Electrophysical indicators of typical chernozems under the influence of combat actions and technological loading

Abstract

У статті представлено результати дослідження електрофізичних показників типових чорноземів, що зазнали впливу бойових дій та техногенного навантаження, а також агрогенного використання. Метою роботи було виявлення змін електропровідності, загальної мінералізації, солоності та вмісту водорозчинних солей катіонів кальцію натрію і калію шляхом порівняння ділянок із різним типом техногенного, агрогенного та постагрогенного навантаження. Згідно із методологією відбір зразків було проведено від 0 до 40 см через кожні 10 см. Вимірювання електрофізичних параметрів проводилося у водно-ґрунтово пасті (1:1) за допомогою кондуктометра EZODO-8200 M та іономірів HORIBA LAQUAtwin. Додатково було встановлено кореляційні зв’язки між електропровідністю, загальною мінералізацією, солоністю та вмістом водорозчинних солей. Бойовий вплив спричиняв зниження електропровідності з глибиною, нерівномірний розподіл та накопичення солей натрію та калію у верхніх шарах. На випаленому перелозі електропровідність знижувалась із 258 до 185 мкСм/см а вміст солей калію від 55 до 7 мг/л. У варіантах дороги та стояння техніки спостерігалося підвищення електропровідності (до 302 мкСм/см) та накопичення солей кальцію до 150 мг/л і калію – до 24 мг/л. У варіанті ріллі електропровідність залишалася стабільно високою (до 360 мкСм/см), що викликано агрогенним накопиченням солей. На розораній ділянці дороги показники були помірними, що свідчило про часткове відновлення. Встановлено сильну кореляцію електропровідності з кальцієм (+0,72) та натрієм (+0,89), а також негативну з калієм (-0,35). Практичне значення отриманих результатів дослідження полягає в можливості використання електропровідності та вмісту водорозчинних солей як індикатора ступеня порушення ґрунтового середовища, що дозволило оперативно оцінювати деградацію агрогенних та техногенно порушених ділянок чорноземів унаслідок бойових дій, а також можливості формування рекомендацій щодо відновлення ґрунтового покриву в умовах постконфліктного землекористування

The article presents the results of a study of the electrophysical indicators of typical chernozems that have been affected by combat actions and technological loading, as well as agrogenic use. The aim of the work was to identify changes in electrical conductivity, total mineralisation, salinity and the content of water-soluble calcium, sodium and potassium cation salts by comparing areas with different types of technogenic, agrogenic and post-agrogenic loading. According to the methodology, samples were taken from 0 to 40 cm at 10 cm intervals. Electrophysical parameters were measured in a water-soil paste (1:1) using an EZODO-8200 M conductometer and HORIBA LAQUAtwin ion meters. Additionally, correlations were established between electrical conductivity, total mineralisation, salinity and water-soluble salt content. Combat impact caused a decrease in electrical conductivity with depth, uneven distribution and accumulation of sodium and potassium salts in the upper layers. On the burnt fallow land, electrical conductivity decreased from 258 to 185 µS/cm and the potassium salt content from 55 to 7 ppm. In the road and equipment parking variants, an increase in electrical conductivity (up to 302 µS/cm) and accumulation of calcium salts up to 150 ppm and potassium up to 24 ppm were observed. In the arable land variant, electrical conductivity remained consistently high (up to 360 µS/cm), which was caused by agrogenic salt accumulation. On the ploughed section of the road, the indicators were moderate, indicating partial recovery. A strong correlation was found between electrical conductivity and calcium (+0.72) and sodium (+0.89), as well as a negative correlation with potassium (-0.35). The practical significance of the research results lies in the possibility of using electrical conductivity and water-soluble salt content as indicators of the degree of soil disturbance, which made it possible to quickly assess the degradation of agrogenic and technogenic disturbed areas of chernozems as a result of hostilities, as well as the possibility of formulating recommendations for the restoration of soil cover in the context of post-conflict land use