Jour of adv research in dynamical & control systems, vol. 12, special issue-06, 2020

Fig.-1. 

Composition of humus and nutrients in soils                     

 

Fig.-2. The composition of the water extract of soils

 

According to the degree of mineralization, groundwater consists of weakly (1,0-3,0 g/l), medium (3,0-10,0 g/l) and highly 

saline (10,0-25,0 g/l) water. Studies have not established the presence of fresh (1 g/l), very highly mineralized (25-50 g/l) 

and saturated with salts (> 50 g/l) groundwater. The total amount of salts by dry solids is from 1,520-1,480 to 12,280-17,400 

g/l.  By  type  and  degree  of  salinization,  groundwater  is  classified  as  chloride-sulfate  and  sulfate-chloride  types;  slightly, 

medium and highly saline. 

The content  of readily  soluble salts  of chlorine and sulfate in the  upper horizons  of soils  varies in different limits. Gray-

brown soils are very salinized, where the number of solids in the upper horizons on average ranges from 2,150 to 5,330%, in 

the underlying horizons it decreases to 1,160-3,715%. The number of absorbed bases in the upper horizons of gray-brown 

soils is 4,63-7,25 mg/equiv in 100 g of soils, in takir soils 9,52 mg/equiv, sodium, respectively 7,7-16,1% and 5,48-7,35% 

what to say about salinization of these soils to a large extent. 

In salt marshes, the total salt content is more than 3% and salt marshes that have preserved ancient genetic traits are called 

typical salt marshes, and salt marshes can grow here. In appearance and structure, they are divided into the following types: 

cortical salt marshes, slightly solonetzic, cortical-thin salt marshes and black salt marshes. Such salt marshes are widespread 

in the Aral Sea region and, by their mechanical composition they are light loamy and subject to very strong salinization. The 

change in the properties and characteristics of the soil cover of hydromorphic soils under the influence of desertification is 

closely related to the formation of new agro-irrigation horizons as a result of irrigation, the inclusion of water-soluble small 

particles and soluble substances with irrigation water, the intensification of eluvial processes as a result of strong moisture, 

cultivation  of  plants  and  agricultural  measures.  These  soils  are  divided  into  newly  irrigated  and  old  irrigated  meadow-

alluvial soils. Newly irrigated meadow-alluvial soils differ from old-irrigated meadow-alluvial soils in terms of mechanical 

composition, variety of horizons, and layered soil profile. The mechanical composition of irrigated meadow-alluvial soils of 

the Aral Sea region consists of heavy, medium, light loamy, sandy loam, sand, and sometimes clay particles. In old irrigated 

meadow and alluvial soils, coarse sand particles make up 16,5-34,6%, in newly irrigated meadow and alluvial soils 23,9-

33,8%  and  12,4-21,3%,  silty  particles,  respectively,  5,0-10,0%  and  4,5-7,8%,  physical  clay  -  from  24,6-45,8%  to  24,0-

38,5%.  The  arable  horizon  of  old  irrigated  meadow-alluvial  soils  contains  0,965-1,028%  humus,  the  amount  of  mobile 

phosphorus on average 15,0-38,0 mg/kg, exchange  potassium 84,0-239,0 mg/kg  of soil. Newly irrigated meadow-alluvial 

soils in the arable horizon contain 0,746-1,246% humus 23,0-35,0 mg/kg of mobile phosphorus and 96,0-119,0 mg/kg of 

exchange potassium. As the data on the content of humus and nutrients show, these soils are low and very low provided with 

them. In the arable horizon of meadow-takyr soils, the amount of humus is 0,942%, total nitrogen 0,075, downward along 

the soil profile, the humus content decreases to 0,347%, the number of carbonates is 7,603%. In the lower part of the soil 

profile, there are rusty brown spots, indicating an ancient and increasing hydromorphism. 

These soils are mainly heavily salted, and the dry solids content in the upper horizon of residual-bog soils is 2,330-2,730%, 

in  residual-meadow  solonchak  soils  2,400-5,230%,  in  semi-hydromorphic  coastal  solonchaks  5,060-5,790%  is  contained, 

the maximum the content of chlorine ion was noted in semi-hydromorphic coastal salt marshes, where its content is 2,970%. 

According  to the chemistry  of salinization  of the soil, mainly chloride, chloride-sulfate and sulfate-chloride; residual-bog 

soils,  mainly  chloride-sulfate  and  sulfate-chloride,  residual-meadow  salt  marshes  -  chloride;  in  semi-automorphic  coastal 

solonchak  soils,  the  salinity  type  is  chloride  and  sulfate-chloride.  Gray-brown,  takyr,  old  and  newly  irrigated  meadow-

alluvial soils according to the type of salinity belong to the chloride, chloride-sulfate and sulfate types and according to the 

degree of salinity - slightly saline, highly saline and very strongly saline (table No. 2). 

 

Soil cover of the aral sea region and change of soil properties under the influence of desertification 

(on the example of soils of the karakalpakstan region) 

625

 

 

 

In particular, the residual-bog soils of the Muynak massif are formed on modern sediments of the lower Amu Darya. In the 

Kazakdarya massif, residual-meadow solonchaks that are formed on the modern deposits of the Amu Darya and they were 

formed as a result of the development of marsh soils and subsequently due to salinization are very widespread. According to 

the mechanical composition, residual-bog soils are medium and light loamy, and in the upper layer of medium loamy soils, 

sand particles make up 35,3%, dust particles 25,2%, silty particles 7,4% and physical clay 42,2%; in light loamy soils, sand 

particles make up 33,7%, silty particles 2,3% and physical clay 27,1%. The residual meadow salt marshes in the mechanical 

composition contain 40,2% of sand particles, 35,2% of dust particles, 7,7% of sludge and 24,0% of physical clay. In terms 

of mechanical composition,  moderately hydromorphic soils mainly consist of sand, where sand particles make up-42,4%, 

dust  particles  –  28,0%,  silty  particles–4,5%,  physical  clay  is  –  28,7%.  Semi-hydromorphic  coastal  salt  marshes  contain 

23,5% of sand particles, 49,3% of dust particles, silt – 4,6%, physical clay – 26,2%. In the residual wetland soils of the Aral 

Sea  region  in  the  upper  horizon,  an  average  of  1,400-1,540%  humus,  mobile  phosphorus  on  average  14,0-26,0  mg/kg, 

exchange potassium 172,0-240,0 mg/kg, carbonates 9,36-10,45%, gypsum 0,013-0,218%. The arable horizon of these soils 

contains 0,746-1,246% of humus, mobile phosphorus on average 23,0-35,0 mg/kg, exchange potassium in the range of 96-

119 mg/kg. The research results show that the residual meadow solonchaks are low and very low provided with humus and 

nutrients, so the humus content in the upper soil layer is 0,834-0,850%, mobile phosphorus – 0,904-1,00 mg/kg, exchange 

potassium - 204-265 mg/kg, the number of carbonates is in the range – 7,565-8,237%, in the semi-hydromorphic coastal salt 

Jour of adv research in dynamical & control systems, vol. 12, special issue-06, 2020

 

 

626

 

DOI: 10.5373/JARDCS/V12SP6/SP20201072 

*Corresponding Author :

 

Bakhtiyor RamazonovichRamazonov 

Article History: Received: Mar 24, 2020, Accepted: June 27, 2020 

marshes gypsum profile is less – 0,019-0,021%. Semi-hydromorphic coastal salt marshes of the Aral Sea zone arose under 

severe drought. These soils are mainly heavily salted, and the salt content by dry solids in the upper horizon of residual-bog 

soils is 2,330-2,730%, in residual-meadow solonchak soils 2,400-5,230%, in the floor of hydromorphic coastal solonchaks 

5,060-5,790%, the maximum content of chlorine ion was observed in the semi-hydromorphic coastal salt marshes, where its 

content  is  2,970%. According  to  the  chemistry  of  salinization  of  the  soil,  mainly  chloride,  chloride-sulfate  and  sulfate-

chloride; residual-bog soils, mainly chloride-sulfate and sulfate-chloride, residual-meadow salt marshes - chloride; in semi-

automorphic  coastal  saline  soils,  the  salinity  type  is  chloride  and  sulfate-chloride.  Gray-brown,  takyr,  old  and  newly 

irrigated meadow-alluvial soils according to the type of salinity belong to the chloride, chloride-sulfate and sulfate types and 

according to the degree of salinity - slightly saline, highly saline and very strongly saline. The capacity of soil absorption 

and the composition of absorbed cations are considered important indicators that determine the properties and condition of 

soils,  their  degree  of  fertility  and  productivity,  and  form  a  high  content  of  the  sum  of  absorbed  magnesium  and  sodium 

cations in the soil-absorbing complex. The process of salinization occurs in saline soils; in the subsurface horizon of soils 

(20-30-70 cm), a brownish-brown, highly compacted horizon forms, which has a negative effect on the normal growth and 

development of plants. The absorption capacity and the content of absorbed cations in 100 g of soil range from 10-11 to 14-

15 mg/equiv. These indicators in the irrigated soils of the Aral Sea region are 10,85-14,71 mg/equiv in the arable horizon of 

the old irrigated meadow-alluvial soils and 11,20-15,52 mg/equiv in the newly irrigated meadow-alluvial soils. The number 

of absorbed bases in the upper layer of residual-bog soils is 10,47-13,32 mg/equiv, in residual meadow solonchak soils – 

30,21-38,75  mg/equiv,  in  moderately  hydromorphic  solonchak  soils  –  12,43-16,31  mg/equiv,  in  the  semi-hydromorphic 

coastal salt marshes this indicator in the upper soil horizon is 12,28-43,23 mg/equiv. As a result of the studies, the changes 

occurring  in  the  soil  cover  under  the  influence  of  desertification  were  studied,  and  together  with  these,  the  features  of 

drought and desertification processes and their influence on the transformation of the soil cover were studied. As a result of 

climate change, drying up of the sea, lack of water resources, desertification processes in these territories are accelerating, 

which in turn leads to drying out of soils, including deterioration of the properties and characteristics of irrigated soils and 

their reclamation state. In particular, lands with a  severe  reclamation state in  the Aral Sea region comprise  162 thousand 

hectares,  the  main  reason  for  which  is  an  increase  in  the  degree  of  salinization  of  soils.  Under  the  influence  of 

desertification,  the  total  area  of  the Aral  Sea  lands  subject  to  salinization  is  91,4%.  This  phenomenon  will  not  make  it 

possible in the future to increase the yield of cultivated crops.  

 

Fig. 3. Salinization dynamics of irrigated soils (On the example of the Shumanai region) 

As a result of desertification processes, 84,7% of the old irrigated meadow and alluvial soils of the Ravshan massif of the 

Kungirat  district,  50,5%  of  the  irrigated  meadow  and  alluvial  soils  of  the  Saryaltin  massif  of  the  Kanlikul  district,  56,7-

81,8% of old and newly irrigated meadow and alluvial soils of the massif.Khamza of the Khojeyli region, 69,7% of the old 

and  newly  irrigated  meadow  and  alluvial  soils  of  the  Kilichboy  massif  of  the  Amudarya  region,  74,2%  of  the  newly 

developed  and  newly  irrigated  meadow  and  alluvial  soils  of  the  YangierEllikkalinsky  district  and  81,8%  of  the  newly 

irrigated meadow and alluvial soils of the Kiyatbad massif of the Beruniy district degradation and degumification processes. 

In the non-irrigated territories, especially in the modern and former “living” river deltas, as a result of a sharp decrease in 

the groundwater level, a noticeable change in the vegetation cover and the development of xerophytes were observed. Under 

these conditions, soil cover development processes occur depending on the lithological and geomorphological conditions of 

the  parent  rock.  Soil  transformation  can  be  represented  in  the  following  sequence:  marsh  →  marsh-meadow  →  meadow 

takyr  (gray-brown,  desert-sand,  salt  marshes)  →  takyr  (takyr,  gray-brown,  desert-sand)  soils.  A  sharp  decrease  in 

groundwater  levels,  intensive  development  of  desertification  processes  leads  to  a  violation  of  the  above  scheme.  Swamp 

soils  pass  into  marsh-meadow  soils  without  passing  into  the  stage  of  meadow  soils,  semi-automorphic  and  automorphic 

Soil cover of the aral sea region and change of soil properties under the influence of desertification 

(on the example of soils of the karakalpakstan region) 

627

 

 

soils pass into gray-brown, takyr and desert-sand soils. In the course of its evolution, over a 60-70-year period, fundamental 

changes  have  occurred  in  the  development  of  soils  and  soil  cover  of  this  region,  associated  with  the  widespread 

development and irrigation in the region. As far as we know, irrigation processes greatly alter the soil and soil cover. In the 

early  forties,  fifties,  primitive  takyrserozems  or  takir  soils  prevailed  here,  in  places  with  spots  of  takyr,  sand  and  salt 

marshes. The lowest parts were occupied by alluvial-meadow, swamp-meadow and swamp, gravitating to the territory of the 

former "living" Amu Darya delta. Most of the territory is occupied by automorphic desert soils, especially characteristic of 

the  left  bank  of  the  lower  reaches  of  the  Amu  Darya.  According  to  Kimberg,  Kochubei  and  Shuvalov  (1964),  several 

evolutionary genetic transformations took place over several decades of the soil, which were expressed, as a whole, in the 

begun  tearing  of  natural  landscapes.  Since  the  sixties,  in  connection  with  the  widespread  development  of  irrigated 

agriculture, the soil and soil cover of the Konlikul region began to change significantly. Tinning processes have intensified, 

which have now led to the widespread development of hydromorphic meadow, alluvial soils of different irrigation durations. 

The soils of the irrigation zone of the Konlikul district of Karakalpakstan are located in the northern sub-province of the 

subtropical desert zone of the modern Amu Darya delta. A characteristic feature of these soils is the complex layering of the 

lithological structure,  composed  of  layered alluvial  deposits, which  largely  determines the  basic  properties  of  the  studied 

soils.  In  addition, the  soils  of this region  differ in the age  of  development,  cultivation, the degree  of  salinization and the 

availability of humus and nutrients. Such soils are widespread in the territory of the region: irrigated takir-meadow, takir-

meadow virgin, irrigated meadow, formerly irrigated meadow, virgin meadow and salt marshes. But, despite this, in the late 

50-60s, the water flow of the Amu Darya and Syr Darya sharply decreased; this led to significant changes in the natural and 

ecological  situation  of  the Aral  Sea  region.  With  the  drainage  of  the Aral  Sea,  the  process  of  global  desertification  and 

changes in the conditions of soil formation began here. A decisive role in soil-forming processes began to play an arid-zonal 

factor, which caused a sharp transition of hydromorphic soils to automorphic desert ones. It is such a quick transition, when 

the  level  of  groundwater  has  significantly  decreased  over  the  course  of  several  years  and  the  desiccation  of  soils  has 

occurred, predetermined the uniqueness of their evolution at the first stage of aridization. As a result of the development of 

evolutionary processes, evolutionary soils fell out of the evolutionary chain and the transition from meadow to marsh soils, 

characteristic of the ancient delta plains of the lower reaches, was erased. The soil genesis at this stage, with the exception 

of  salt  marshes,  is  almost  completely  determined  by  the  traits  inherited  from  previous,  initial  soil  formation  processes. 

Therefore, the soils of the first stage - the drying stage, which lasts 25-30 years, belong to the residual meadow and residual 

meadow  tugai.  And  together,  with  these  soils,  salt  marshes  are  formed,  which  also  have  residual  signs  of  the  initial 

floodplain-alluvial soils. 

Section 21. The drained bottom of the Aral Sea. Smooth and hilly plain, only occasionally small sand dunes. The tops of the 

hillocks are crowned with Kandym, Circassia Saxaul. Sandy sedge is rarefied in depressions; occasionally, a withers and a 

boyal. 

0-1 

cm. Pale gray, loose, Aeolian, coarse, variegated sand. 2-10 cm. Sand, slightly compacted, weakly layered with a 

fairly  large  number  of  sedge  roots;  10-32  cm.  The  same  color,  sandy  loam  with  sparse  roots,  insect  passages  and  weak 

vertical  cracks;  32-50  cm.  The  same  color,  sandy  loam  with  rare  blurry  dirty-white  spots  of  lime,  near  which  a 

heterogeneous lumpiness is noticeable, rare roots and vertical cracks are found; 50-100 cm. Pale gray, Aeolian sand, without 

neoplasms,  slightly  compacted,  holds  the  wall  well;  100-135  cm.  Sandy,  slightly  gravelly,  yellow-gray,  whitish,  a  lot  of 

carbonate, in the form of dirty white spots; 135-200 cm. Loam coarse sandy, whitish-fawn, starting from 170 cm reddish-

yellow, dense gypsum. There is a semi-rolled pebble and lumps of nodule sandstone with gypsum and nodules of loam and 

clay  of  brown-red  color;  200-280  cm.  Coarse  sand,  up  to  240  cm  rusty  gray,  lower  gray  with  the  inclusion  of  small 

jackdaws, lumps of nodule sandstone with gypsum and nodules of loam and clay of brown-red color. Compacted sand; 280-

400 cm. Dry gypsum clay, lying in separate rounded sections, between which there is coarse sand, a sharply limited layer of 

fine and medium ash  gray  cross-bedded  sand,  strongly  cemented by  gypsum, includes  a lens  of large  nodules  of reddish 

clay,  rare  weak  rusty  spots;  400-480  cm.  Wet,  dense,  ocher-yellow  sandstone.  The  described  section  represents  a  desert 

sandy soil. Starting from the top and to the horizon of 130 cm, the parent soil proper is aeolian sand, which in turn buries 

tertiary sandstone at a depth of 400 cm. The desert sandy soil represented by this section seems to correspond most of all to 

the loose-sandy gray soil of A.N. Rozanov. 

Conclusion 

As a result of global climate change, the disturbance of the natural balance for a long time and, first of all, the redistribution 

of water reserves, the intensification of the drought of the coastal area under the influence of the  drying of the Aral  Sea, 

caused a noticeable change in the soil cover. These changes led to a sharp decrease in groundwater in the territories of the 

former "living" Amu Darya delta, an increase in their mineralization, a decrease in vegetation cover, a manifestation of the 

evolutionary process characteristic  of the soil cover; as a result of the transition of most of the hydromorphic soils of the 

territory of the ancient and former “living” Amu Darya delta to automorphic, previously widespread soil subtypes such as 

meadow-bog, silt-bog, peat-bog, residual-tugai, as a result of a sharp decrease in groundwater, they turned into residual - 

marshy, residual-solonchak, meadow-takyr, gray-brown or sandy-desert subtypes and soil types; the decrease in the intensity 

of land irrigation and their agricultural use in the territory was the result of a violation of the ratio between salts and water, 

Jour of adv research in dynamical & control systems, vol. 12, special issue-06, 2020

 

 

628

 

DOI: 10.5373/JARDCS/V12SP6/SP20201072 

*Corresponding Author :

 

Bakhtiyor RamazonovichRamazonov 

Article History: Received: Mar 24, 2020, Accepted: June 27, 2020 

salinization of soils, and a decrease in soil fertility and crop  yields. Under the influence of such negative phenomena, the 

soils  of  the  previously  hydromorphic regime,  non-irrigated coastal areas,  switched to  semi-automorphic and automorphic 

regimes, therefore, intensified salinization, degradation, and dehumification processes are observed in them; Currently, the 

soils spread in the Republic of Karakalpakstan are saline to varying degrees. In 1995, territories with a difficult reclamation 

state  of  irrigated  soils  of  key  sites  were  noted  in  the Aral  Sea  regions,  then  in  2016  they  were  joined  by  the  Chimbay, 

Takhtakupyr, Shumanay, Nukus and Khojeyli districts. The reclamation state of the irrigated lands of these areas is complex, 

land  areas  are  subject  to  degradation  and  desertification.  The  absorption  capacity  and  composition  of  the  absorbed  soil 

cations  are  important  indicators  that  determine  the  properties  and  characteristics  of  soils,  their  degree  of  fertility  and 

productivity.  In  the absorbing complex  of irrigated  soils,  the  largest  share  of magnesium  and  sodium is 4,41-46,70% and 

5,62-10,74%,  and  these  soils  are  brackish,  salinity  type  is  sulfate-chloride,  chloride;  medium  and  severe  saline;  in  gray-

brown and takir soils, the amount of magnesium is 23,1-27,1% and sodium 7,5-16,1%; in residual bog soils, respectively 

34,75-56,35%  and  12,75-13,49%;  on  very  strongly  saline  and  saline  soils  of  the  farms  of  Tulkun,  Amudarya  district, 

Sarialtin Kanlikul and named after Yu.Akhunbabaev of the Kungirat region, there is a large number of reserves of readily 

soluble salts, which in the upper 0-2 meter layer range from 525,0-570,7 tons to 812,1 -973,6 tons, of which 308,7-582,5 

tons are in the upper 0-1 meter layer; it was found that 84,7% of newly irrigated meadow and alluvial soils of the Ravshan 

massif, 50,5% of newly irrigated meadow and alluvial soils of the Saryaltin massif, 56,7-81,8% of old and newly irrigated 

soils of the Khamza massif are found to be subject to degradation and degumification. 

 It is also noted that in the Muynak region  on hydromorphic salt marshes, salts are found on the surface in the form of a 

crust, and the soils themselves are saline to a very and very strong degree; Based on the results of the analyzes, soil maps 

and  agrochemical  cartograms  of  the  supply  of  soils  with  nutrients  for  selected  key  areas  on  a  scale  of  1:10000  were 

compiled,  and  based  on  them,  recommendations  were  given  for  restoring  and  improving  soil  fertility,  the  rational  use  of 

fertilizers, and also the location of crops taking into account soil properties ; the information obtained on the transformation 

and change in the properties of the soil cover of the territory as a result of climate change and the drying of the Aral Sea will 

enrich soil science, and can serve as the basis for land monitoring of the republic. 

With  the  desiccation  of  the  Aral  Sea  and  desertification  of  the  delta,  its  biogeocenoses  sharply  declined  and  its  tugai 

vegetation  dried  up.  Reed  is  modified  into  molding  forms  and  perishes.  Most  of  the  territory  of  the Aral  Sea  is  used  as 

pastures, often unproductive. In the future, with the broad development of the processes of desertification and degradation, 

the quality of pastures will further decrease. Proceeding from this, it is necessary to resort to periodic flooding of pasture 

and hayfields, which simultaneously with increasing their productivity somewhat suspend the desertification of individual 

territories.  It  should  also  be  noted  for  a  good  experience  of  creating  the  juniper  reeds  in  Muynak.  At  the  stage  of 

desertification, the soil will acquire the characteristics of one of the zonal soils-takyr, desert sandy or residual solonchaks. 

Differences  in  soil  processes  in  the  prognostic  stage  are  smoothed  out,  but  facies  differences  that  predetermine  salinity, 

deflation, the degree of profile differentiation to genetic horizons, and fertility indicators of soils acquire great importance. 

In  extra  arid  conditions,  there  is  a  further  convergence  of  soils,  and  the  main  indicators  on  which  their  division  was-the 

content of humus, the level of provision of gross and mobile forms of nutrients is leveled. The level of facies and lithologic 

properties or differences in the mechanical composition come to the fore. According to V.Y. Sektimenko and other scientists, 

based on the study of soil cover, the main variety of soils in the lower part of the Amudarya delta can be represented by the 

following list: I-hydromorphic: 1-meadow-residual-bog, 2-solonchaks typical, 3-solonchaks bog, 4-solonchak-meadow; II-

transitional:  1-residual-bog,  (a-drying,  b-dried,  in-desiccated),  2-residual-meadow  (a-drying,  b-dried,  in-desiccated),  3-

residual-meadow  tugai  (a-drying,  bdried,  in-desiccated),  4-meadow-takyr,  5-  solonchaksresidual-bog,  6-solonchaks-

residual-meadow. III-automorphic: 1-takyr, 2-desert sandy (a - on alluvial deposits, b–on tertiary sandstones), 3-solonchaks 

residual.  IV-irrigated:  1-meadow,  2-meadow-takyr.  The  systematic  list  reflects  both  the  classificationtaxonomic  levels  of 

genetic  groups  of  soils  in  accordance  with  the  “Classification  and  diagnostics  of  soils”  (1977),  and  the  same  indicators 

according  to  the  classification  of  B.V.  Gorbunov  and  N.V.  Kimberg  [6].  In  addition,  the  list  includes  classification-

taxonomic levels for residual-bog, residual-meadow, residual-meadow tugai soils, as well as solonchaks-residual meadow 

and residual-marshy [24] which are revealed in the delta for the first time. The aforementioned soils represent one of the 

stages of drying of bog soils formed in these territories during the past alluvial-flood regime of humidification, which is also 

reflected  in  the  residual  signs  of  the  marsh  process  along  their  profile.  Therefore,  these  meadow  soils  are  referred  to 

meadow residual-bog soils, which, with further drying of the delta, can go to meadow-takyr or residualmeadow through a 

stage of intensive salinization. Meadow residual-bog soils occupy the youngest surfaces in the lower part of the Amu Darya 

delta  and  are  mainly  confined  to  territories  that,  as  a  result  of  local  support  of  river  and  waste  waters,  maintain  a  close 

groundwater level, most often within three meters. The profile of soil data is characterized by the presence of gley horizons 

in both the upper and lower layers. In the absence of flooding, there is an effusion and dissociative-effluent water regimes 

that, with mineralized groundwater, contribute to the formation of a salt profile in the type of solonchaks. With meadow soil 

formation, a special composition of vegetation develops. In meadow residual-bog soils, first of all, reeds grow, which, with 

increasing  drying,  turns  into  a  creeping  shape,  in  the  form  of  separate  plants  up  to  10–15  cm  in  height.  Meadow 

communities from tamarisk, reed, and chingil come to replace marsh vegetation. From leguminous plants there is licorice, 

and also a camel thorn. With increasing of soil salinity, meadow vegetation dies off, giving way to halophytes – Kareliania, 

parselystnik,  Kermek,  some  solyanka.  Meadow  residual-bog  soils  are  formed  mainly  on  sediments  of  the  lake  facies  of 

Soil cover of the aral sea region and change of soil properties under the influence of desertification 

(on the example of soils of the karakalpakstan region) 

629

 

 

sedimentation. 

In  the  desert  zone,  bog  solonchaks  are  widespread,  it  is  a  subtype  of  solonchaks  combining  salt  accumulation  with 

swamping.  These  solonchaks  are  called  in  various  places  by  blinders,  salty  mud.  An  indispensable  condition  for  their 

development are constantly close, highly mineralized, drainless groundwater, which together with capillary removal of salts 

to  the  surface  of  the  soil  creates  conditions  for  anaerobiosis  in  it.  This  affects  the  strong  gleying  of  the  entire  profile. 

Solonchaks of the described subtype are developed on the coasts of saline lakes, as well as in closed depressions of modern 

alluvial  plains.  The  profile  of  the  bog  solonchaks  of  the  desert  zone  is  given  in  the  example  of  the  sample  cut  No.  27. 

Sample  cut  27,  2017 August  23.  B.R.  Ramazonov, A.J.  Ismanov  [16].  Muynak  district,  from  the  road  350  meters  to  the 

north-west. The surface is devoid of vegetation and covered with a rough dark crust with white spots. 0–1 cm. Earth-salt, 

durable  moist  crust.  1–6  cm.  Rick,  moist,  saturated  with  salts.  6–40  cm.  Light-brownish,  gray  and  rusty  patches,  weakly 

dense, wet loam. 40–92 cm. Clay of the same color, but with 75–78 cm intensely blue with bright rusty spots, reed residues 

and  a  mass  of  large  particles  of  gypsum.  92–150  cm. The  whitish  gray,  moist,  medium  sand  with  large  rusty  and  bluish 

spots, there are small seashells–Cardium edula. From 150 cm begins salty groundwater. Bog solonchaks are allocated in a 

large amount of salt accumulation, usually by the chloride character of salinity and increased carbonate content. Residual 

saline solonchaks of the desert zone–in which the solonchak process has stopped, salt accumulations are relict in character 

and  with  them  signs  of  a  transition  to  some  sort  of,  depending  on  lithology,  automorphic  soil:  takyr  or  desert  sand.As  a 

result of global climate change, the disturbance of the natural balance for a long time and, first of all, the redistribution of 

water reserves, the intensification of the drought of the coastal area under the influence of the drying of the Aral Sea, caused 

a noticeable change in the soil cover. These changes led to a sharp decrease in groundwater in the territories of the former 

"living"  Amu  Darya  delta,  an  increase  in  their  mineralization,  a  decrease  in  vegetation  cover,  a  manifestation  of  the 

evolutionary process characteristic  of the soil cover; as a result of the transition of most of the hydromorphic soils of the 

territory of the ancient and former “living” Amu Darya delta to automorphic, previously widespread soil subtypes such as 

meadow-bog, silt-bog, peat-bog, residual-tugai, as a result of a sharp decrease in groundwater, they turned into residual - 

marshy, residual-solonchak, meadow-takyr, gray-brown or sandy-desert subtypes and soil types; the decrease in the intensity 

of land irrigation and their agricultural use in the territory was the result of a violation of the ratio between salts and water, 

salinization of soils, and a decrease in soil fertility and crop  yields. Under the influence of such negative phenomena, the 

soils  of  the  previously  hydromorphic regime,  non-irrigated coastal areas,  switched to  semi-automorphic and automorphic 

regimes, therefore, intensified salinization, degradation, and dehumification processes are observed in them; Currently, the 

soils spread in the Republic of Karakalpakstan are saline to varying degrees. In 1995, territories with a difficult reclamation 

state  of  irrigated  soils  of  key  sites  were  noted  in  the Aral  Sea  regions,  then  in  2016  they  were  joined  by  the  Chimbay, 

Takhtakupyr, Shumanay, Nukus and Khojeyli districts. The reclamation state of the irrigated lands of these areas is complex, 

land  areas  are  subject  to  degradation  and  desertification;  The  absorption  capacity  and  composition  of  the  absorbed  soil 

cations  are  important  indicators  that  determine  the  properties  and  characteristics  of  soils,  their  degree  of  fertility  and 

productivity. In the absorbing complex of irrigated soils, the largest share of magnesium and sodium is 40,41-46,70% and 

5,62-10,74%,  and  these  soils  are  brackish,  salinity  type  is  sulfate-chloride,  chloride;  medium  and  severe  saline;  in  gray-

brown and takir soils, the amount of magnesium is 23,1-27,1% and sodium 7,5-16,1%; in residual bog soils, respectively 

34,75-56,35%  and  12,75-13,49%;  on  very  strongly  saline  and  saline  soils  of  the  farms  of  Tulkun,  Amudarya  district, 

Sarialtin, Kanlikul and named after Yu.Akhunbabaev of the Kungirat region, there is a large number of reserves of readily 

soluble salts, which in the upper 0-2 meter layer range from 525,0-570,7 tons to 812,1 -973,6 tons, of which 308,7-582,5 

tons are in the upper 0-1 meter layer; it was found that 84,7% of newly irrigated meadow and alluvial soils of the Ravshan 

massif, 50,5% of newly irrigated meadow and alluvial soils of the Saryaltin massif, 56,7-81,8% of old and newly irrigated 

soils of the Khamza massif are found to be subject to degradation and degumification. It is also noted that in the Muynak 

region  on  hydromorphic  salt  marshes,  salts  are  found  on  the  surface  in  the  form  of  a  crust,  and  the  soils  themselves  are 

saline to a very and very strong degree; Based on the results of the analyzes, soil maps and agrochemical cartograms of the 

supply  of  soils  with  nutrients  for  selected  key  areas  on  a  scale  of  1:  10,000  were  compiled,  and  based  on  them, 

recommendations  were  given  for  restoring  and  improving  International  Journal  of  Psychosocial  Rehabilitation,  Vol.  24, 

Issue 04, 2020 ISSN: 1475-7192 Received: 22 Sep 2019 | Revised: 13 Oct 2019 | Accepted: 15 Jan 2020 4145 soil fertility, 

the rational use of fertilizers, and also the location of crops taking into account soil properties ; the information obtained on 

the transformation and change in the properties of the soil cover of the territory as a result of climate change and the drying 

of the Aral Sea will enrich soil science, and can serve as the basis for land monitoring of the republic [19]. 

The study of the quantitative distribution of microorganisms in the studied soils showed the dependence of the number of 

different physiological groups within the same soil type on the content of organic matter (humus), the degree of salinity, and 

the  type  of  vegetation.  Changes  in  soil  conditions  significantly  affect  the  generic  and  species  composition  of 

microorganisms,  but  do  not  affect  the  presence  of  a  particular  physiological  group.  The  total  number  of  ammonifiers  - 

bacteria,  fungi,  actinomycetes  in  soils  -the  arable  layer  is  relatively  low  80-312  thousand/ha.  The  largest  number  of 

ammonifiers is found in slightly and medium saline soils and in soils with a high content of humus. Such specificity is also 

observed in the increase in the number in the soils of spore bacteria. However, their number was several times less than 10-

31  thousand/g  than  ammonifiers.  In  the  species  composition  of  spore  bacteria  on  weakly  and  medium  saline  soils, 

Jour of adv research in dynamical & control systems, vol. 12, special issue-06, 2020

 

 

630

 

DOI: 10.5373/JARDCS/V12SP6/SP20201072 

*Corresponding Author :

 

Bakhtiyor RamazonovichRamazonov 

Article History: Received: Mar 24, 2020, Accepted: June 27, 2020 

megaterium,  Bac  subtilius  prevail  on  highly  saline  Bac  mycoides,  Bac  cereus,  and  Bac  Virgulis.  In  cultivated  soils,  the 

relative  content  of  Bac  megaterium,  Bac  idosus  and  Bac  mycoides  increases  in  large  quantities  in  soils  rich  in  organic 

matter,  and  with  an  increase  in  its  content,  the  growth  of  these  bacteria  increases.  Oligonitrophilic  microorganisms  are 

widespread  in  the  studied  soils[20].  Evolution  of  soils  of  the  Aral  Sea  area  under  the  influence  of  anthropogenic 

desertification. The ability of oligonitrophils to develop at a very low nitrogen level in the substrate provides the possibility 

of their development under adverse conditions for other microorganisms. Oligonitrophils are involved in the completion of 

mineralization  processes  and  have  nitrogen-fixing  ability.  Oligonitrophilic  microorganisms  develop  better  on  weakly  and 

moderately saline soils. Free-flowing nitrogen-fixing bacteria (azotobacter) were not found on saline’s (virgin lands) and in 

soils under a rice field, and in other soils their number was in the range of 10-80 thousand/g. the soil. Higher numbers of 

azotobacter occur in slightly saline soils, and low in highly saline soils. Denitrifying bacteria are present in all soils and their 

content is relatively small and close to 70-110 thousand/g. The number of fungi compared with other microorganisms is low. 

8-20 thousand/g. A higher content of mushrooms is observed in soils under cotton, alfalfa and corn. In slightly saline soils, 

Aspergillus,  Penisillum  are  richly  represented,  and  Mucor  Micoida,  Trichoderma  lignorum  are  widespread  in  smaller 

quantities. The species composition of the Penisillum genus is especially widespread and diverse. Actinomycetes have an 

extensive  distribution  area  and  make  up  an  important  part  of  the  soil  microflora  of  the  study  area.  The  number  of 

actinomycetes  is  significantly  higher  in  soils  under  cotton,  wheat,  corn,  alfalfa  and  reaches  up  to  the  limit  of  2000-2500 

thousand/g  than  under  rice  213  thousand/g.  Under  cotton  and  wheat,  a  predominance  of  actinomycetes  from  the  section 

Cinerus,  Roseus  was  revealed.  The  high  content  of  actinomycetes  in  the  microbial  associations  indicates  that  the 

mineralization of organic matter is intensive in these soils. Actinomycetes isolated from soils under cotton and alfalfa has 

high  antibiotic  activity.  In  medium  and  slightly  saline  soils,  gray  and  brown-brown  actinomycetes  are  widespread.  In 

slightly saline soils, the  number  of actinomycetes with white aerial mycelium is insignificant. A study of the antagonistic 

properties  of  selected  actinomycetes  with  respect  to  the  main  pathogens  of  cotton  diseases  –  Dahliae,  X.malvaceurum, 

R.Solari showed that the greatest number of antagonists was detected in soils under alfalfa 27–33%, under cotton 23–30% 

and corn 23–27%, slightly less under wheat 16-21% and in virgin soils 8-15%. The smallest number of antagonists is noted 

in the soil under rice. Among the selected actinomycetes, 12% were antagonists. Also, nematodes, footstails, soil mites and 

earthworms  are  common  in  these  soils.  Nematodes  eat  various  food-bacteria,  mycelium  of  fungi,  plant  debris,  and  some 

suck the contents  of  soil mite  eggs,  many  feeds  on  soil  unicellular algae.  In  the  soils  of  the study  area, especially  in  the 

newly developed number of nematodes, which indicates a wide variety of them. These nematodes belong to Chromoderida, 

Enoplida,  Rhabditida,  Tilenehida.  In  cotton  agrocenoses,  the  gross  composition  and  the  number  of  nematodes  is  sharply 

reduced. Here mainly zoophagous that are not involved in the decomposition of plant debris are found. Nematodes dominate 

in slightly saline soils

[

3].