоризонтМорфологические признакиА00–3 смДернина, лесной опад, остатки надземных частей травянистых растенийА13–27 смТемно-серый, в нижней части становится светлее, тяжелосуглинистый, комковатый, в нижней части – комковато-ореховатый, рыхлый, много корней. Переход постепенныйВ127–60 смСерый с хорошо выраженным буроватым оттенком, тяжелосуглинистый, плотный, в верхней части комковато-ореховатой структуры, в нижней – ореховатой, с хорошо выраженными по граням структурных отдельностей иллювиальными темно-серыми глянцевитыми гумусово-глинистыми пленками, много корней. Переход постепенныйВ260–120 смБурый, увлажнен, тяжелосуглинистый, ореховатый, плотный, тонкопористый, корни, переход постепенный, по наличию карбонатов ясный по линии вскипанияВк120–170 смСветло-бурый, свежий, тяжелосуглинистый, структура непрочно-ореховатая, в нижней части – выражена плохо, тонкопористый, уплотнен, редкие корни, вскипает от соляной кислоты, карбонаты в виде прожилок и твердых скоплений. Переход постепенныйСк>170 смЖелто-палевый, свежий, тяжелосуглинистый, бесструктурный, тонкопористый, уплотнен, бурно вскипает от соляной кислоты  Расчет статистических показателей гумусового состояния темно-серых лесных почв выполняли в MS Excel (надстройка «Анализ данных»). Были определены меры центральной тенденции (среднее, мода, медиана), меры изменчивости (стандартное отклонение, дисперсия, размах), меры отклонения формы распределения (асимметрия, эксцесс).Для оценки пространственной вариабельности гумусового состояния темно-серых лесных почв рассчитан коэффициент вариации (Cv), который представляет процентное отношение стандартного отклонения к среднему арифметическому. Варьирование принято считать незначительным, если Cv не превышает 10 %, небольшим при Cv 10–20 %, средним – 20–40, высоким – 40–60, очень высоким – более 60 % [14].Результаты и их обсуждение. В горизонте А1 темно-серых лесных почв Северного Зауралья гумус образуется в результате трансформации корневых остатков травянистой растительности, поэтому он обладает довольно высокой биологической активностью, что положительно влияет на питательный режим и формирование структурно-агрегатного состава гумусового горизонта. Содержание гумуса в среднем составляет 5,71 %, при этом интервал варьирования довольно широкий – от 2,62 до 7,41 % (табл. 2). Преобладают почвы с содержанием гумуса выше среднего. На это указывает отрицательное значение коэффициента асимметрии, равного -0,77, что означает наличие «левого хвоста», когда медиана и мода выше среднего. Данный факт указывает на направление почвообразования в сторону улучшения гумусового состояния темно-серых лесных почв в ходе естественного развития. Содержание гумуса в верхней части почвенного профиля темно-серых лесных почв характеризуется средней пространственной неоднородностью (Cv=21 %). Столь высокая вариабельность требует индивидуального подхода к темно-серым лесным почвам при вовлечении их в сельскохозяйственный оборот.В иллювиальном горизонте В1 темно-серых лесных почв гумусовые вещества могут образовываться за счет глубоко проникшей корневой массы, но есть и вероятность вымывания гумусовых веществ из вышележащего горизонта. Содержание гумуса незначительно и составляет в среднем 0,80 %, что указывает на резкий характер убывания гумуса. Распределение значений в выборке плосковершинное (эксцесс равен -0,85), то есть имеет место разброс значений относительно среднего. Асимметрия незначительна. Более половины почвенных образцов содержат гумуса менее среднего уровня, поскольку медиана составляет 0,76 %, что ниже среднего по выборке. Вариабельность высокая (Cv=46 %). Таблица 2Статистические характеристики содержания гумусав почвенном профиле темно-серой лесной почвы (n=123), % ПоказательГоризонтА1В1В2Среднее5,710,800,41Медиана5,90,760,34Мода6,670,470,05Стандартное отклонение1,190,370,30Дисперсия выборки1,420,130,09Эксцесс-0,09-0,85-0,36Асимметричность-0,770,250,73Размах вариации4,791,381,19Минимум2,620,140,02Максимум7,411,521,21Коэффициент вариации (Cv), %214673Примечание: n – количество почвенных разрезов.  В иллювиальном горизонте В2 темно-серых почв содержание гумуса снижается до минимальных значений. В отдельных разрезах данный показатель достигает 0,02 %, в то же время присутствуют почвы, в которых содержание гумуса составляет 1,21 %, что приближает их к черноземам. В среднем содержание гумуса в горизонте В2 составляет 0,41±0,3 %. Вариабельность выше, чем в верхней части иллювиального горизонта (Cv=73 %).Качественной характеристикой гумуса принято считать содержание в нем питательных веществ, главным образом азота [14], а также отношение углерода к азоту. Количество общего азота в органическом веществе почвы влияет на биологическую активность и питательный режим почв, вовлеченных в сельскохозяйственный оборот. Гумусовый горизонт А1 темно-серых лесных почв содержит общего азота 0,37±0,1 % (табл. 3). В рассматриваемой выборке преобладают почвенные образцы с содержанием общего азота выше среднего, поскольку имеется левосторонняя асимметрия (медиана и мода превышают средний уровень). Это доказывает накопительный характер содержания азота в темно-серых почвах. Пространственная неоднородность темно-серых лесных почв по содержанию общего азота в гумусовом горизонте оценивается как средняя, так как коэффициент вариации равен 27 %. Таблица 3Статистические характеристики содержания общего азотав темно-серых лесных почвах Северного Зауралья (n=123), % ПоказательГоризонтА1В1В2Среднее0,370,090,06Медиана0,40,080,04Мода0,390,070,03Стандартное отклонение0,100,050,04Дисперсия выборки0,0110,0030,002Эксцесс-0,40,420,63Асимметричность-0,770,731,07Размах вариации0,410,260,17Минимум0,140,010,01Максимум0,550,270,18Коэффициент вариации (Cv), %275667  В иллювиальных горизонтах В1 и В2 азота содержится в среднем 0,09 и 0,06 % соответственно. Значение данного показателя изменяется в широком диапазоне. Вариабельность очень высокая. Отношение углерода к азоту в гумусовом горизонте А1 темно-серых лесных почв в среднем составляет 9,21, при стандартном отклонении 1,12 (табл. 4), что свидетельствует о высоком качестве гумуса. По данному показателю темно-серые лесные почвы наиболее близки к чернозему выщелоченному лесостепной зоны Зау­ралья [15]. Необходимо отметить, что отношение C:N довольно сильно варьирует: от 7,73 до 12,7, что может привести к затруднению разработки единых рекомендаций по использованию этого подтипа в зональной системе земледелия. Асимметрия выборки значительная, характеризуется наличием «правого хвоста», то есть преобладают почвы с отношением C:N ниже среднего, что указывает на постепенное ухудшение качества гумуса целинных темно-серых лесных почв. Варьирование небольшое (Cv=12 %).  Таблица 4Статистические характеристики отношения углерода к азоту (C:N)темно-серых лесных почв (n=123) ПоказательГоризонтА1В1В2Среднее9,215,514,43Медиана8,785,34,3Мода8,6163Стандартное отклонение1,121,451,93Дисперсия выборки1,262,113,71Эксцесс-0,253,4319,52Асимметричность1,031,382,85Размах вариации4,448,7417,5Минимум7,733,260,5Максимум12,171218Коэффициент вариации (Cv), %122644  В верхней части иллювиального горизонта (В1) отношение углерода к азоту ниже, чем в гумусовом горизонте, и составляет 5,51. Данный факт объясняется тем, что в темно-серых лесных почвах, которые формируется при периодически промывном типе водного режима, проявляется процесс внутрипрофильной миграции минеральных соединений азота. Дисперсия увеличивается так же, как и размах вариации. Вариабельность средняя (Cv=26 %). В нижней части иллювиального горизонта отношение составляет 4,43. Значение дисперсии, размах вариации выше, чем в верхних горизонтах. Коэффициент вариации, равный 44 %, говорит о высоком пространственном варьировании. Запасы гумуса в горизонте А1 темно-серых лесных почв изменяются в интервале от 74 до 315 т/га, в среднем по выборке составляют 189 т/га (табл. 5). Медиана, значение которой 192 т/га, превышает средний уровень, следовательно, большая часть почвенных образцов имеет запасы гумуса выше среднего. Коэффициент вариации, значение которого 28 %, позволяет сделать вывод о средней пространственной неоднородности темно-серых лесных почв по запасам гумуса в верхней части почвенного профиля.В иллювиальных горизонтах В1 и В2 гумуса содержится 24 и 28 т/га соответственно. Положительное значение коэффициента асимметрии указывает на «правый хвост», то есть преобладание почвенных образцов с содержанием гумуса меньше среднего. Вариабельность очень высокая, особенно в нижней части иллювиального горизонта. Таблица 5Статистические характеристики запасов гумусав почвенном профиле темно-серых лесных почв (n=123), т/га ПоказательГоризонтА1В1В2Среднее1892428Медиана1922125МодаНе определенаНе определенаНе определенаСтандартное отклонение53,412,122,4Дисперсия выборки2847,4145,3503,2Эксцесс-0,41,50,7Асимметричность-0,21,01,0Размах вариации24170104Минимум7441Максимум31574105Коэффициент вариации (Cv), %285179  Запасы гумуса в метровом слое темно-серых лесных почв в среднем составляют 241 т/га, варьируют в диапазоне от 111 до 378 т/га. По данному показателю темно-серые почвы уступают черноземам лесостепной зоны Зау­ралья, запасы гумуса в которых достигают на целине 500 т/га [16–19]. Отрицательный коэффициент эксцесса показывает, что распределение плосковершинное, имеет место разброс значений относительно среднего. Это подтверждается размахом вариации, равным 268 т/га. Таким образом, можно сделать вывод, что темно-серые лесные почвы неоднородны по запасам гумуса в слое 0–100 см, вариабельность оценивается как средняя (Cv=26 %).Заключение. Темно-серые лесные почвы Северного Зауралья характеризуются благоприятным гумусовым состоянием, что делает их наиболее перспективными для вовлечения в сельскохозяйственный оборот. Среднее содержание гумуса в гумусовом горизонте (А1) составляет 5,71 % с размахом вариации от 2,62 до 7,41 %. Пространственная неоднородность содержания гумуса в темно-серых лесных почвах оценивается как средняя (Cv=21 %). Содержание общего азота в гумусовом горизонте (А1) изменяется от 0,14 до 0,55 % при коэффициенте вариации 27 %. Это благоприятно сказывается на отношении C:N, средняя величина которого составляет 9,21.В горизонте B1 содержание гумуса незначительно и составляет в среднем 0,8 %. Общего азота содержится в среднем 0,09 %. Отношение C:N существенно меньше, чем в гумусовом горизонте, – 5,51, что обусловлено внутрипрофильной миграцией минеральных соединений азота.В ходе анализа выявлено, что темно-серые лесные почвы Северного Зауралья развиваются преимущественно по дерновому типу с постепенным накоплением гумуса в верхней части почвенного профиля с тенденцией снижения его обогащенности азотом.