Agrochemical characteristics of mountain soils of the Fergana Valley

Abstract

The relevance of examining the soils of the Fergana Valley is due to their diversity and importance for the agriculture of the region. Different soil types differ in their granulometric composition, fertility, and ability to retain moisture, which affects their agrochemical properties. The purpose of the study was a comprehensive analysis of the agrochemical characteristics of the soils of the Fergana Valley, including granulometric composition, humus content, acidity, carbonate content, water properties, and biological activity. The methods included field research, sampling from different altitude zones, and laboratory chemical composition analyses. Nitrogen was determined by the Kjeldahl method, phosphorus – the Machigin and Kirukov method, and potassium – flame photometry. The results of the study showed substantial differences in the composition and properties of different types of soils. Brown forest soils demonstrated the most favourable agrochemical parameters. The granulometric composition of brown forest soils is medium loamy, with a sand content of 35–45%, silt of 30–40%, and clay of 15–25%. High levels of humus (4.5–6%), total nitrogen (0.2–0.3%), available phosphorus (20–40 mg/kg), and potassium (high levels) were recorded in the soils. The biological activity, estimated by microbial abundance, was 2–4 million/g, which confirmed the high metabolic activity of the soil microflora. Mountain-brown carbonate soils were characterised by a heavier granulometric composition, with an increased clay content (25–35%) and moderate fertility rates: 2.5–4% humus, 0.1–0.2% nitrogen, 10-25 mg/kg of phosphorus, and a medium potassium level. Sandy soils have low moisture capacity, weak aggregate structure, and extremely low fertility rates: 0.5–1.5% humus, <0.1% nitrogen, 5–15 mg/kg phosphorus, and low potassium levels. Biological activity does not exceed 1 million/g. The acidity of soils varied: brown forest soils have a slightly acidic or neutral reaction with a pH of 5.8–6.5, which is favourable for the absorption of nutrients. Mountain-brown carbonate soils are alkaline with a pH of 7.5–8.2, which reduces the availability of certain elements. Sandy soils have a slightly alkaline pH of 6.8–7.4. The data obtained can optimise land use, increase soil productivity, and minimise soil degradation.

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.