kaz65Почвоведение и агрохимияSoil Science and Agrichemistry1999-740X2959-3433Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова10.51886/1999-74X_2025_3_30kaz65-1030Research ArticleЗАСОЛЕНИЕ И МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВSALINIZATION AND SOIL RECLAMATIONМоделирование засоленности почв с использованием кондуктометрииModeling soil salinity using conductometryhttps://orcid.org/0000-0002-4712-9018АмировБ. М.AmirovB. M.

Амиров Бахытбек Мустафаулы – заведующий отделом агрохимии, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75В

050060, Almaty, al-Farabi ave., 75B

bak.amirov@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0000-8786-3738БазарбаевС. О.BazarbayevS. O.

Базарбаев Султан Оразбаевич – младший научный сотрудник отдела агрохимии, PhD.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75В

050060, Almaty, al-Farabi ave., 75B

sultan-13_01@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8544-8992ЖандыбаевО. С.ZhandybayevO. S.

Жандыбаев Оркен Серпинулы – младший научный сотрудник отдела агрохимии, магистр сельскохозяйственных наук.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75В

050060, Almaty, al-Farabi ave., 75B

mr.orken@yandex.kzhttps://orcid.org/0000-0002-0180-5359ПошановМ. Н.PoshanovM. N.

Пошанов Максат Нурбаевич - заведующий отделом мелиорации засоленных почв, РһD.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75В

050060, Almaty, al-Farabi ave., 75B

maksat_90.okkz@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0002-2810-2124КурманакынО. С.KurmanakynO. S.

Құрманақын Олжас Серікұлы – инженер-аналитик отдела агрохимии.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75В

050060, Almaty, al-Farabi ave., 75B

k.oljas.s@mail.ruКазахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии имени У.У. УспановаРоссияKazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry named after U.U. UspanovRussian Federation202502102025033044Copyright © Амиров Б.М., Базарбаев С.О., Жандыбаев О.С., Пошанов М.Н., Курманакын О.С., 20252025Амиров Б.М., Базарбаев С.О., Жандыбаев О.С., Пошанов М.Н., Курманакын О.С.Amirov B.M., Bazarbayev S.O., Zhandybayev O.S., Poshanov M.N., Kurmanakyn O.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.soil.kz/jour/article/view/1030

Засоленность почв остается одной из приоритетных проблем деградации земельных ресурсов, особенно в засушливых и орошаемых регионах Центральной Азии и юга Казахстана. В статье рассматривается возможность применения метода кондуктометрии как экспресс-способа оценки степени засоленности почв с использованием измерений электропроводности (EC) водной вытяжки. Работа выполнена на примере почв Шаульдерского массива Туркестанской области, характеризующихся различными уровнями солевой нагрузки. Полевые исследования включали отбор 76 почвенных образцов с разной глубины (до 1 м), подготовку вытяжек в соотношении почва:вода — 1:5 и измерение EC с использованием кондуктометра FieldScout Direct Soil EC Meter (CTS 50C). На основании полученных значений EC и содержания суммы солей была проведена классификация почв по степени засоленности в соответствии с международной классификацией Richards (1954) и FAO. Диапазон значений электропроводности составлял от 0,254 до 15,420 мСм/см, что охватывает спектр от незасоленных до сильно засоленных почв. Для количественного описания взаимосвязи между EC и содержанием растворимых солей построены и сравнены пять типов регрессионных моделей: линейная, логарифмическая, степенная, а также полиномиальные модели второй и третьей степени. Оценка точности проводилась с использованием коэффициента детерминации (R²), среднеквадратической ошибки (MSE) и дисперсионного анализа (ANOVA). Наилучшие результаты показала полиномиальная модель третьей степени (R²=0,947; MSE=0,034), обеспечивая наиболее точную аппроксимацию эмпирических данных. Линейная модель также продемонстрировала высокую точность (R²=0,904; MSE=0,062), что позволяет оперативно использовать модель в прикладных задачах. Логарифмическая модель оказалась наименее информативной (R²=0,668; MSE =0,215). Проведенный дисперсионный анализ подтвердил статистическую значимость влияния электропроводности на содержание солей (p <0,001). Полученные результаты могут быть использованы для экспресс-диагностики засоленности, зонирования земель по степени пригодности для сельскохозяйственного использования, а также для планирования мелиоративных мероприятий. Метод кондуктометрии рекомендован к применению как в исследовательской, так и в производственной практике, включая дистанционный мониторинг с использованием EC-датчиков и ГИС-технологий.

Soil salinity is one of the key issues contributing to land degradation, particularly in arid and irrigated regions of Central Asia and southern Kazakhstan. This study explores the applicability of the conductometric method as a rapid tool for assessing soil salinity levels based on electrical conductivity (EC) measurements of a water extract. The research focused on sierozem soils from the Shaulder massif in the Turkistan region, which are characterized by varying degrees of salt accumulation. A total of 76 soil samples were collected from depths up to 1 meter, and water extracts were prepared in a 1:5 soil-to-water ratio. Measurements were carried out using a calibrated FieldScout Direct Soil EC Meter (CTS 50C). Based on the obtained data, soil salinity classification was performed according to the international standards by Richards (1954) and FAO. EC values ranged from 0.254 to 15.420 mS/cm, covering the spectrum from non-saline to highly saline soils. Five types of regression models were developed and compared: linear, logarithmic, power, second-degree polynomial, and third-degree polynomial. The third-degree polynomial model demonstrated the highest accuracy (R² = 0.947; MSE = 0.034). ANOVA confirmed the statistical significance of the influence of EC on salt content (p < 0.001). The resulting models can be applied for rapid salinity diagnostics, soil zoning, and reclamation planning.

засоленность почвэлектропроводностькондуктометриярегрессионный анализматематическое моделированиеэкспресс-методsoil salinityelectrical conductivityconductometryregression analysismathematical modelingrapid assessment methodReferencesGlobal map of salt-affected soils [Электронный ресурс]: FAO Soils Portal. – Режим доступа: https://www.fao.org/soils-portal/data-hub/soil-maps-and-databa-ses/global-map-of-salt-affected-soils/ar/, свободный.Global map of salt-affected soils [Elektronny resurs]: FAO Soils Portal. – Rezhim dostupa: https://www.fao.org/soils-portal/data-hub/soil-maps-and-databa-ses/global-map-of-salt-affected-soils/ar/, svobodny.FAO. Global status of salt-affected soils – Main report. – Rome, 2024. – 148 с.FAO. Global status of salt-affected soils – Main report. – Rome, 2024. – 148 с.Rhoades J.D., Kandiah A., Mashali A.M. The use of saline waters for crop production. – Rome: FAO, 1992. – 133 p.Rhoades J.D., Kandiah A., Mashali A.M. The use of saline waters for crop production. – Rome: FAO, 1992. – 133 p.Corwin D.L., Lesch S.M. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture// Computers and Electronics in Agriculture. – 2005. – Vol. 46, Issue 1–3. – P. 11–43.Corwin D.L., Lesch S.M. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture// Computers and Electronics in Agriculture. – 2005. – Vol. 46, Issue 1–3. – P. 11–43.Hillel, D. Introduction to Environmental Soil Physics. – Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2004. – 494 p.Hillel, D. Introduction to Environmental Soil Physics. – Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2004. – 494 p.Richards, L.A. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils// USDA Agriculture Handbook. – Washington, DC: U.S. Government Printing Office, 1954. - № 60. – 160 p.Richards, L.A. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils// USDA Agriculture Handbook. – Washington, DC: U.S. Government Printing Office, 1954. - № 60. – 160 p.Slavich P.G., Petterson G.H. Estimating the electrical conductivity of saturated paste extracts from 1:5 soil: water suspensions and texture// Australian Journal of Soil Research. – 1990. – Vol. 28. – P. 453–463.Slavich P.G., Petterson G.H. Estimating the electrical conductivity of saturated paste extracts from 1:5 soil:water suspensions and texture// Australian Journal of Soil Research. – 1990. – Vol. 28. – P. 453–463.Ayers, R.S., Westcot, D.W. Water Quality for Agriculture// FAO Irrigation and Drainage Paper. – Rome: FAO, 1985. – № 29. – 174 p.Ayers, R.S., Westcot, D.W. Water Quality for Agriculture// FAO Irrigation and Drainage Paper. – Rome: FAO, 1985. – № 29. – 174 p.Kargas G., Kerkides P. Electrical conductivity and total dissolved solids in irrigation water in relation to soil properties// Agricultural Water Management. - 2008. - Vol. 95, № 5. - P. 603–612.Kargas G., Kerkides P. Electrical conductivity and total dissolved solids in irrigation water in relation to soil properties// Agricultural Water Management. - 2008. - Vol. 95, № 5. - P. 603–612.Shirokova, Y.I., Forkutsa, I., Sharipova, S.S. et al. Soil salinization in Central Asia: Monitoring approaches and problems// Sustainability. – 2021. – Vol. 13, Issue 11. – P. 6146.Shirokova, Y.I., Forkutsa, I., Sharipova, S.S. et al. Soil salinization in Central Asia: Monitoring approaches and problems// Sustainability. – 2021. – Vol. 13, Issue 11. – P. 6146.Zhang M., Liu Z., Zhang Z. et al. Mapping soil salinity using remote sensing and soil characteristics: A case study in the Bosten Lake watershed, China// Geoderma. – 2018. – Vol. 311. – P. 1–12.Zhang M., Liu Z., Zhang Z. et al. Mapping soil salinity using remote sensing and soil characteristics: A case study in the Bosten Lake watershed, China// Geoderma. – 2018. – Vol. 311. – P. 1–12.Алиев И. А. Засоление почв юга Казахстана и пути их мелиорации. Вестник КазНАУ. - 2016. - № 2. - C. 25–32.Aliyev I. A. Zasoleniye pochv yuga Kazakhstana i puti ikh melioratsii. Vestnik KazNAU. - 2016. - № 2. - C. 25–32.Алиев, И.А. Состояние и использование орошаемых земель Южного Казахстана// Агроөнеркәсіп кешені Қазақстанда. – 2016. – № 3 (55). – С. 22–26.Aliyev, I.A. Sostoyaniye i ispolzovaniye oroshayemykh zemel Yuzhnogo Kazakhstana// Agroөnerkәsіp keshenі Қazaқstanda. – 2016. – № 3 (55). – S. 22–26.Сейдахметов М.С. Анализ состояния засоленных почв Туркестанской области// Почвоведение и агрохимия. - 2019. - № 4. - C. 14–19.Seydakhmetov M.S. Analiz sostoyaniya zasolennykh pochv Turkestanskoy oblasti// Pochvovedeniye i agrokhimiya. - 2019. - № 4. - C. 14–19.Gharib S., Naseri A., Ashraf S. Evaluation of Soil Salinity Mapping Based on Electrical Conductivity// Soil & Tillage Researchю - 2019. - V. 189. - P. 129–136.Gharib S., Naseri A., Ashraf S. Evaluation of Soil Salinity Mapping Based on Electrical Conductivity// Soil & Tillage Researchyu - 2019. - V. 189. - P. 129–136.Жумабеков, Ж.К., Абдраманова, А.А. Использование электропроводности при оценке засоленности почв// Аграрная наука Евразии. – 2021. – Т. 11, № 3 (39). – С. 49–53.Zhumabekov, Zh.K., Abdramanova, A.A. Ispolzovaniye elektroprovodnosti pri otsenke zasolennosti pochv// Agrarnaya nauka Yevrazii. – 2021. – T. 11, № 3 (39). – S. 49–53.Xu, X., Wang, J., & Deng, L. (2014). Relationships between soil salinity and electrical conductivity under different moisture conditions// Environmental Monitoring and Assessment. – 2014. – Vol. 186, № 6. – P. 3451–3460.Xu, X., Wang, J., & Deng, L. (2014). Relationships between soil salinity and electrical conductivity under different moisture conditions// Environmental Monitoring and Assessment. – 2014. – Vol. 186, № 6. – P. 3451–3460.Власова, Н.А., Иванова, Л.А., Широкова, Л.В. Электропроводность почвенного раствора как показатель засоленности// Почвоведение. – 2007. – №3. – С. 84–89.Vlasova, N.A., Ivanova, L.A., Shirokova, L.V. Elektroprovodnost pochvennogo rastvora kak pokazatel zasolennosti// Pochvovedeniye. – 2007. – №3. – S. 84–89.Исмаилов, Р.Р., Абдрахманов, К.Ш. Применение экспресс-методов для определения засоленности почв// Почвоведение и агрохимия. – 2020. – № 2(74). – С. 55–61.Ismailov, R.R., Abdrakhmanov, K.Sh. Primeneniye ekspress-metodov dlya opredeleniya zasolennosti pochv// Pochvovedeniye i agrokhimiya. – 2020. – № 2(74). – S. 55–61.Mukhamedjanov, H.K., Toderich, K.N. Monitoring of soil salinization using GIS and remote sensing in Central Asia// Environmental Earth Sciences. – 2015. – Vol. 74. – P. 4539–4547.Mukhamedjanov, H.K., Toderich, K.N. Monitoring of soil salinization using GIS and remote sensing in Central Asia// Environmental Earth Sciences. – 2015. – Vol. 74. – P. 4539–4547.Gupta R.K., Abrol I.P. Salt-affected soils: Their reclamation and management for crop production// Journal of Advances in Soil Science. – 1990. – Vol. 11. – P. 223–288.Gupta R.K., Abrol I.P. Salt-affected soils: Their reclamation and management for crop production// Journal of Advances in Soil Science. – 1990. – Vol. 11. – P. 223–288.Keren R., Miyamoto S. Reclamation of saline and sodic soils // Advances in Agronomy. – 2012. – Vol. 115. – P. 325–380.Keren R., Miyamoto S. Reclamation of saline and sodic soils // Advances in Agronomy. – 2012. – Vol. 115. – P. 325–380.Мельников П.В., Сатпаев А.Н. Оценка засоления почв по электропроводности водных вытяжек// Вестник аграрной науки. – 2020. – № 6. – С. 64–69.Melnikov P.V., Satpayev A.N. Otsenka zasoleniya pochv po elektroprovodnosti vodnykh vytyazhek// Vestnik agrarnoy nauki. – 2020. – №6. – S. 64–69.Zaman M. et al. Soil salinity monitoring approaches using EC measurements// Journal of Environmental Management. – 2019. – Vol. 236. – P. 90–99.Zaman M. et al. Soil salinity monitoring approaches using EC measurements// Journal of Environmental Management. – 2019. – Vol. 236. – P. 90–99.Панова С.В. Оценка экспресс-методов для диагностики солевого загрязнения почв// Агрохимия. – 2017. – № 11. – С. 48–55.Panova S.V. Otsenka ekspress-metodov dlya diagnostiki solevogo zagryazneniya pochv// Agrokhimiya. – 2017. – № 11. – S. 48–55.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.