Marya Ibraeva

The dynamics of organic matter, nitrogen status, and biological activity in soils in southern Kazakhstan under various land-use systems were studied. A key feature of the research is the comprehensive comparison of humus status, nitrogen state, and biological activity of virgin and arable dark Kastanozem, Gleyic Calcisol, and Haplic Calcisol, as well as identification of their correlation with signs of functional depletion of organic component. The assessment was conducted using set of agrochemical and biological methods, including determination of humus content, available nitrogen forms, C/N ratio, microbial population, and enzymatic activity. It has been determined that the highest humus content is typical for dark chestnut soils under natural vegetation, while plowing of them is accompanied by decrease in humus content due to increased mineralization processes. Gleyic Calcisol - are characterized by more stable humus state, in some cases with increased organic matter content under arable conditions. Minimum humus values were found in Haplic Calcisol, due to arid conditions and limited supply of organic residues. It is shown that arable soils are characterized by a decreased C/N ratio and increased rates of organic matter transformation. Soil biological activity is linked to mineralization processes, as confirmed by microbial population dynamics and enzymatic activity. Additional assessment using digital tools reveals signs of functional depletion of organic component in agrocenoses. The obtained results indicate the need to consider biological indicators when assessing soil conditions and developing sustainable land management systems in arid climates.

В статье рассмотрены вопросы фитомелиорации засоленных почв путем возделывания солодки голой (Glycyrrhiza glabra) и ее влияние на их питательный режим. Актуальность исследований заключается в том, что в южной половине Республики засоленные почвы имеют тенденцию устойчивого роста не только от изменений факторов почвообразования, но и из-за возросшего антропогенного воздействия. Их освоение достигается классическим приемом, сущность которой заключается в промывке солей из почвенно-грунтовой толщи на фоне дренажно-коллекторной сети. Главным недостатком отмеченного способа является использование огромного количества воды. В связи с чем, целью исследований явилось определение влияний солодки голой на питательный режим засоленных почв Южного Казахстана с разными уровнями засоления для разработки биологического метода мелиорации. Преимущество последней перед схожими методами заключается в том, что при выращивании солодки голой не затрачивается большой обьем воды, а за счет биологических особенностей растения, она выносит легкорастворимые соли с надземной массой, обеспечивает снижение уровня грунтовых вод и обогащает почву органическими веществами. Полевые эксперименты проведены на территорий трех пилотных хозяйств Южного Казахстана, которые отличаются по уровню засоления почв. Исследования показали, что выращивание солодки голой в условиях слабо-, средне- и сильнозасоленных почв не оказывает влияния на обеспеченность почв гумусом. Однако, выращивание солодки голой в почвах с разным уровнем засоления обеспечивает прирост доступных форм азота, фосфора и калия, и их градации как минимум на один уровень, что было подтверждено картограммами их обеспеченности. Солодка голая выводит из почвенно-грунтовой толщи легкорастворимые соли, а также способствует снижению уровня минерализованных грунтовых вод, а ее корневая масса обеспечивает дополнительное поступление органического вещеста, а также улучшает физико-химические свойства, биологическую активность почв, и в целом повышает ее плодородие.

Предпосылки и цель. В Туркестанской области, где получили широкое распространение засоленные почвы, в настоящее время, технические параметры межхозяйственных и внутрихозяйственных оросительных и коллекторно-дренажных сетей не соответствуют проектным нормам, что в условиях продолжающихся засух способствовало возрастанию потери оросительной воды. Отмеченные обстоятельства привели к интенсивному развитию вторичного засоления почв и резкому ухудшению почвенно-мелиоративных условий орошаемых массивов. В связи с чем, целью исследований явилось испытание и определение эффективности биологического метода рассоления почв с помощью солодки голой (Glycyrrhiza glabra L).Материалы и методы. Полевые исследования по производственной проверке биологического метода проводились на территории трех пилотных хозяйств на площади 600 м2, отличающиеся разным уровнем засоления почв. Перед посадкой проведена предпосадочная подготовка почв, проведен влагозарядковый полив. Солодка голая была высажена вегетативным способом. В начале эксперимента и в конце проведена (1:2000) солевая съемка территории хозяйств, из них отобраны образцы почв по глубинам 0 20, 20-50 и 50-100 см. По данным последних, определена степень засоления почв до глубины 1 м и составлены карты их засоления, которые в сравнении позволили определить эффективность биологического метода. Результаты. В результате исследований составлены карты засоления почв, которые показывали эффективность возделывания солодки голой на изменение степени засоления почв. Наилучшая эффективность солодки голой установлена на слабозасоленных почвах, где за два вегетационных сезона концентрация солей уменьшилось в два раза, от 0,501% до 0,243%, т.е. исходная почва стала практический незасоленной. Среднезасоленные почвы второго пилотного участка в конце вегетации солодки голой перешли в разряд сильнозасоленных, что послужило увеличению площади последних в два раза, затронув верхний горизонт почвы.Заключение. На трех пилотных участках, отличающиеся по степени засоления, испытание биологического метода показало эффективность солодки голой на слабозасоленных почвах. Установлено, что в условиях слабого вторичного засоления почв солодка голая обеспечивает снижение степени засоления почв до незасоленного уровня, что позволяет вовлечь их в сельскохозяйственный оборот. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение влияний солодки голой на солевой и питательный режимы не только нейтрально засоленных почв, но и щелочных.

Most irrigated lands in the Republic of Kazakhstan are in its southern part, in the large deltas and ancient alluvial plains in the basins of the rivers Syr Darya and Ili. The combination of climatic features and anthropogenic pressures leads to increased salinity and contamination of cultivated soils in this region, resulting in a qualitative and quantitative decline in crop production. The study’s primary goal was to assess soil secondary salinity and selected heavy metals (Pb, Zn, Cd, Ni and Cu) contamination in irrigated arable soils. To identify the potential source of soil pollution, we compared the concentration of salt and heavy metals (both total and mobile forms) in different soil types in three depths of soil profiles obtained from irrigated cultivated and non-cultivated (abounded) territory in the Shauldara massif in the southern part of Kazakhstan. All studied soils are prone to secondary salinization with either a medium or high content of sum of salts with domination by Na⁺ among cations and by SO₄²⁻ among anions. The soil contamination with heavy metals was low, and, in most cases, except for cadmium, it was below the limits developed for arable soils in most countries. Soil contamination with cadmium results from contamination of the water used for irrigation of farmland.