kaz65Почвоведение и агрохимияSoil Science and Agrichemistry1999-740X2959-3433Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова10.51886/1999-740X_2025_2_35kaz65-983Research ArticleАгрохимияAgrochemistryМатематический прогноз влияния минеральных удобрений на продуктивность хлопчатника на сероземах разной степени засоления в условиях Туркестанской областиMathematical forecast of the effect of mineral fertilizers on cotton productivity on the gray soils of different salinity in conditions of Turkestan regionhttps://orcid.org/0000-0002-4712-9018АмировБ. М.AmirovB. M.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Amirov Bakhytbek Mustafauly – head of the Agrochemistry department, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

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

bak.amirov@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0002-2810-2124ҚұрманақынО. С.KurmanakynO. S.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Kurmanakyn Olzhas Serikuly – analytical-engineer, Department of the Agrochemistry

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

k.oljas.s@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-3590-0625БазарбаевC. О.BazarbaevC. O.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Bazarbayev Sultan Orazbayevich – junior Researcher, Department of the Agrochemistry, PhD

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

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

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Zhandybayev Orken – junior Researcher, of the Agrochemistry, PhD Doctoral student

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

mr.orken@yandex.kzhttps://orcid.org/0000-0002-8615-2472СеитменбетоваА. Т.SeitmenbetovaA. T.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Seitmenbetova Aksaule Tynysbekovna – leading Researcher of the Agrochemistry department, Candidate of Biological Sciences

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

seytmenbetova77@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0002-1003-3001ТулепбергеноваК. Т.TulepbergenovaK. T.

050060, Алматы, пр. аль-Фараби, 75 В

Tulepbergenova Gulzeinet Togatayevna – senior Analytical-engineer of the Agrochemistry department

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

tulepbergenova.g66@gmail.comКазахский научно- исследовательский институт почвоведения и агрохимии имени У.У. УспановаКазахстанKazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry named after U.U. UspanovaKazakhstan20250907202502Почвоведение и агрохимия3545Copyright © Амиров Б.М., Құрманақын О.С., Базарбаев C.О., Жандыбаев О.С., Сеитменбетова А.Т., Тулепбергенова К.Т., 20252025Амиров Б.М., Құрманақын О.С., Базарбаев C.О., Жандыбаев О.С., Сеитменбетова А.Т., Тулепбергенова К.Т.Amirov B.M., Kurmanakyn O.S., Bazarbaev C.O., Zhandybaev O.S., Seitmenbetova A.T., Tulepbergenova K.T.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/983

Проблема засоления почв в южных регионах Казахстана является одной из основных лимитирующих факторов для производства хлопка, при этом рациональное использование удобрений способствует повышению урожайности и улучшению качественных показателей хлопка-сырца. Целью работы является разработка моделирования влияния уровня засоления почвы и доз внесенных удобрений на урожайность и качество хлопка-сырца. Полевые опыты с хлопчатником проведены на сероземах, засоленных в разной степени, на производственных полях крестьянского хозяйства «Сабыр», Мактааральского района, Туркестанской области. Математическая обработка урожайных данных и анализ почвенных образцов проведены согласно общепринятым методикам. Экспериментально установлено, что удобрения повышают продуктивность хлопчатника независимо от уровня засоления почвы, однако их эффективность более выражена на слабозасоленной почве. Максимальный урожай (6,49 т/га) на слабозасоленном сероземе достигнут при внесении N150P100K80, а на среднезасоленной почве (5,41 т/га) – при тех же дозах удобрений. Наименьший прирост урожайности на обоих фонах засоленности почвы наблюдался при применении фосфорно-калийных удобрений - P100K80. Регрессионный анализ выявил, что увеличение суммарных запасов азота (Nt) и калия (Kt) снижает результирующий фактор (Y), однако их совместное действие частично компенсирует этот эффект, в то время как взаимодействие азота с солями (NtS) также уменьшает Y, а высокая точность модели (R = 0,940) подтверждает ее надежность. Корреляционный анализ показал достаточно тесную зависимость между калийным питанием и качеством волокна (r = 0,38-0,62), при этом увеличение калия ухудшило показание прибора в миллиметрах водного столба (r = -0,60), номер метрический волокна       (r = -0,60) и микронейр (r = -0,38), но улучшило разрывную нагрузку (r = 0,61), коэффициент зрелости (r = 0,48) и разрывную длину волокна (r = 0,62). Изменения показателей качества волокна также имели достаточно положительную крепкую связь с суммой солей с пахотного слоя почвы (r = 0,37-0,61). Результаты исследования показали, что на высокообеспеченном подвижным фосфором сероземе азот и калий играют ключевую роль в повышении урожайности хлопчатника, обеспечивая его величину на слабозасоленных сероземах до 6,49 т/га (N150P100K80), а на среднезасоленных – до 5,41 т/га. Экономическая эффективность удобрений варьировалась: на слабозасоленном фоне максимальный условно-чистый доход составил 1352,5 тыс. тенге/га при внесении N150P100K80, а в условиях среднезасоленного фона наиболее эффективным оказалось применение N100P150K80, обеспечившее условно-чистый доход в 1035,8 тыс. тенге/га.

Soil salinization remains a critical constraint for cotton cultivation in the southern regions of Kazakhstan, particularly in the Turkestan region. This study aimed to develop a model quantifying the combined influence of soil salinity levels and mineral fertilizer doses on cotton yield and fiber quality. Field trials were conducted on light gray soils with varying degrees of salinity on the production fields of the "Sabyr" farm, Maktaaral district. Standard agrochemical methods assessed soil properties, crop yield, and fiber quality. Results demonstrated that mineral fertilizers enhanced cotton productivity across all salinity levels, with the most significant yield response observed on slightly saline soils. The highest yield (6.49 t/ha) was recorded with N150P100K80 on slightly saline soils, while medium saline soils produced 5.41 t/ha under the same treatment. Phosphorus-potassium application without nitrogen (P100K80) resulted in the lowest yield gains. Regression modeling revealed a negative relationship between excessive nitrogen and potassium application and yield (Y), although their combined interaction partially offset this effect. Notably, the interaction between nitrogen and salt content (NtS) also negatively affected yield. The regression model demonstrated high reliability (R = 0.940), confirming its predictive accuracy. Correlation analysis indicated a moderate to strong relationship between potassium nutrition and key fiber quality indicators. Increasing potassium doses improved tensile strength (r = 0.61), maturity factor (r = 0.48), and fiber length (r = 0.62), while negatively affecting micronaire (r = -0.38), fiber fineness (r = -0.60), and water column resistance (r = -0.60). Fiber quality also correlated positively with total salt content in the arable layer (r = 0.37–0.61). Economic analysis showed that N150P100K80 was most profitable on slightly saline soils (1352.5 thousand KZT/ha), whereas N100P150K80 was optimal on medium saline soils (1035.8 thousand KZT/ha). These findings underline the importance of site-specific nutrient management under saline conditions.

засоленность почвыурожайность хлопчатникаэкономическая эффективностькачество волокнаsoil salinitycotton yieldeconomic efficiencyfiber qualityReferencesReiter M. S., Reeves D. W., Burmester C. H. Cotton Nitrogen Management in a High‐ Residue Conservation System: Source, Rate, Method, and Timing// Soil Science Society of America Journal. – 2008. – Vol. 72. – №. 5. – P. 1330-1336.Reiter M. S., Reeves D. W., Burmester C. H. Cotton Nitrogen Management in a High‐ Residue Conservation System: Source, Rate, Method, and Timing// Soil Science Society of America Journal. – 2008. – Vol. 72. – №. 5. – P. 1330-1336.Boquet D. J., Tuban a B., Mascagni H., Holman M., Hague S. Cotton yield responses to fertilizer nitrogen rates in a cotton corn rotation// Agronomy Journal. – 2009. – Vol. 101. – № 2. – P. 400-407.Boquet D. J., Tuban a B., Mascagni H., Holman M., Hague S. Cotton yield responses to fertilizer nitrogen rates in a cotton corn rotation// Agronomy Journal. – 2009. – Vol. 101. – № 2. – P. 400-407.Ansari M. S., Mahey R. K. Growth and yield of cotton species as affected by sowing dates and nitrogen levels// Journal of Research, Punjab Agricultural University. – 2003. – Vol. 40. – № 1. – P. 8-11.Ansari M. S., Mahey R. K. Growth and yield of cotton species as affected by sowing dates and nitrogen levels// Journal of Research, Punjab Agricultural University. – 2003. – Vol. 40. – № 1. – P. 8-11.Nachimuthu G., Schwenke G., Baird J., McPherson A., Mercer C., Sargent B.., Hundt A., Macdonald B. Cotton yield response to fertilizer phosphorus under a range of nitrogen management tactics// Crop and Environment. – 2022. – Vol. 1. – № 3. – P. 214-219.Nachimuthu G., Schwenke G., Baird J., McPherson A., Mercer C., Sargent B.., Hundt A., Macdonald B. Cotton yield response to fertilizer phosphorus under a range of nitrogen management tactics// Crop and Environment. – 2022. – Vol. 1. – № 3. – P. 214-219.Pettigrew W. T., Meredith Jr W. R., Young L. D. Potassium fertilization effects on cotton lint yield, yield components, and reniform nematode populations// Agronomy Journal. – 2005. – Vol. 97. – № 4. – P. 1245-1251.Pettigrew W. T., Meredith Jr W. R., Young L. D. Potassium fertilization effects on cotton lint yield, yield components, and reniform nematode populations// Agronomy Journal. – 2005. – Vol. 97. – № 4. – P. 1245-1251.Sharma S. K., Sundar Singh S. S. Yield, yield attributes and quality of cotton as influenced by foliar application of potassium// Journal of Cotton Research and Development. - 2007. - Vol. 21. - № 1. - Р. 51-54 .Sharma S. K., Sundar Singh S. S. Yield, yield attributes and quality of cotton as influenced by foliar application of potassium// Journal of Cotton Research and Development. - 2007. - Vol. 21. - № 1. - Р. 51-54 .Hamed F. S. Effect of some cultural practices on growth, flowering, earliness characters and yield of cotton plant variety Giza 90 (Gossypium barbadense L.)// Egyptian Journal of Agricultural Research. – 2012. – Vol. 90. – № 4. – P. 1649-1675.Hamed F. S. Effect of some cultural practices on growth, flowering, earliness characters and yield of cotton plant variety Giza 90 (Gossypium barbadense L.)// Egyptian Journal of Agricultural Research. – 2012. – Vol. 90. – № 4. – P. 1649-1675.Sun M. Dong H., Han H., Feng W., Shao J., Huo F., Li P., Zheng C. Screening cotton cultivars for low-phosphorus tolerance: a comparison of hydroponic and field methods// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 10.Sun M. Dong H., Han H., Feng W., Shao J., Huo F., Li P., Zheng C. Screening cotton cultivars for low-phosphorus tolerance: a comparison of hydroponic and field methods// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 10.Kebede M., Balcha M. Cottonseed Production Technology// Cotton Sector Development in Ethiopia: Challenges and Opportunities. – Singapore: Springer Nature Singapore, 2024. – P. 351-377.Kebede M., Balcha M. Cottonseed Production Technology// Cotton Sector Development in Ethiopia: Challenges and Opportunities. – Singapore: Springer Nature Singapore, 2024. – P. 351-377.Mylsamy P., Tamilmani E., Venugopal R., Murugaiyan S., Ranganathan U. Cotton seed management: traditional and emerging treatment approaches for enhanced productivity// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 7.Mylsamy P., Tamilmani E., Venugopal R., Murugaiyan S., Ranganathan U. Cotton seed management: traditional and emerging treatment approaches for enhanced productivity// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 7.Maina E. W. Effect of Different Macro-nutrient Combinations on Growth, Yield and Fibre Quality of Cotton (Gossypium Hirsutum L.) in Machakos County, Kenya: dis. – University of Nairobi, 2023. - 81 p.Maina E. W. Effect of Different Macro-nutrient Combinations on Growth, Yield and Fibre Quality of Cotton (Gossypium Hirsutum L.) in Machakos County, Kenya: dis. – University of Nairobi, 2023. - 81 p.Bumguardner A. R. Soil potassium effects on cotton lint yield and fiber quality on the Texas high plains//Journal of Cotton Science. – 2023. Vol. 27. - P. 12–27 .Bumguardner A. R. Soil potassium effects on cotton lint yield and fiber quality on the Texas high plains//Journal of Cotton Science. – 2023. Vol. 27. - P. 12–27 .Thimmegowda M. N., Manjunatha M., Lingaraj H., Soumya D.V., Jayaramaiah R., Sathisha G., Nagesha L. Comparative analysis of machine learning and statistical models for cotton yield prediction in major growing districts of Karnataka, India// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 6.Thimmegowda M. N., Manjunatha M., Lingaraj H., Soumya D.V., Jayaramaiah R., Sathisha G., Nagesha L. Comparative analysis of machine learning and statistical models for cotton yield prediction in major growing districts of Karnataka, India// Journal of Cotton Research. – 2025. – Vol. 8. – № 1. – P. 6.Tagayev A. M. Priyemy uluchsheniya fizicheskogo sostoyaniya pochv// Endless light in science. – 2024. – Vol. 11. – P. 32-35.Tagayev A. M. Priyemy uluchsheniya fizicheskogo sostoyaniya pochv// Endless light in science. – 2024. – Vol. 11. – P. 32-35.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta. – 1985.Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta. – 1985.Arinushkina Ye. V. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu pochv: uchebnoye posobiye. – MGU, 1970, - 487 s.Arinushkina Ye. V. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu pochv: uchebnoye posobiye. – MGU, 1970, - 487 s.Peregudov V.N., Ivanova T.I. Effektivnost' blochnogo metoda pri utochnenii dannykh polevykh mnogofaktornykh opytov s udobreniyami. Soobshcheniye 2// Agrokhimiya. - 1980. - №2. - P. 135-140.Peregudov V.N., Ivanova T.I. Effektivnost' blochnogo metoda pri utochnenii dannykh polevykh mnogofaktornykh opytov s udobreniyami. Soobshcheniye 2// Agrokhimiya. - 1980. - №2. - P. 135-140.

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