Влияние агрохимических свойств засолённых почв на рост и морфометрические показатели Amorpha fruticosa L. в условиях Республики Каракалпакстан
УДК 581.5
Аннотация
Статья посвящена оценке влияния агрохимических свойств засолённых почв на рост и морфометрические показатели Amorpha fruticosa L. в условиях Южного Приаралья. Исследования проведены в 2026 г. на трёх площадках Республики Каракалпакстан: в Нукусе, Элликкалинском и Тахтакупырском районах. Агрохимические показатели определяли в слоях почвы 0–30 и 30–50 см, а морфометрический анализ охватывал 90 растений, по 30 экземпляров на каждой площадке. Установлено, что средняя высота растений существенно различалась между территориями: в Элликкале она составила 3,10±0,53 м, тогда как в Нукусе — 2,01±0,41 м, а в Тахтакупыре — 2,01±0,57 м. Различия подтверждены однофакторным дисперсионным анализом (F=45,53; p <0,001) и критерием Краскела–Уоллиса (H=41,97; p <0,001). Элликкалинская площадка характеризовалась минимальным содержанием растворимых солей — 1,0831 % в слое 0–30 см и 1,2238 % в слое 30–50 см, при содержании гумуса 0,59 % и общего азота 0,0068–0,0070 %. В Нукусе и Тахтакупыре солевая нагрузка была значительно выше, а рост растений — ниже. Полученные результаты показывают, что в исследованных условиях повышенное засоление выступает вероятным ограничивающим фактором роста A. fruticosa, даже при сравнительно благоприятном содержании отдельных элементов питания. Результаты могут быть использованы при подборе устойчивых кустарников для озеленения, фитомелиорации и восстановления засолённых территорий Каракалпакстана.
Abstract
This study evaluates the influence of the agrochemical properties of saline soils on the growth and morphometric parameters of Amorpha fruticosa L. in the Southern Aral Sea region. Field investigations were conducted in 2026 at three sites in the Republic of Karakalpakstan: Nukus, Ellikkala District, and Takhtakupyr District. Soil properties were determined at depths of 0–30 and 30–50 cm, while morphometric measurements included 90 plants, with 30 individuals examined at each site. Mean plant height differed markedly among the study areas: 3.10 ± 0.53 m in Ellikkala, compared with 2.01 ± 0.41 m in Nukus and 2.01 ± 0.57 m in Takhtakupyr. The differences were confirmed by one-way ANOVA (F = 45.53; p < 0.001) and the Kruskal–Wallis test (H = 41.97; p < 0.001). The Ellikkala site had the lowest soluble salt content, 1.0831 % at 0–30 cm and 1.2238 % at 30–50 cm, together with 0.59 % humus and 0.0068–0.0070 % total nitrogen. Salt loads were substantially higher at Nukus and Takhtakupyr, where plant growth was lower. The results indicate that, under the studied conditions, increased soil salinity is a likely limiting factor for A. fruticosa growth even when some nutrient indicators are comparatively favorable. These findings may support the selection of stress-tolerant shrubs for landscaping, phytomelioration, and restoration of salt-affected lands in Karakalpakstan.
Ключевые слова: Amorpha fruticosa L; засоление почвы; гумус; азот; рост растений; Каракалпакстан; Южное Приаралье.
Keywords: Amorpha fruticosa L; soil salinity; humus; nitrogen; plant growth; Karakalpakstan; Southern Aral Sea region.
Введение
Засоление почв относится к основным экологическим факторам, ограничивающим продуктивность растительного покрова в аридных и семиаридных регионах. Для Южного Приаралья данная проблема имеет особое значение вследствие высокой испаряемости, дефицита атмосферных осадков, минерализации грунтовых вод и вторичного накопления легкорастворимых солей в почвенном профиле. В этих условиях подбор древесных и кустарниковых растений, способных сохранять устойчивый рост при повышенной солевой нагрузке, представляет практический интерес для озеленения, фитомелиорации и восстановления деградированных территорий.
Amorpha fruticosa L. — многолетний кустарник семейства Fabaceae, характеризующийся широким экологическим диапазоном. Вид способен произрастать на почвах различной реакции среды и проявляет определённую устойчивость к засолению и засухе. Однако устойчивость вида не означает отсутствия морфометрической реакции на изменение почвенных условий.
Цель исследования — определить особенности роста Amorpha fruticosa L. в различных почвенно-экологических условиях Республики Каракалпакстан и оценить связь пространственных различий морфометрических показателей растений с засолением и агрохимическим состоянием почвы.
Материалы и методы
Исследования проведены в 2026 г. на трёх территориях Республики Каракалпакстан: Ботаническом саду г. Нукуса, Ботаническом саду имени Амира Темура Элликкалинского района и территории «Кыпшак аул» Тахтакупырского района. Агрохимические анализы почв выполнены Центром агрохимического анализа Республики Каракалпакстан. Для каждой территории исследованы слои 0–30 и 30–50 см. В почвенных образцах определяли сухой остаток, pH, суммарное содержание солей, подвижный фосфор P2O5, обменный калий K2O, гумус, общий азот, нитратную форму азота NO3, обменный аммоний NH4, содержание органических веществ, показатель EC/TDS и влажность.
На каждой территории выполнены морфометрические измерения 30 экземпляров A. fruticosa; общий объём выборки составил 90 растений. Для статистического сравнения использовали высоту растений и другие однозначно интерпретируемые морфометрические показатели. Рассчитывали среднее арифметическое и стандартное отклонение (M±SD). Межгрупповые различия по высоте оценивали однофакторным ANOVA и критерием Краскела–Уоллиса; попарные сравнения — критерием Манна–Уитни с поправкой Холма. Уровень значимости принимали p <0,05. Поскольку для каждой территории лабораторный анализ почвы представлен одним профилем с двумя глубинами, почвенные показатели не рассматривались как независимые повторности. Связь «почва–растение» интерпретировалась на уровне площадок. Для обобщения слоя 0–50 см рассчитывали средневзвешенные значения с учётом мощности горизонтов: (X0-30×30 + X30-50×20)/50.
Результаты и обсуждение
Исследованные территории существенно различались по уровню засоления, реакции среды и обеспеченности элементами питания. Наиболее низкое содержание солей отмечено в Элликкале. В Нукусе и Тахтакупыре наблюдалось увеличение содержания солей в горизонте 30–50 см (Таблица 1).
Таблица 1.
Основные агрохимические характеристики почвы на исследуемых территориях
| Показатель | Нукус 0–30 / 30–50 | Элликкала 0–30 / 30–50 | Тахтакупыр 0–30 / 30–50 |
|---|---|---|---|
| pH | 8,9 / 8,9 | 9,0 / 8,9 | 7,8 / 7,8 |
| Соли, % | 2,5718 / 4,9817 | 1,0831 / 1,2238 | 2,8653 / 4,1134 |
| P₂O₅, мг/кг | 16,27 / 18,93 | 7,33 / 23,06 | 7,33 / 7,33 |
| K₂O, мг/кг | 88 / 130 | 120 / 162 | 242 / 220 |
| Гумус, % | 0,27 / 0,13 | 0,59 / 0,59 | 1,71 / 0,14 |
| Общий N, % | 0,0018 / 0,0022 | 0,0070 / 0,0068 | 0,0068 / 0,0055 |
| NO₃, мг/л | 68,4 / 82,1 | 48,2 / 50,4 | 89,3 / 69,3 |
| NH₄, мг/кг | 25,6 / 29,2 | 28,2 / 30,1 | 40,2 / 39,8 |
| Орг. вещество, % | 0,18 / 0,12 | 0,82 / 0,86 | 0,70 / 0,65 |
| EC/TDS | 1040 / 680 | 740 / 800 | 2620 / 1350 |
| Влажность, % | 9,6 / 7,2 | 2,1 / 2,5 | 5,2 / 8,5 |
Средняя высота растений в Элликкале достигала 3,10±0,53 м, тогда как в Нукусе и Тахтакупыре она составляла около 2,01 м. Однофакторный дисперсионный анализ выявил высокозначимые различия между площадками (F=45,53; p <0,001). Критерий Краскела–Уоллиса подтвердил различия (H=41,97; p <0,001) (Таблица 2).
Таблица 2.
Морфометрические показатели Amorpha fruticosa, M±SD
| Территория | n | Высота, м | Длина листа, см | Ширина листа, см |
|---|---|---|---|---|
| Нукус | 30 | 2,01±0,41 | 2,86±0,73 | 1,52±0,51 |
| Элликкала | 30 | 3,10±0,53 | 3,73±0,77 | 1,67±0,50 |
| Тахтакупыр | 30 | 2,01±0,57 | 2,23±0,40 | 0,94±0,51 |
Наиболее высокая средняя высота растений отмечена в Элликкале, где средневзвешенное содержание солей в слое 0–50 см было минимальным. В Нукусе и Тахтакупыре средневзвешенная солевая нагрузка была приблизительно втрое выше, а средняя высота растений — существенно ниже (Таблица 3, рис. 1).
Таблица 3.
Содержание солей в почве и средняя высота A. fruticosa
| Территория | Соли 0–30, % |
Соли 30–50, % |
Средневзвешенно 0–50, % | Высота, м |
|---|---|---|---|---|
| Нукус | 2,5718 | 4,9817 | 3,5358 | 2,01±0,41 |
| Элликкала | 1,0831 | 1,2238 | 1,1394 | 3,10±0,53 |
| Тахтакупыр | 2,8653 | 4,1134 | 3,3645 | 2,01±0,57 |

Максимальное средневзвешенное значение EC/TDS зарегистрировано в Тахтакупырском районе — 2112, что приблизительно в 2,8 раза превышало показатель Элликкалы. При этом средняя высота растений в Тахтакупыре составляла 2,01±0,57 м против 3,10±0,53 м в Элликкале. Поскольку единица EC/TDS в исходных лабораторных протоколах отдельно не указана, значения приведены без переинтерпретации единиц.
Таблица 4.
Показатели EC/TDS почвы и средняя высота Amorpha fruticosa L. на исследованных территориях
| Территория | EC/TDS 0–30 | EC/TDS 30–50 | Средневзвешенно 0–50 | Высота, м |
|---|---|---|---|---|
| Нукус | 1040 | 680 | 896 | 2,01±0,41 |
| Элликкала | 740 | 800 | 764 | 3,10±0,53 |
| Тахтакупыр | 2620 | 1350 | 2112 | 2,01±0,57 |

Максимальное содержание отдельных компонентов почвенного плодородия не соответствовало максимальному росту растений. В Тахтакупыре средневзвешенное содержание гумуса было выше, чем в Элликкале, а содержание общего азота было сопоставимым, однако средняя высота растений оставалась существенно ниже (Таблица 5, рис 3).
Таблица 5.
Содержание гумуса и общего азота в почве и высота Amorpha fruticosa L. на исследованных территория
| Территория | Гумус 0–30, % | Гумус 30–50, % | Гумус 0–50, % | N 0–30, % | N 30–50, % | N 0–50, % | Высота, м |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Нукус | 0,27 | 0,13 | 0,214 | 0,0018 | 0,0022 | 0,00196 | 2,01 |
| Элликкала | 0,59 | 0,59 | 0,590 | 0,0070 | 0,0068 | 0,00692 | 3,10 |
| Тахтакупыр | 1,71 | 0,14 | 1,082 | 0,0068 | 0,0055 | 0,00628 | 2,01 |

Попарный анализ показал достоверное превышение высоты растений Элликкалы относительно Нукуса и Тахтакупыра (p <0,001 после поправки Холма). Между Нукусом и Тахтакупыром значимых различий по высоте не выявлено. Величина эффекта для фактора «площадка» составила η²=0,511, то есть около 51 % общей вариабельности высоты в данной выборке связано с различиями между исследованными площадками.
На рисунке 4 представлено распределение высоты Amorpha fruticosa на трёх исследованных территориях — в Нукусе, Элликкалинском и Тахтакупырском районах. Наиболее высокие значения отмечены в Элликкале, где средняя высота растений составила 3,10±0,53 м. Основная часть измеренных растений здесь характеризовалась высотой около 2,8–3,5 м, что свидетельствует о более интенсивном росте по сравнению с двумя другими площадками

Совместный анализ почвенных и морфометрических данных показывает, что наиболее интенсивный рост A. fruticosa наблюдался на площадке с минимальной солевой нагрузкой, а не на территории с максимальным содержанием гумуса или минеральных форм азота. Элликкала характеризовалась содержанием солей около 1,1–1,2 % по всему исследованному профилю и средней высотой растений 3,10 м. В Нукусе и Тахтакупыре содержание солей было существенно выше, особенно в горизонте 30–50 см, а средняя высота составляла около 2 м.
Особенно информативно сравнение Элликкалы и Тахтакупыра. В Тахтакупыре верхний горизонт содержал 1,71 % гумуса, 242 мг/кг K2O, 89,3 мг/л NO3 и 40,2 мг/кг NH4, однако растения не демонстрировали соответствующего усиления роста. Это позволяет предположить, что повышенная солевая нагрузка ограничивает реализацию потенциально благоприятного действия питательных элементов.
Высокий pH Элликкалинской почвы (8,9–9,0) не сопровождался снижением роста при сравнительно низком содержании солей. Следовательно, в исследованном диапазоне сама щёлочная реакция среды не объясняет наблюдаемые различия в высоте растений.
Полученные зависимости следует интерпретировать как межплощадочные экологические ассоциации. На каждой территории исследован один почвенный профиль, поэтому расчёт регрессионной или корреляционной значимости для связи почвенных показателей со средней высотой при n=3 площадках методически недостаточен. Для подтверждения причинно-следственной связи необходимо увеличить число независимых почвенных повторностей и проводить отбор почвы непосредственно в ризосфере отдельных растений.
Заключение
Наиболее интенсивный рост Amorpha fruticosa зарегистрирован в Элликкалинском районе, где средняя высота растений составила 3,10±0,53 м против 2,01±0,41 м в Нукусе и 2,01±0,57 м в Тахтакупырском районе. Элликкалинская площадка характеризовалась одновременно минимальной солевой нагрузкой: содержание солей составляло 1,0831 % в слое 0–30 см и 1,2238 % в слое 30–50 см. В Нукусе содержание солей возрастало с 2,5718 до 4,9817 %, а в Тахтакупыре — с 2,8653 до 4,1134 %. При этом высокое содержание гумуса, калия и минеральных форм азота в верхнем горизонте Тахтакупырской площадки не сопровождалось максимальным ростом растений, что указывает на вероятное ограничивающее действие повышенной солевой нагрузки. Таким образом, при оценке пригодности почв для произрастания A. fruticosa необходимо комплексно учитывать содержание растворимых солей, показатель EC/TDS, вертикальное распределение гумуса и азота, а также водный режим корнеобитаемого слоя. Для более строгой количественной оценки взаимосвязи «почва–рост» в дальнейших исследованиях необходимо увеличить число независимых почвенных повторностей на каждой площадке.