Агрохімічна характеристика гірських ґрунтів Ферганської долини

Гулбарчин Ісраїлова, Байгелді Жусупов, Гулом Юлдашев, Муроджон Ісагалієв, Рахіма Муратова
Отримано: 14.12.2024 Доопрацьовано: 22.05.2025 Прийнято: 25.06.2025
Взято з Том 28, № 7, 2025 Сторінки: 93-105
Завантажити статтю Читати статтю

Анотація

Актуальність дослідження ґрунтів Ферганської долини зумовлена їх різноманітністю та важливістю для сільського господарства регіону. Різні ґрунтові типи відрізняються за гранулометричним складом, родючістю та здатністю утримувати вологу, що впливає на їхні агрохімічні властивості. Метою дослідження був комплексний аналіз агрохімічних характеристик ґрунтів Ферганської долини, включаючи гранулометричний склад, вміст гумусу, кислотність, карбонатність, водні властивості та біологічну активність. Методи включали польові дослідження, відбір проб з різних висотних поясів, лабораторні аналізи хімічного складу. Визначення азоту проводилося методом К'єльдаля, фосфору – методом Мачигіна і Кірукова, калію – полум'яною фотометрією. Результати дослідження показали значні відмінності у складі та властивостях різних типів ґрунтів. Бурі лісові ґрунти продемонстрували найбільш сприятливі агрохімічні параметри. Гранулометричний склад бурих лісових ґрунтів середньосуглинковий, із вмістом піску 35-45 %, мулу 30- 40 % та глини 15-25 %. У ґрунтах зафіксовано високі рівні гумусу (4,5-6 %), загального азоту (0,2-0,3 %), доступного фосфору (20-40 мг/кг) і калію (високий рівень). Біологічна активність, оцінювана за мікробною чисельністю, становила 2-4 млн/г, що підтвердило високу метаболічну активність ґрунтової мікрофлори. Гірничо-коричневі карбонатні ґрунти характеризувались важчим гранулометричним складом, з підвищеним вмістом глини (25-35 %) і помірними показниками родючості: 2,5-4 % гумусу, 0,1-0,2 % азоту, 10-25 мг/кг форсфору та середній рівень калію Піщані ґрунти мали низьку вологоємність, слабку агрегатну структуру та вкрай низькі показники родючості: 0,5-1,5 % гумусу, <0,1 % азоту, 5-15 мг/кг фосфору, низький рівень калію. Біологічна активність не перевищувала 1 млн/г. Кислотність ґрунтів варіювалась: бурі лісові ґрунти мають слабокислу або нейтральну реакцію з pH 5,8-6,5, що сприятливо для засвоєння поживних речовин. Гірничо-коричневі карбонатні ґрунти лужні з pH 7,5-8,2, що знижує доступність деяких елементів. Піщані ґрунти мають слаболужну реакцію pH 6,8-7,4. Отримані дані дадуть змогу оптимізувати землекористування, підвищити продуктивність ґрунтів і мінімізувати їхню деградацію

Ключові слова

гумус; гранулометричний склад; карбонатність; ерозійні процеси; кислотність; мінерали; органіка

  1. Abakumov, E., et al. (2023). The current state of irrigated soils in the central Fergana desert under the effect of anthropogenic factors. Geosciences, 13(3), article number 90. doi: 10.3390/geosciences13030090.
  2. Aliyev, Z.H., & Quliyeva, M.A. (2023). Influence of irrigation erosion on agrochemical characteristics of mountain brown soils and yield of grain and legums. International Journal of Earth & Environmental Sciences, 8(1), 60-69. doi: 10.22377/aextj.v7i1.349.
  3. Belay, A.M., Selassie, Y.G., Tsegaye, E.A., Meshesha, D.T., & Addis, H.K. (2023). Soil pH mapping as a function of land use, elevation, and rainfall in the Lake Tana basin, northwestern of Ethiopia. Agrosystems, Geosciences & Environment, 6(4), article number e20420. doi: 10.1002/agg2.20420.
  4. Bobunov, O., Midyk, S., Khyzhan, O., & Kovtun, P. (2023). Monitoring of elemental composition of soils in Ukraine. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 19(4). doi: 10.31548/ dopovidi4(104).2023.005.
  5. Brovko, O., Yukhnovskyi, V., Brovko, F., Brovko, D., & Voitcekhivska, O. (2025). Water-physical properties of gray forest soils and their root settlement in areas of anthropogenic trampling. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 16(1), 64-81. doi: 10.31548/forest/1.2025.64.
  6. Brühl, C.A., Engelhard, N., Bakanov, N., Wolfram, J., Hertoge, K., & Zaller, J.G. (2024). Widespread contamination of soils and vegetation with current use pesticide residues along altitudinal gradients in a European Alpine valley. Communications Earth & Environment, 5, article number 72. doi: 10.1038/s43247-024-01220-1.
  7. Cholponbek, O., Ha, S., Seong, Y.B., Sultan, B., Erkin, R., Mirlan, D., & Sanzhar, S. (2025). Issyk-Ata fault and its two strong Holocene paleoearthquakes records near densely populated Chui basin: Focus on Dzhal area of Kyrgyz Range, Tien Shan. Journal of Mountain Science, 22(2), 404-421. doi: 10.1007/s11629-024-9145-3.
  8. De Bauw, P., Van Asten, P., Jassogne, L., & Merckx, R. (2016). Soil fertility gradients and production constraints for coffee and banana on volcanic mountain slopes in the East African Rift: A case study of Mt. Elgon. Agriculture, Ecosystems & Environment, 231, 166-175. doi: 10.1016/j.agee.2016.06.036.
  9. Filss, M., Botsch, W., Handl, J., Michel, R., Slavov, V.P., & Borschtschenko, V.V. (1998). A fast method for the determination of Strontium-89 and Strontium-90 in environmental samples and its application to the analysis of Strontium-90 in Ukrainian soils. Radiochimica Acta, 83(2), 81-92. doi: 10.1524/ract.1998.83.2.81.
  10. Franzluebbers, A.J., Farmaha, B.S., Zentella, R., & Kafle, A. (2025). Soil-profile fertility is altered by soil texture and land use across physiographic regions in the southeastern United States. Agronomy Journal, 117(2), article number e70041. doi: 10.1002/agj2.70041.
  11. Hag Husein, H., Kalkha, M., Baladia, R., Al-Sarem, A., Bäumler, R., Sahwan, W., & Lucke, B. (2024). Soil erosion assessment in the rainy mountainous areas of the eastern Mediterranean. A case study of the El-Sarout watershed. Environment, Development and Sustainability. doi: 10.1007/s10668-024-05744-6.
  12. ISO 10390:2021. (2021). Soil, treated biowaste and sludge – determination of pH. Retrieved from https://www. iso.org/standard/75243.html.
  13. ISO 10693:1995. (1995). Soil quality – determination of carbonate content – volumetric method. Retrieved from https://www.iso.org/standard/18781.html.
  14. ISO 10694:1995. (1995). Soil quality – determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis). Retrieved from https://www.iso.org/standard/18782.html.
  15. ISO 11047:1998. (1998). Soil quality – determination of cadmium, chromium, cobalt, copper, lead, manganese, nickel and zinc – flame and electrothermal atomic absorption spectrometric methods. Retrieved from https://www.iso. org/standard/24010.html.
  16. ISO 11263:1994. (1994). Soil quality – determination of phosphorus – spectrometric determination of phosphorus soluble in sodium hydrogen carbonate solution. Retrieved from https://www.iso.org/standard/19241.html.
  17. ISO 11277:2020. (2020). Soil quality – determination of particle size distribution in mineral soil material – method by sieving and sedimentation. Retrieved from https://www.iso.org/standard/69496.html.
  18. ISO 11465:1993. (1993). Soil quality – determination of dry matter and water content on a mass basis – gravimetric method. Retrieved from https://www.iso.org/standard/20886.html.
  19. ISO 14235:1998. (1998). Soil quality – determination of organic carbon by sulfochromic oxidation. Retrieved from https://cdn.standards.iteh.ai/samples/23140/a29dd139608949c5b3210d083824af05/ISO-14235-1998.pdf.
  20. ISO 17155:2002. (2002). Soil quality – determination of abundance and activity of soil microflora using respiration curves. Retrieved from https://www.iso.org/standard/31229.html.
  21. ISO 23470:2007. (2007). Soil quality – determination of effective cation exchange capacity (CEC) and exchangeable cations using a hexamminecobalt trichloride solution. Retrieved from https://www.iso.org/ru/standard/36879.html.
  22. ISO 9964-3:1993. (1993). Soil quality – determination of sodium and potassium. Retrieved from https://www.iso. org/ru/standard/17871.html.
  23. Jiang, C., Yang, Z., Li, M., Dai, J., Wang, X., Zhang, H., Yang, L., Zhao, L., Wen, M., & Zhou, P. (2021). Exploring soil erosion trajectories and their divergent responses to driving factors: A model-based contrasting study in highly eroded mountain areas. Environmental Science and Pollution Research, 28(12), 14720-14738. doi: 10.1007/ s11356-020-11703-1.
  24. Juliev, M., Gafurova, L., Ergasheva, O., Ashirov, M., Khoshjanova, K., & Mirusmanov, M. (2022). Land degradation issues in Uzbekistan. In A.M. Al-Quraishi, Y.T. Mustafa & A.M. Negm (Eds.), Environmental degradation in Asia: Land degradation, environmental contamination, and human activities (pp. 163-176). Cham: Springer. doi: 10.1007/9783-031-12112-8_8.
  25. Kholdarov, D., Sobitov, U., Zakirova, S., Mirzaev, U., Kholdarova, M., Sotiboldieva, G., Azimov, Z., Abdukhakimova, K., Jabbarov, Z., Kenjaev, Y., & Abdushukurova, Z. (2024). Current state of saline soils in the Fergana Valley. E3S Web of Conferences, 563, article number 03053. doi: 10.1051/e3sconf/202456303053.
  26. Kodirova, D., Safarova, N., Safarov, B., & Turdaliev, J. (2023). Chemical and agrochemical properties of typical rainfed sierozem soils of Uzbekistan. BIO Web of Conferences, 65, article number 04006. doi: 10.1051/ bioconf/20236504006.
  27. Kruglov, O., Menshov, O., Horoshkova, L., & Kruhlov, B. (2023). Magnetic susceptibility of inclined soils and its relationship with some agronomic indicators. Plant and Soil Science, 14(1), 39-50. doi: 10.31548/plant1.2023.39.
  28. Lal, R. (2024). Managing soils for food security in Central and South Asia. In Z. Adeel & B. Böer (Eds.), The water, energy, and food security nexus in Asia and the Pacific: Central and South Asia (pp. 31-59). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-29035-0_2.
  29. Lei, B., Wang, J., & Yao, H. (2022). Ecological and environmental benefits of planting green manure in paddy fields. Agriculture, 12(2), article number 223. doi: 10.3390/agriculture12020223.
  30. Li, Q., Yang, J., Guan, W., Liu, Z., He, G., Zhang, D., & Liu, X. (2021). Soil fertility evaluation and spatial distribution of grasslands in Qilian Mountains Nature Reserve of eastern Qinghai-Tibetan plateau. PeerJ, 9, article number e10986. doi: 10.7717/peerj.10986.
  31. Man, H., Dong, X., Li, M., Zheng, Z., Wang, C., & Zang, S. (2023). Spatial distribution and influencing factors of humus layer thickness of forest land in permafrost region of Northeast China. Catena, 224, article number 106979. doi: 10.1016/j.catena.2023.106979.
  32. Masharobich, J.A., & Saidakbarovich, M.M. (2024). Description of sandy areas of Fergana valley. Web of Agriculture: Journal of Agriculture and Biological Sciences, 2(10), 96-101.
  33. Measho, S., Li, F., Pellikka, P., Tian, C., Hirwa, H., Xu, N., Qiao, Y., Khasanov, S., Kulmatov, R., & Chen, G. (2022). Soil salinity variations and associated implications for agriculture and land resources development using remote sensing datasets in Central Asia. Remote Sensing, 14(10), article number 2501. doi: 10.3390/ rs14102501.
  34. Mhoro, L., Meya, A., Amuri, N., Ndakidemi, P., Mtei, K., & Njau, K. (2024). Farming systems and soil fertility management practices in smallholdings on the southern slopes of Mount Kilimanjaro, Tanzania. Frontiers in Agronomy, 6, article number 1282940. doi: 10.3389/fagro.2024.1282940.
  35. Peng, J., Bai, X., & Chen, X. (2021). Climate-driven soil erosion processes in alpine environments over the last century: Evidence from the Taibai Mountain (central China). Catena, 206, article number 105569. doi: 10.1016/j. catena.2021.105569.
  36. Rangel, L., do Carmo Jorge, M., Guerra, A., & Fullen, M. (2019). Soil erosion and land degradation on trail systems in mountainous areas: Two case studies from South-East Brazil. Soil Systems, 3(3), article number 56. doi: 10.3390/soilsystems3030056.
  37. Salesa, D., & Cerdà, A. (2020). Soil erosion on mountain trails as a consequence of recreational activities. A comprehensive review of the scientific literature. Journal of Environmental Management, 271, article number 110990. doi: 10.1016/j.jenvman.2020.110990.
  38. Shen, Y., Zhang, Z., & Xue, Y. (2021). Study on the new dynamics and driving factors of soil pH in the red soil, hilly region of South China. Environmental Monitoring and Assessment, 193, article number 304. doi: 10.1007/ s10661-021-09080-4.
  39. Sidle, R.C., Khan, A.A., Caiserman, A., Qadamov, A., & Khojazoda, Z. (2023). Food security in high mountains of Central Asia: A broader perspective. BioScience, 73(5), 347-363. doi: 10.1093/biosci/biad025.
  40. Song, S., Chen, X., Zan, C., Zhang, H., Wang, C., Hu, Z., & Li, Y. (2025). Integrated spatial priority assessment in Central Asia: Bridging biodiversity, ecosystem services, and human activities. Geography and Sustainability, 6(2), article number 100231. doi: 10.1016/j.geosus.2024.08.010.
  41. Stavi, I., Thevs, N., & Priori, S. (2021). Soil salinity and sodicity in drylands: A review of causes, effects, monitoring, and restoration measures. Frontiers in Environmental Science, 9, article number 712831. doi: 10.3389/ fenvs.2021.712831.
  42. Su, B., Liu, R., Lu, Z., Hong, Y., Chang, N., Wang, Y., Song, Z., & Li, R. (2024). Mapping key soil properties of cropland in a mountainous region of southwestern China. Agronomy, 14(7), article number 1417. doi: 10.3390/ agronomy14071417.
  43. Sun, W., Li, S., Zhang, G., Fu, G., Qi, H., & Li, T. (2023). Effects of climate change and anthropogenic activities on soil pH in grassland regions on the Tibetan Plateau. Global Ecology and Conservation, 45, article number e02532. doi: 10.1016/j.gecco.2023.e02532.
  44. Visscher, A.M., Vanek, S., Huaraca, J., Mendoza, J., Ccanto, R., Meza, K., Olivera, E., Scurrah, M., Wellstein, C., Bonari, G., Zerbe, S., & Fonte, S.J. (2024). Traditional soil fertility management ameliorates climate change impacts on traditional Andean crops within smallholder farming systems. Science of the Total Environment, 912, article number 168725. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.168725.
  45. Wen, L., Peng, Y., Zhou, Y., Cai, Y., Lin, Y., & Li, B. (2023). Study on soil erosion and its driving factors from the perspective of landscape in Xiushui watershed, China. Scientific Reports, 13, article number 8182. doi: 10.1038/ s41598-023-35451-7.
  46. Yzakanov, T., Mamytkanov, S., Ibraimova, Zh., Steinberg, E., & Alibakieva, Ch. (2024). Study of agroforestry methods and techniques for soil erosion prevention on agricultural land. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 15(4), 72-89. doi: 10.31548/forest/4.2024.72.
  47. Zhang, Y.Y., Wu, W., & Liu, H. (2019). Factors affecting variations of soil pH in different horizons in hilly regions. PloS One, 14(6), article number e0218563. doi: 10.1371/journal.pone.0218563.
  48. Zhiyanski, M., Glushkova, M., Kirova, L., & Filcheva, E. (2017). Quantitative and qualitative features of soil humus in mountain treeline ecosystems. Silva Balcanica, 18(1), 5-23.
Israilova, G., Zhusupov, B., Yuldashev, G., Isagaliev, M., & Muratova, R. (2025). Agrochemical characteristics of mountain soils of the Fergana Valley. Scientific Horizons, 28(7), 93-105. https://doi.org/10.48077/scihor7.2025.93