Жартылаи аридті жағдаи да кен өндіруден кеи інгі топырақтың қалпына келуі барысында гранулометриялық құрам, көлемдік тығыздық және топырақ ылғалдылығы арасындағы баи ланыстар

Жартылаи аридті аи мақтардағы фосфорит өндіруден кеи інгі ландшафттарда өсімдік жамылғысының орнығуын қиындататын және топырақтың қалпына келуін баяулататын физикалық шектеулер ұзақ сақталады. Біз Оңтүстік Қазақстандағы Жанатас фосфорит кен орнында топырақтың физикалық қалпына келуін үш учаске түрін салыстыру арқылы бағаладық: (i) рекультивацияланған үи інді (2012 ж. техникалық, 2013 ж. биологиялық рекультивация; аумағы шамамен 2 га; құмбалшық субстратының қабаты ~50 см; өсімдіктердің орнығуы 70–75%), (ii) 1984 жылы жабылғаннан кеи ін табиғи түрде өздігінен қалпына келіп жатқан үи інді (өсімдік жамылғысы төмен, ~9,5–10%), және (iii) бүлінбеген эталондық (бақылау) учаске. 2025 жылдың мамыр–қыркүи ек аи ларында әр учаскеде үш топырақ қимасы қазылып, генетикалық горизонттар бои ынша үлгілер алынды. Барлық учаскелерде құм фракциялары басым болды, бірақ ұсақ фракцияның (<0,01 мм) үлесі қалпына келу жолына қараи аи қын өзгерді. Рекультивацияланған учаскеде үстіңгі қабаттың текстурасы тұрақты болды (<0,01 мм=31,97–34,93% 0–40 см), бұл табиғи қалпына келу учаскесінің жоғарғы горизонттарымен ұқсас (28,60–30,34% 0–70 см). Алаи да табиғи қалпына келіп жатқан үи індінің терең қабаты (70–110 см) өте ірі түи ірлі болып шықты (құм - 89,89%; <0,01 мм - 8,87%), яғни техногендік субстратта тұрақты текстуралық контраст сақталған. Бүлінбеген топырақта ұсақ фракция ең жоғары болды (<0,01 мм = 34,57–45,05%). Ылғалдылық 2,09%-дан (рекультивация 0–10 см) 11,69%-ға деи ін (үи інді 70–110 см) өзгерді. PCA талдауы учаскелерді аи қын ажыратып, ең жоғары ішкі әртектілік табиғи қалпына келіп жатқан үи індіде екенін көрсетті. Рекультивация үстіңгі қабаттың физикалық жағдаи ын жақсартады, бірақ эталондық топыраққа толық жақындау профильдегі күшті текстуралық контрасттармен шектеледі.

1. Bradshaw A.D. Restoration of mined lands using natural processes // Ecological Engineering. – 1997. – Vol. 8, № 4. – P. 255–269. – DOI: 10.1016/S0925-8574(97)00022-0.

2. Wong M.H. Ecological restoration of mine degraded soils, with emphasis on metal contaminated soils // Chemosphere. – 2003. – Vol. 50, № 6. – P. 775–780. – DOI: 10.1016/S0045-6535(02)00232-1.

3. Sheoran V., Sheoran A.S., Poonia P. Soil Reclamation of Abandoned Mine Land by Revegetation: A Review // International Journal of Soil, Sediment and Water. – 2010. – Vol. 3, № 2. – P. 13.

4. Tordoff G.M., Baker A.J.M., Willis A.J. Current approaches to the revegetation and reclamation of metalliferous mine wastes // Chemosphere. – 2000. – Vol. 41, № 1–2. – P. 219–228. – DOI: 10.1016/S0045-6535(99)00414-2.

5. Feng Y., Wang J., Bai Z., Reading L. Effects of surface coal mining and land reclamation on soil properties: A review // Earth-Science Reviews. – 2019. – Vol. 191. – P. 12–25. – DOI: 10.1016/j.earscirev.2019.02.015.

6. Mendez M.O., Maier R.M. Phytostabilization of mine tailings in arid and semiarid environments—an emerging remediation technology // Environmental Health Perspectives. – 2008. – Vol. 116, № 3. – P. 278–283. – DOI: 10.1289/ehp.10608.

7. Hu X., Gao Z., et al. Early-stage reclamation of open-pit mines in arid and semiarid regions: A tri-tiered evaluation of soil bacterial communities, functional genes, and physicochemical properties // Applied Soil Ecology. – 2025. – Vol. 216. – Art. 106503. – DOI: 10.1016/j.apsoil.2025.106503.

8. Saxton K.E., Rawls W.J. Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions // Soil Science Society of America Journal. – 2006. – Vol. 70, № 5. – P. 1569–1578. – DOI: 10.2136/sssaj2005.0117.

9. Shukla M.K., Lal R., Ebinger M.H. Physical and chemical properties of a minespoil eight years after reclamation in northeastern Ohio // Soil Science Society of America Journal. – 2005. – Vol. 69, № 4. – P. 1288–1297. – DOI: 10.2136/sssaj2004.0221.

10. Shrestha R.K., Lal R. Changes in physical and chemical properties of soil after surface mining and reclamation // Geoderma. – 2011. – Vol. 161, № 3–4. – P. 168–176. – DOI: 10.1016/j.geoderma.2010.12.015.

11. Shrestha R.K., Lal R. Land use impacts on physical properties of 28-year-old reclaimed mine soils in Ohio // Plant and Soil. – 2008. – Vol. 306. – P. 249–260. – DOI: 10.1007/s11104-008-9578-4.

12. Nawaz M.F., Bourrie G., Trolard F. Soil compaction impact and modelling: A review // Agronomy for Sustainable Development. – 2013. – Vol. 33. – P. 291–309. – DOI: 10.1007/s13593-011-0071-8.

13. Ahirwal J., Maiti S.K. Assessment of soil properties of different land uses generated due to surface coal mining activities in tropical forest, India // Catena. – 2016. – Vol. 140. – P. 155–163. – DOI: 10.1016/j.catena.2016.01.028.

14. Kołodziej B., Bryk M., et al. Soil physical properties of agriculturally reclaimed area after lignite mine: a case study from Central Poland // Soil & Tillage Research. – 2016. – Vol. 163. – P. 54–63. – DOI: 10.1016/j.still.2016.05.001.

15. Toktar M., Lo Papa G., Kozybayeva F.E., Dazzi C. Ecological restoration in contaminated soils of Kokdzhon phosphate mining area (Zhambyl region, Kazakhstan) // Ecological Engineering. – 2016. – Vol. 86. – P. 1–4. – DOI: 10.1016/j.ecoleng.2015.09.080.

16. Toktar M., Lo Papa G., Kozybayeva F.E., Dazzi C. Soils and plants in an anthropogenic dump of the Kokdzhon phosphorite mine (Kazakhstan) // EQA – International Journal of Environmental Quality. – 2017. – № 26. – P. 13–22. – DOI: 10.6092/issn.2281-4485/7285.

17. Konysbayeva A., Yessimsiitova Z., Toktar M., et al. Result of reclamation of manmade dumps from phosphorite deposits in the semi-desert zone of Kazakhstan // PLOS ONE. – 2025. – Vol. 20, № 2. – Art. e0317500. – DOI: 10.1371/journal.pone.0317500.

18. Stutler K., Pen a-Yewtukhiw E., Skousen J. Mine soil health on surface-mined lands reclaimed to grassland // Geoderma. – 2022. – Vol. 413. – Art. 115764. – DOI: 10.1016/j.geoderma.2022.115764.

19. Mukhopadhyay S., Maiti S.K., Masto R.E. Development of mine soil quality index (MSQI) for evaluation of reclamation success: A chronosequence study // Ecological Engineering. – 2014. – Vol. 71. – P. 10–20. – DOI: 10.1016/j.ecoleng.2014.07.001.

20. Betancur-Corredor B., et al. Changes of Technosol properties and vegetation structure along a chronosequence of dredged sediment deposition in areas with alluvial gold mining in Colombia // Journal of Soils and Sediments. – 2020. – Vol. 20. – P. 2377–2394. – DOI: 10.1007/s11368-019-02551-9.

21. Kachinsky, N.A. Mechanical and microaggregate composition of soils and methods for its investigation. – М.: USSR Academy of Sciences, 1958. – 192 p.

22. Zamulina I., Burachevskaya M., Mandzhieva S., Bauer T. Metodological aspects in the studying of soil particle size distribution under contamination and after reclamation // E3S Web of Conferences. – 2020. – Vol. 169. – Art. 01025. – DOI: 10.1051/e3sconf/202016901025.

23. ISO 11272:2017. Soil quality - Determination of dry bulk density. – Geneva: International Organization for Standardization, 2017. – 14 p.

24. FAO. Soil water content: gravimetric method 1 (Physical Properties – Exercise P06b): methodological guidance. – Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.