CC BY
19ГЕОГРАФИЯ И ГЕНЕЗИС ПОЧВ
ГРНТИ 68.05.01; 68.05.29; 68.05.33; 68.05.37 DOI: 10.51886/1999-740Х_2023_4_19 К. Мансурова1*, С. Калдыбаев1, А. Наушабаев1, Н. Абдрахымов1, Н. Бектаев1 РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ЗАСОЛЕННЫХ И ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОЛУПУСТЫННОЙ И СУХОСТЕПНОЙ ЗОН АБАЙСКОЙ, ПАВЛОДАРСКОЙ И КАРАГАНДИНСКОЙ ОБЛАСТЕЙ КАЗАХСТАНА
1НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», 050010, г. Алматы, пр. Абая 8, Казахстан. *е-таИ: mansurova_kamshat@mail.ru Аннотация. В данной статье авторами разработаны и использованы в ходе проведенных полевых работ почвенно-морфогенетические показатели для определения засоленных и заболоченных почв полупустыннои и сухостепнои зон Абаискои, Павлодарскои и Карагандинскои областеи Казахстана. В Казахстане нет практических и научных положении по мониторингу и управлению засоленных и заболоченных почв на базе цифровых технологии. Эта разработка дает возможность определить местонахождение таких земель в зависимости от почвенно-климатических зон. Также, разработка картографическои модели этих почв с определением степени их засоления, позволяет разработать рекомендации по их освоению (улучшению) с последующим сохранением продуктивного долголетия. Изучение современного состояния засоленных и заболоченных почв проводилось путем полевых работ по маршрутам, охватывающим территорию 3 административных областеи республики. Проведены описания состояния почв на 38 базовых точках. Составлена база данных засоленных и заболоченных почв полупустыннои и сухостепнои зон, включающая следующие показатели: тип и подтип почвы, морфология профиля, содержание гумуса и питательных элементов, водорастворимых солеи, гранулометрическии состав, поглощенные основания и емкость катионного обмена.
Ключевые слова: информационная база, засоление, заболачивание, дистанционное зондирование, солончаковая почва, болотная почва.
ВВЕДЕНИЕ В Республике Казахстан числится 35,8 млн га засоленных почв или 16,7 % от общеи площади сельскохозяиствен-ных угодии. В зависимости от степени засоления почвы, а также содержания в комплексах солончаков, группа подразделяется на три градации:
-слабозасоленные, куда входят все солончаковые почвы, а также их комплексы с солончаками до 10 %, занимают площадь 11,5 млн га;
-среднезасоленные включают все солончаковатые почвы в комплексе с солончаками от 10 до 30 %, площадь их 7,3 млн га;
-сильнозасоленные включают все сильно солончаковатые почвы в комплексе с солончаками от 30 до 50 % и более, площадь 14,2 млн га;
-солончаки выделены в отдельную группу и занимают 2,8 млн га.
Засоленные почвы имеются во всех зональных типах почв, из них более 58 % числится в составе бурых и серо-бурых почв, в том числе в среднеи и сильнои степени 64 % от общего их количества. В зоне бурых и серо-бурых почв имеется более 50 % площади всех солончаков.
В черноземнои зоне засоленные земли выявлены на 1,6 млн га, в зоне темно-каштановых и каштановых почв - 6,2 млн га, светло-каштановых -2,7 млн га
[1-3].
Площадь засоленных почв в Абаискои области составляет 1587,2, Карагандинскои области - 2604,6, Павлодарскои области - 775,6 тыс. га. Заболоченные почвы - 111,7, 61,8, 34,8 тыс. га. соответственно.
На современном уровне развития технического и технологического уровня науки проблема получения информации о состоянии земнои поверхности решается с применением дистанционных методов, позволяющих оперативно получать достаточно полныи объем сведении о заболоченных и засоленных почвах на обширнои территории республики. Сегодня космическому зондированию, как методу оперативного и масштабного мониторинга сельскохозяиственных угодии, практически нет альтернативы.
Географические информационные системы (ГИС), дают возможность людям, занимающимися сельским хозяи-ством, легко интегрировать и использовать имеющиеся источники цифро-вои и картографическои информации для повышения качества принимаемых решении. Системы дают мощныи импульс для того, чтобы показать применение принципов стабильного развития и интегрированного управления земельными ресурсами [4].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
Методология, методы и формы научного исследования, которые были использованы в рамках данного проекта, соответствуют главным тенденциям передовых научных разработок. Засоленные и солонцеватые почвы - один из самых сложных объектов при обследовании и картографировании почвенного покрова. Различныи уровень минерализации грунтовых вод, влияние микрорельефа все это находит отражение в особенностях распространения галогенных почв. При этом пространственная неоднородность солонцевато-засоленных почв сопровождается контрастными различиями в тональности изображения как откры-тои поверхности (различное содержание гумуса, наличие присыпки SiO2, возможных солевых выцветов), так и покрытои растительностью (депресси-рующее влияние солонцеватости и
засоления, сенсорность сельскохозяист-венных и природных растении к увлажненности через различныи уровень грунтовых вод). Это позволяет широко применять дистанционные методы зондирования земнои поверхности в сочетании с традиционнои методикои наземного обследования для картографирования засоленных и солонцовых почв [5-7].
Современным и высокоэффективным методом картографирования засоленных и солонцовых почв является метод цифровои обработки и классификации данных много спектрального космического сканирования (МКС). Обследование засоленных и солонцовых почв состоял из трех этапов: подготовительного, полевого и камерального.
Подготовительный этап включал следующие работы:
- сбор и систематизация информации о почвенно-природных условиях, существующих картографических материалов и аналитических данных;
- разработка предварительного номенклатурного списка почв, исходя из предполагаемои структуры почвенного покрова;
- разработка предварительнои карты;
-версии почвенного покрова поданным дистанционного зондирования, с использованием космических снимков высокого разрешения, либо данным аэрофотосъемки.
К наиболее известным прямым дешифровочным признакам засоленных и солонцовых почв для аридных условии территории пустыни, полупустыни и сухои степи следует отнести сравнительно светлыи тон изображения в большинстве спектральных диапазонов, а также сложно контурныи рисунок изображения. Надежным косвенным способом картографирования является фитоиндикация засоленных почв по данным многоспектрального
космического сканирования (МКС) с использованием космических данных высокого и сверхвысокого пространственного разрешения (например, Spot, Landsat, Terra, Pleiades) [8-13]. Картографирование засоленных и солонцовых почв по данным МКС проводилось по общепринятому алгоритму, включающему несколько этапов. На этапе пер-вичнои обработки изображения последовательно проводится систематическая, радиометрическая, атмосферная и геометрическая коррекция изображения, его радиометрическая калибровка, повышение контраста и пространственная фильтрация. На этапе общего статистического анализа изображения определялось оптимальное количество классов для последующего этапа - классификации изображения. Результатом цифровои обработки и классификации являлась гипотетическая карта, отражающая взаимное расположение ареалов, значимо отличающихся по оптическим характеристикам земнои поверхности и привязанных в системе географических координат.
Полевой наземный этап обследования. Полевои этап обследования проводился путем дешифрирования наземным способом карты-версии, получен-нои методом дистанционного зондирования земнои поверхности на основе космическои либо аэрофотосъемки. Включало рекогносцировочное обследование для установления почвенно-ландшафтных связеи и уточнения номенклатурного списка почв. Собственно, полевои этап проводился путем заложения почвенных разрезов согласно контурам карты-версии почвенного покрова. Первичное почвенное диагностирование солонцовых и солончаковых комплексов производилось по морфологическому строению профиля с последующим уточнением генетического статуса почв по результатам анализа [14, 15].
Камеральный этап. Анализировали отобранные пробы солонцовых и засоленных почв, особое внимание уделялось определению содержания гумуса, гранулометрического состава, емкости поглощения и количества поглощенного натрия, катионно-анионного состава воднои вытяжки. По результатам анализа уточнялись названия почв, составлялся окончательныи номенкла-турныи список почв, почвенная карта с легендои к неи как основа последующих рекомендации по мелиорации солонцовых и засоленных почв. Исследования засоленных и заболоченных почв полу-пустыннои и сухостепнои зон с использованием данных полевых исследовании и цифровых технологии осуществляли на принципиально новои мето-дическои и методологическои основе. В основу исследовании по физическому (почвенному) индикатору положены традиционные методы. На этапе проведения маршрутных полевых работ использованы морфологические
методы
Лабораторно-аналитические исследования почв проводились по общепринятым методикам. Составление поч-веннои карты велось методом картирования с использованием ГИС-техноло-гии материалов дистанционного зондирования. Изучались следующие показатели почвенных индикаторов: мощность гумусового горизонта; содержание гумуса в гумусовых горизонтах, сумма и состав обменных катионов; гранулометрическии состав почвы; рН почвы; содержание водорастворимых солеи и подвижных питательных веществ (^ Р, К) [16].
В ходе полевых исследовании закладывались полнопрофильные
почвенные разрезы, описаны их морфологические признаки и отобраны образцы почв по генетическим горизонтам и определен химический состав. Почвенные анализы проведены в
лицензированных лабораториях ТОО «КазНИИПиА имени У. Успанова», имеющих соответствующие сертификаты.
Определения засоленности и заболоченности почв были проведены с помощью данных дистанционного зондирования земли.
Космические снимки подбирались по каталогу на вегетационныи период. Данные со спутников среднего разрешения (Landsat 8, Sentinel 2, Modis TERRA) - для целеи подспутниковых исследовании (определения степени засоленности и заболоченности, проведения детальнои классификации ключевых участков, с последующеи верификациеи наземнои и космическои информации).
Тематические слои содержали данные оцифровки тематических карт с необходимои атрибутивнои информа-циеи. Данные полевых исследовании заносились в виде полигонных объектов с GPS приемника и пополнялись атрибутивнои информациеи с полевых дневников и бланков.
Метод расчета был основан на применении двух спектральных индексов (LDI-NDVI, LDI-TCW), разработанных для оценки засоленности и заболоченности почв. Разработанныи метод расчета очагов засоления и заболачивания по спутниковым снимкам учитывает такие параметры, как характер и динамика растительного покрова (через NDVI), поверхностная влажность (TCW) и яркость поверхности в красном канале спутникового снимка, где открытые почвы имеют самые высокие яркостные характеристики. Изучение данного метода расчетов на различных территориях показывает, что для спутниковых данных Landsat 8, Sentinel 2, Modis TERRA существует определенныи диапазон значении индекса, определяющии участки с засоленным и заболоченным почвенным покровом, которые обнаруживаются на снимках вне зависимости от времени или года съемки. В то же время, выделен диапазон значении
индекса, описывающий сезонные изменения почвенного покрова, например, пересыхание берега и дна временных водоемов, болот.
Для определения засоленности и заболоченности применялись специальные индексы спектральных яркостеи, разработанные с учетом того, в какои длине волны видимого и инфракрасного спектров данныи класс имеет минимальное и максимальное поглощение. Основными спутниковыми индексами, применяемыми для расчета, являются [17]:
- NDVI (Нормализованныи разнос-тныи вегетационныи индекс);
- SAVI (Вегетационныи индекс с поправкои на почву);
- Bare Soil Index (Индекс открытых почв);
- Salinity Index (Индекс солености);
-Top-Soil Grain Size Index (Индекс
песчаных фракции) [18].
С учетом вышеперечисленных индексов, выделялись следующие виды поверхности:
- растительность густая, редкая, умеренная, сбитая, околоводная, тростники;
- почвы (глинистые, песчаные, такыры и солончаки);
- сбитые почвы (слабо, умеренно, сильно);
- вода, болота, отмели [19, 20].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение состояния засоленных и заболоченных почв на территории полупустыннои и сухостепнои зон осуществлялось в базовых точках по маршруту: Сасыккол 1^ Сасыккол 2^ Сасыккол 3^ Сасыккол 4^ Каракол ^ Разъезд №16-1^ Разъезд №16-2^ Капанбулак ^ Делбегетей ^ Карабас 1 ^ Карабас 2^ Шарбакты 1^ Шарбакты 2^ Айтей ^ Ямышево ^ Байден ^ Ленинск ^ Экибастуз 1^ Экибастуз 2^ Степное 1 ^ Степное 2^ Майозек^ Шахтинск^ Акой^ Аксу-Аюлы^ Бидайык ^ Басынколь^ Бектауата 1^
Бектауата 2— Актубек 1— Актубек 2— Кабыршакты 1— Кабыршакты 2— Кенгир— Кумисбулак— Бозтумсык 1— Бозтумсык 2, всего 38 мониторинговых площадок.
Ниже приводим описание некоторых морфогенетических признаков, состава и своиств засоленных и заболоченных почв, обследованных наземными исследованиями 38 базовых участков в трех областеи Казахстана -Абаиская, Павлодарская и Улытауская.
Точка исследования №1 - Сасык-кол 1. Разрез заложен от трассы Семеи-
Рисунок 1 - Строение профиля солончака-солонца
Из данных морфогенетических признаков профиля солончака-солонца №1 точки исследования (Сасыккол 1) следует, что она слабо дифференцирована на генетические горизонты. В нем выделяются гумусовьш горизонт А мощностью 10 см, переходные горизонты В и бесструктурная материнская порода. Отличительная особенность профиля вышеуказаннои почвы — это наличие достаточно влажного глинистого оглеенного горизонта сизого цвета. Поверхность почвы и ее верхнии горизонты пропитаны легкораствори-
Алматы в 200 м к северу на равнине, примыкающей к озеру Сасыккол, находящийся в пределах Уржарского района Абайской области (25.06.2022 г.). Координаты разреза: N46°40'50.9, E080° 35'06.3. На обследуемои территории выпасается скот, что относит их к пастбищам. Аспект ландшафта зелено-ватьш. Растительное сообщество представлено различными видами солянок. Под ними образовались засоленные почвы - солончаки-солонцы. Ниже приводим морфогенетическое описание их генетических горизонтов (рисунок 1):
0-10 см - светло-серыи, сухои, рыхлыи, пылеватыи, суглинистыи, на поверхности почвы налеты солеи, вскипает от HCl, корешки, переход ясныи;
11-28 см - буровато-серыи, све-жии, слабоуплотнен, среднии суглинок, комковатыи, бурно вскипает, мелкие корешки, переход ясныи по окраске;
29-60 см - сизыи, влажныи, слабоуплотнен, глинистыи - бесструктур-ныи, отмечаются коричневые пятна, бурно вскипает от HCl, переход пос-тепенныи;
61-120 см - чуть темнее предыдущего, слабоуплотнен, бесструктур-ныи, влажныи, глинистыи, бурно вскипает от HCl, малозаметные пятна карбонатов и гипса.
мыми солями, которые при высыхании образуют белесые налеты.
Анализ химического состава солончака-солонца показывает достаточно низкое содержание гумуса (0,83 %), которое в нижеследующем горизонте незначительно увеличивается до 1,21 % (таблица 1). Содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в верхнем 0-10 см слое составляет соответственно 33.6, 83.0 и 750 мг/кг почвы. С глубинои содержание азота и калия увеличивается соответственно до 47,6 и 1000 мг/кг почвы, а фосфор, наоборот,
снижается до 65,0 мг/кг почвы. СО2 увеличивается от 4,61 до 8,72 % с карбонатов с глубиноИ постепенно максимумом в слое 40-50 см (11,39 %).
Таблица 1 - Химическии состав солончака-солонца и болотных почв
Точка № Тип почвы Глубина, см Общии гумус, % Содержание подвижных форм, мг/кг азот, % СО2
азот фосфор калии
1 Солончак-солонец 0-10 0.83 33.6 83.0 750 0.098 4.61
15-25 1.21 47.6 65.0 1000 0.098 7.29
40-50 Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. 11.39
80-90 Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. 8.72
31 Болотная почва 0-7 6.10 204.4 36.0 410 0.434 3.81
8-15 1.65 44.8 10.0 160 0.112 1.86
16-33 0.31 11.2 23.0 60 0.056 0.49
35-90 Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. 1.17
Как было указано выше изучаемая Образование налетов солеи с поверх-почва характеризуется признаками ности обусловлено накоплением неи-присущими засоленнам почвам. тральных солеи (таблица 2).
Таблица 2 - Ионньш состав воднои вытяжки солончака - солонца и болотных почв, мг-экв/%
№ Тип почвы Глубина, см Сумма солеи, % Щелочность С1' SO4 '' Са++ Mg++ К+ рН
Общая в НС03 От нормаль-ных карбонатов в СОз
1 Солончак-солонец 0-10 3.871 1.20 0.073 0.40 0.012 0.95 0.034 52.27 2.509 0.69 0.014 0.49 0.006 52.54 1.208 0.70 0.027 9.5
15-25 1.480 2.80 0.171 1.68 0.050 3.71 0.132 14.41 0.692 0.29 0.006 0.29 0.004 19.75 0.454 0.58 0.023 10.0
40-50 3.436 5.12 0.312 4.24 0.127 17.1 0.606 28.18 1.353 0.10 0.002 0.29 0.004 49.46 1.137 0.55 0.022 10.36
80-90 1.304 3.84 0.234 2.96 0.089 14.01 0.497 2.30 0.11 0.20 0.004 0.49 0.006 19.13 0.44 0.33 0.013 10.46
31 Болотная почва 0-7 2.916 0.68 0.041 0.00 0.000 19.83 0.703 24.21 1.162 4.61 0.092 0.88 0.011 38.94 0.896 0.29 0.011 8.52
8-15 0.228 0.68 0.041 0.00 0.000 0.73 0.026 1.90 0.091 0.49 0.010 0.49 0.006 2.31 0.053 0.02 0.001 8.95
16-33 0.087 0.32 0.02 0.00 0.000 0.22 0.008 0.74 0.036 0.20 0.004 0.49 0.006 0.58 0.013 0.01 0.001 9.30
35-90 0.090 0.36 0.022 0.00 0.000 0.25 0.009 0.70 0.033 0.20 0.004 0.39 0.005 0.71 0.016 0.01 0.001 9.39
В составе солей абсолютным преобладанием отличается сульфат ион. Он максимально содержится в верхнем слое (52,27 мг-экв на 100 г почвы), с глу-бинои резко снижается до 14.41 мг-экв, а затем обратно доходит до 28.18 мг-экв на 100 г почвы. Несмотря на варьирование значении этого показателя она остается на уровне выше порога токсичности солеи (1,7 мг-экв на 100 г почвы). Содержание хлор иона по сравнению с сульфат ионом увеличивается с глуби-нои от 0,95 до 17,1 мг-экв на 100 г почвы, являясь токсичным для растении. Кроме того, в составе солеи в ощутимом содержании присутствуют карбонат и гидрокарбонат ионы, особенно в полу-метровои глубине.
В составе катионов почвенного раствора преобладает натрии, где его очень высокое содержание наблюдается в слоях 0-10 и 40-50 см (52,54 и 49,46 мг-экв на 100 г почвы). Такое вы-
сокое содержание ионов получило отражение в сумме солеи и значении рН. Содержание солеи самое высокое (3,871 и 3,436 %) в слоях 0-10 и 40-50 см, а в других находится на уровне 1,3-1,5 %, что дает основание их считать солончаками. Их высокое значение рН (9,5-10,46) говорит об очень высокои щелочности почвеннои среды.
Данные состава поглощенных основании показали, что среди катионов доля поглощенного натрия достигает 65,67-77,00 % от емкости катион-ного обмена. Это говорит о солонцово-сти рассматриваемои почвы. Содержание поглощенного кальция незначительное (8,40-11,03 % от суммы). Емкость катионного обмена почвы высокая (29,13 мг-экв/100 г почвы) в слое 15-25 см и очень высокая (>40 мг-экв на 100 г почвы) в остальных горизонтах (таблица 3).
№ точки Тип почвы Глубина взятия образца, см Поглощенные катионы, мг/экв на 100 гр.почвы/ % ЕКО, мг-экв на 100 г почвы
натрии калии кальции магнии
1 Солончак-солонец 0-10 31.68 0.78 4.95 7.43 44.84
70.65 1.74 11.03 16.57
15-25 19.13 1.09 2.97 5.94 29.13
65.67 3.74 10.20 20.4
40-50 31.68 1.21 3.47 4.95 41.31
76.70 2.90 8.40 12.0
80-90 30.84 0.79 3.96 4.46 40.05
77.00 1.97 9.88 11.13
31 Болотная почва 0-7 19.56 0.12 22.28 12.38 54.34
35.99 0.22 41.03 22.78
8-15 0.18 0.26 4.46 3.47 8.37
2.15 3.10 53.28 41.45
20-30 0.10 0.26 0.99 2.97 4.32
2.31 6.01 22.91 68.98
50-60 0.01 0.26 1.98 2.97 5.22
0.19 4.98 37.93 56.89
Таблица 3 - Содержание поглощенных основании солончака-солонца и болотных почв
По гранулометрическому составу солончаки-солонцы в полуметровой толще характеризуются легкоИ глиноИ (52,9-58,7 %), что подтверждается данными описании морфогенетических признаков. В составе механических фракции преобладают мелкии песок (0,25-0,05 мм), которыи варьирует по глубине от 24,48 до 41,24 % (таблица 4).
Точка исследования №31 - Акту-бек 1. Разрез заложен (18.06.2022 в Жа-нааркинском раионе Карагандинскои области в 4-х км от поселка Актубек в восточном направлении. Координата разреза: М8°33'55.3, Е071°07'24.9. Рельеф местности холмистыи (плотина пос.
Актубек). Угодье используется под пастбища. В растительном покрове присутствует тростник, полынь, осока, рогоза, разнотравье и солянки. Аспект ландшафта зеленыи. В зоне влияния плотины поселка Актубек образовались болотные почвы, которые имеют нижеследующее строение.
Для них характерными являются слаборазвитыи темно-бурыи торфянои горизонт мощностью 0-7 см. Здесь развитая часть торфа имеет мощность всего 2-3 см в виде прослоики, где густо переплетенные остатки корнеи растении подвержены медленному разложению (рисунок 2).
Таблица 4 - Гранулометрическии состав солончака-солонца и болотных почв
№ точки Тип почвы Глубина взятия образца, см А.С.Н % Н2О Содержание фракции в % на абсолютную сухую почву
Размеры фракции в мм
Песок Пыль Ил Физич еская глина
1,00,25 0,250,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 <0,001 <0,01
1 Солончак-солонец 0-10 1,22 1,255 41,243 0,810 23,487 19,842 13,363 56,692
15-25 1,94 0,795 31,899 8,566 24,883 6,119 27,738 58,740
40-50 2,46 0,472 24,482 22,145 7,382 19,684 25,836 52,901
80-90 1,84 0,326 35,289 20,375 7,742 15,892 20,375 44,010
31 Болотная почва 0-7 4,04 36,828 21,905 22,509 5,419 10,838 2,501 18,758
8-15 1,52 32,494 31,763 18,684 4,062 6,093 6,905 17,059
20-30 0,38 63,200 17,527 3,614 6,826 1,205 7,629 15,660
50-60 0,80 57,036 26,835 0,403 3,226 8,065 4,435 15,726
Анаэробные условия, переизбыток влаги и протекание восстановительных процессов приводят к образованию влажного оглеенного горизонта (8-15 см) с множеством мелких корнеи. Чем ближе к зеркалу грунтовых вод, тем ярче проявляется ржавчина. Верхнии торфянои горизонт достаточно обеспечен гумусом (6,10 %), в ниже расположенном горизонте содержание гумуса падает (0,31-1,65 %). По содержанию азота верхнии торфянои горизонт очень
высоко обеспечен (204,4 мг/кг почвы), обеспеченность фосфором повышенная (36,0 мг/кг почвы) (таблица 1).
Ионньш состав воднои вытяжки болотных почв показывает наличие солеи в поверхностном торфяном горизонте в токсичнои для растении концентрации (сумма солеи 2,916 %). Однако, глубже расположенные горизонты практическии не засолены (сумма солеи <0,2 %). В торфяном горизонте в составе анионов преобладают хлориды и
сульфаты, причем последних больше. В связи с чем в указанном слое химизм засоления соответствует хлоридно-сульфатному (таблица 2).
Очень высокую емкость катионно-го обмена имеет торфянои горизонт (07 см), где ее значение равно 54,34 мг-экв на 100 г почвы. Остальные горизонты имеют низкую емкость катионного обмена (ЕКО 4,32-8,37 мг-экв на 100 г почвы). В составе катионов значительные доли занимают катионы кальция и магния (таблица 3).
Гранулометрическии состав болотных почв показывает однородныи супесчаныи состав. Значение физичес-кои глины по профилю варьирует от 15,66 до 18,76 % (таблица 4).
Результаты проведенных спутниковых и наземных исследовании позволили создать цифровую информационную базу данных засоленных и заболоченных почв полупустыннои и сухо-степнои зон Абаискои, Павлодарскои и Карагандинскои областеи Казахстана (рисунок 3).
Рисунок 2 - Строение профиля болотнои почвы
0-7 см - темно бурыи, влажныи, с про-слоикои 2-3 см торфа разнои степени разложения с густо переплетенными корнями, рыхлыи, зернисто-комковатыи, суглинок, вскипает поверхностный слои, переход рез-кии по цвету;
8-15 см - глеевыи, влажныи, комковатым, легкии суглинок, слабо уплотнен, много мелких корнеи, бурно вскипает от HCl, переход к следующему горизонту резкии по цвету;
16-33 см - серыи с ржавчинои, влажныи, слабо уплотнен, единичные корешки, бесструктурный, супесчаныи, бурно вскипает от HCl, переход постепенным;
35-90 см - светлее чем предыдущий тоже со ржавчинои, мокрыи, книзу вода, рыхлыи, бесструктурныи, песчаныи, грунтовая вода остановилась на уровне 45 см.
Рисунок 3 - Электронная цифровая информационная карта засоленных и заболоченных почв Казахстана
Разработанная интерактивная он-лаин карта на базе программного обеспечения Arcgis - это система, позволяющая работать с онлаин-картами и свя-заннои географическои информацией которая отображает, интегрирует и синтезирует значительный слои географи-ческои и описательнои информации из различных источников. Для перехода на портал необходимо использовать следующую ссылку: https://arcg.is/0bW0Gn0 . Так же карта доступна через QR код.
ВЫВОДЫ
1. Площадь засоленных почв республики составляет 35817,4 тысяч гектаров, удельныи вес в процентах от всеи площади сельскохозяиственных угодии (214348,8 тыс. га) -16,7 %, а площадь заболоченных почв -1083,4 тысяч гектаров (0,5 % от всеи площади сельхозугодии).
2. Площадь засоленных почв в Абаискои области -1587,2 тыс. га; Пав-лодарскои области -775,6 тыс. га; Кара-гандинскои области -2604,6 тыс. га, заболоченных почв -111,7; 34,8 и 61,8 тыс. га соответственно.
3. Изучение современного состояния засоленных и заболоченных почв проводилось путем полевых работ по маршрутам, охватывающим территорию 3 административных областеи республики. Проведено описание состояния почв 38 базовых точках.
4. Полученные данные о состоянии заболоченных и засоленных почв полупустыннои и сухостепнои зон позволяют: оценить состояние засоленных и заболоченных почв конкретнои территории и разработать технологии по восстановлению их плодородия.
5. Отличительнои чертои заболоченных почв полупустыннои и сухостепнои зон является наличие оторфо-ванного гумусового горизонта (0-7 см) с сравнительно высоким содержанием гумуса (6,10 %) и нижележащих оглеен-ных горизонтов (8-15 см) с сопутствующими им признаками - наличие окисеи железа, ржавость и т.д. (35-90 см). Засоленным почвам характерно высокое содержание легкорастворимых солеи по всему профилю (в слое 0-90 см - 3,8711,304 %), в верхнем слое особенно с преобладанием в почвенном растворе сульфатов и хлоридов натрия (в слое 010 см - 52,27 мг-экв SO42-, 0,95 мг-экв
6. Составлена база данных заболоченных и засоленных почв полупустыннои и сухостепнои зон, включающая следующие показатели: тип и подтип почвы, морфология профиля, содержание гумуса и питательных элементов, водорастворимых солеи, гранулометри-ческии состав, поглощенные основания и емкость катионного обмена.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ^алдыбаев С., Эбдiрахымов Н., Бектаев Н., Абдраим Г. ^аза;станныц шелейт жэне ;урга; дала айма;тарыныц деградацияланган жайылымдарын багалау, олардыц геоа;паратты; жуйесш цурастыру // Fылым жэне бШм, 2022. - Том 2.
- №1 (66). - C. 67-76.
2. Yerzhanova K., Abdirakhymov N., Bektayev N., Abdraim G. Soil indicators in degraded pastures of foothill semi-desert and desert zone of Kazakhstan// Science and education, 2022. - Т.2. - №1 (66). - P. 12-21.
3. Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель Республики Казахстан за 2020 год. Нур-Султан, 2021. - С. 102-104.
4. Отчет о создании базы данных заболоченных и засоленных земель Казахстана за 2022 год. Алматы, 2022 - C 7-8.
5. Калдыбаев С. Засоленные почвы Казахстана и их мелиорация Учебник, Алматы, 2014. - 484 с.
6. Калдыбаев С. ^азацстаннын, тузды топыра;тары жэне оларды мелиораци-ялау Алматы, Издательство ИП «Центр Оперативной Полиграфии», 2016. - 502 с.
7. Нурсеитов Ж.Т., Калдыбаев С. Адаптивно-ландшафтная система мелиорации в Казахстане (теория, методология, практика) / Под общей редакцией академика АСХН РК доктора с-х наук Калдыбаева С. Монография. - Алматы, 2020. - 272 с.
8. Lusevics L. Seasonal changes of permanent wilting coefficient in some selected tropical soil, —Common Soil Sci. and Plant anal||. - 1980.- Р. 843-853.
9. Wilson L.C. Time of sompling after an irrigation to determine field capacity of soil, —Canad Soil Sci.||, 1965. - 45 р.
10. Боровский В.М. Геохимия засоленных почв Казахстана. Москва. Изд-во «Наука». 1978. - 190 с.
11. Глазовский Н.Ф. Избранные труды. Т. 1-2. Российская Академия наук. 2006. - 535 с.
12. Мазиков В.М. Дистанционная диагностика свойств почв и почвенного покрова// Диссертация на соискание степени доктора географических наук. Москва, 2001. - 222 с.
13. Wu J., Vincent B., Yang J., Bouarfa S., Vidal A. 2008. Remote Sensing Monitoring of Changes in Soil Salinity: A Case Study in Inner Mongolia, China. // Sensors, - P. 7035-7049.
14. Khan N.M., Rastoskuev V.V., Shalina E.V., Sato Y. 2001. Mapping salt-affected soils using remote sensing indicators - a simple approach with use of GIS IDRISI // 22nd Asian Conference on Remote Sensing. 5-9 November 2001, Singapore.
15. Al-Khaier F. 2003. Soil Salinity Detection Using Satellite Remote Sensing// PhD Thesis. International Institute for Geo-information Sceince and Earth observation. En-schede, the Netherlands. 61 p.
16. Т. Тазабеков и др. Практикум по почвоведению. Выпуск IV. Алма-ата 1970 . -117 с.
17. Chavez, P. S. Jr, 1988. An Improved Dark-Object Subtraction Technique for Atmospheric Scattering Correction of Multispectral Data. Remote Sensing of the Environment, №24. - Р. 459-479.
18. Chavez, P. S. Jr, 1989. Radiometric Calibration of Landsat Thematic Mapper Mul-tispectral Images. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 55(9). - Р.1285-1294.
19. Классификация и диагностика почв СССР.Колос.1977. - 175 с.
20. Основные диагностические показатели почв равнинных, горных и предгорных территорий. Алма-Ата. 1989-1995. - Том I и II.
REFERENCES
1. Kaldybaev S., Abdirahymov N., Bektaev N., Abdraim G. Kazakstannyn sholeit zhane kurgak dala aimaktarynyn degradaciyalangan zhaiylymdaryn bagalau, olardyn geoakparattyk zhuiesin kurastyru // Gylym zhane bilim, 2022. - Tom 2. - №1 (66). - B. 67-76.
2. Yerzhanova K., Abdirakhymov N., Bektayev N., Abdraim G. Soil indicators in degraded pastures of foothill semi-desert and desert zone of Kazakhstan // Science and education, 2022. - Vol.2. - №1 (66). - P. 12-21.
3. Svodnij analiticheskii otchet o sostoyanii i ispolzovanii zemel Respubliki Kazah-stan za 2020 year. Nur-Sultan, 2021. - P. 102-104.
4. Report on the creation of a database of wetlands and saline lands of Kazakhstan for Almat, - 2022. - P. 7-8.
5. Kaldybaev S. Zasolennye pochvy Kazahstana i ih melioraciya Uchebnik, Almaty, 2014. -484 p.
6. Kaldybaev S. Kazakstannyn tuzdy topyraktary zhane olardy melioraciyalau Al-
maty, Izdatelstvo IP «Centr Operativnoi Poligrafii», 2016. - 502 p.
7. Nurseitov Zh.T., Kaldybaev S. Adaptivno-landshaftnaya sistema melioracii v Ka-zahstane (teoriya, metodologiya, praktika) / Pod obshchei redakciei akademika ASKHN RK doktora s-h nauk Kaldybaeva S. Monografiya. - Almaty, 2020. - 272 p.
8. Lusevics L. Seasonal changes of permanent wilting coefficient in some selected tropical soil, «Common Soil Sci. and Plant anal». - 1980.- P. 843-853.
9. Wilson L.C. Time of sompling after an irrigation to determine field capacity of soil, «Canad Soil Sci», 1965. - 45 p.
10. Borovskii V.M. Geohimiya zasolennyh pochv Kazahstana. Moskva. Izd-vo «Nauka». 1978.- 190 p.
11. Glazovskii N.F. Izbrannye trudy. T 1-2. RossijskayaAkademiya nauk. 2006. - 535 p.
12. Mazikov V.M. Distancionnaya diagnostika svoistv pochv i pochvennogo pokrova// Dissertaciya na soiskanie stepeni doktora geograficheskih nauk. Moskva, 2001. - 222 p.
13. Wu J., Vincent B., Yang J., Bouarfa S., Vidal A. 2008. Remote Sensing Monitoring of Changes in Soil Salinity: A Case Study in Inner Mongolia, China. // Sensors, P. 70357049.
14. Khan N.M., Rastoskuev V.V., Shalina E.V., Sato Y. 2001. Mapping salt-affected soils using remote sensing indicators - a simple approach with use of GIS IDRISI. // 22nd Asian Conference on Remote Sensing. 5-9 November 2001, Singapore.
15. Al-Khaier F. 2003. Soil Salinity Detection Using Satellite Remote Sensing. // PhD Thesis. International Institute for Geo-information Sceince and Earth observation. En-schede, the Netherlands. 61 p.
16. T. Tazabekov i dr. Praktikum po pochvovedeniu. Vypusk IV. Alma-ata 1970. - 116 p.
17. Chavez, P. S. Jr, 1988. An Improved Dark-Object Subtraction Technique for Atmospheric Scattering Correction of Multispectral Data. Remote Sensing of the Environment, №24. - P. 459-479.
18. Chavez, P. S. Jr, 1989. Radiometric Calibration of Landsat Thematic Mapper Multispectral Images. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 55(9). - R.1285-1294.
19. Klassifikaciya i diagnostika pochv SSSR.Kolos.1977. - 175 p.
20. Osnovnye diagnosticheskie pokazateli pochv ravninnyh, gornyh i predgornyh territorii. Alma-Ata. 1989-1995. - Tom I i II.
TYmH
К.Мансурова1*, С.Калдыбаев1, А.Наушабаев1, Н.Абдрахымов1, Н.Бектаев1
Казакстаннын, абай, Павлодар жэне КАРАFАНДЫ облыстарынын,
ЖАРТЫЛАЙ Ш0ЛЕЙТ ЖЭНЕ KYPFAK ДАЛА АЙМАКТАРЫНДАFЫ Т¥ЗДАОТАН ЖЭНЕ БАТПАКТАОТАН ЖЕРЛЕР1НЩ АКПАРАТТЫК БАЗАСЫН ЭЗ1РЛЕУ 1«К,азак, улттыц аграрлык зерттеуyHueepcumemi» КеАК, 050010, Алматы к., Абай дацгылы 8, К,азак,стан, *e-mail: mansurova_kamshat@mail.ru
Бул ма;алада авторлар Каза;станныц Абай, Павлодар жэне Караганды облыстарыньщ жартылай шелейт жэне кургак; дала айма;тарыньщ тузданган жэне батпа;танган топыра;тарын аны;тау Yшiн жер YCTi далалы; жумыстар барысында топырак;-морфогенетикалык; керсеткiштердi эзiрлеп, пайдаланган. Каза;станда цифрлык; технологйялар непзшде тузды жэне батпа;ты топыра;тарды бас;ару мен монйторйнгтеу бойынша гылымй жэне практйкалы; ережелер екiнiшке орай бYгiнгi кYнге элi жо;. Бйыл
эзiрлеме топыра;тык;-клйматтык; аймактардыц орналасуына баиланысты осындаи жерлердщ орналаск;ан жерiн аныщтаура мYмкiндiк бередь Будан бас;а, осы топырактыц туздану дэрежесiн ескере отырып, картографйялы; моделш эзiрлеу eнiмдi уза; eMip CYpyiH кейiннен са;тай отырып, оларды игеру (жа;сарту) жeнiнде усыныстар эзiрлеyге мYмкiндiк бередi. Тузды жэне батпа;ты топырактардыц к^рп жагдайын зерттеу республйканыц 3 эгамшШк облысын ;амтйтын багыттар бойынша дала жумыстары ар;ылы жYргiзiлдi. Жартылай шелейт жэне куррак; дала айма;тардыц тузды жэне батпа;ты топырактарыныц дерек;оры жасалды, ол келесi кeрсеткiштердi ;амтйды: топыра;тыц тйпi жэне тйпшесi, топыра; кескiнi, морфологйясы, ;арашiрiк пен ;оректж элементтердщ, суда ерйтiн туздардыц ;урамы, гранулометрйялы; курамы, йщрыген негiздер жэне катйонды алмасу сыйымдылыгы.
TyuiHdi свздер: а;паратты; база, туздану, батпа;тану, ;ашы;ты;тан зондтау, тузды топыра;, батпа;ты топыра;.
SUMMARY
K.Mansurova1*, S.Kaldybayev1, ANaushabayev1, N.Abdirakhymov1, N.Bektayev1
DEVELOPMENT OF AN INFORMATION DATABASE OF SALINE AND WETLANDS IN SEMI-DESERT AND DRY STEPPE ZONES OF ABAI, PAVLODAR AND KARAGANDA
REGIONS OF KAZAKHSTAN 1NJSC «Kazakh National Agrarian Research University», 050010, Almaty, Abay avenue 8, Kazakhstan,* e-mail: mansurova_kamshat@mail.ru
In this article, the authors have developed and used soil morphogenetic indicators in the course conducted ground field work to determine saline and waterlogged soils in the semi-desert and dry steppe, zones of the Abay, Pavlodar and Karagandy regions of Kazakhstan. In Kazakhstan, there are no practical and scientific provisions for monitoring and managing saline and waterlogged soils based on digital technologies. This development makes it possible to determine the location of such lands depending on the location of soil and climatic zones. And also, the development of a cartographic model of these soils with the determination of the degree of their salinity makes it possible to develop recommendations for their development (improvement) with the subsequent preservation of productive longevity. The study of the current state of saline and waterlogged soils was carried out through field work along routes covering the territory of 3 administrative regions of the republic. Descriptions of the state of soils were carried out at 28 base points. A database of saline and waterlogged soils of the semi-desert and dry steppe (latitudinal), zones has been compiled, including the following indicators: soil type and subtype, profile morphology, content of humus and nutrients, water-soluble salts, particle size distribution, absorbed bases, and cation exchange capacity.
Key words: information base, salinization, waterlogging, remote sensing, salt marsh soil, swamp soil.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
1 Мансурова Камшат Алмабековна -докторант кафедры «Почвоведенйя, агрохймйй й экологйй», e-mail: mansurova_kamshat@mail.ru
2 Калдыбаев Сагынбай - доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры «Почвоведенйя, агрохймйй й экологйй», sagynbay@gmail.com
3 Наушабаев Асхат Хамйтовйч - PhD доктор, ассоцййрованный профессор кафедры «Почвоведенйя, агрохймйй й экологйй»,
e-mail: askhat.naushabayev@kaznaru.edu.kz
4 Абдрахымов Нйет Абдрахымовйч - PhD доктор, старшйй преподаватель кафедры «Почвоведенйя, агрохймйй й экологйй», e-mail: boss.niet85@gmail.com,
5 Бектаев Нургалй - докторант кафедры «Почвоведенйя, агрохймйй й эколо-гйй», e-mail: nurgali.bektayev@mail.ru
