Отдел организован в 2013 году и является правопреемником отделов Мониторинга и биологии почв, созданного в начале 90-х годов в результате оптимизации структуры Института почвоведения и просуществовавшего до 2008 года и отдела Мониторинга плодородия почв, созданного в 2008 году путём объединения отделов Мониторинга и биологии почв, Моделирования почвенных процессов, секторов мелиорации почв и органического вещества и элементоорганических высокомолекулярных соединений.

Отдел плодородия и биологии почв состоит из 6 сотрудников: 1 доктор с-х. наук, 1 кандидат с-х.наук, 1 PhD и 3 магистра. 

Основные направления научных исследований

- разработка научных основ и закономерности формирования плодородия почв в условиях антропогенеза, исследование и оценка современного состояния основных параметров плодородия почв, включая вопросы их мониторинга; 

- изучение почвенных процессов и режимов с целью разработки приемов сохранения и повышения плодородия почв;

- исследование трансформации органического вещества орошаемых мелиорированных почв с целью разработки научных основ и практических приемов воспроизводства их плодородия;

- усовершенствование методов мониторинга плодородия почв и оценки степени их деградации;

- биологические методы управления плодородием почв

- органическое земледелие.

Услуги, предоставляемые отделом

- оказание методической и консультативной помощи по вопросам освоения рациональных научно-обоснованных севооборотов, определения плодородия почв, биологической активности и его гумусного состояния, энергосберегающих приемов и систем обработки почвы, рекомендации по органическому земледелию и применению удобрений (с расчётом доз удобрений согласно картограмме содержания элементов питания в почве).  

Основные достижения

Известно, что актуальной и первостепенной задачей почвенной науки является выработка основных теоретических принципов и практических приемов управления почвенным плодородием, экологическим состоянием почв и почвенного покрова. 

Сотрудниками отдела проведен большой объем научных исследований по развитию теории генезиса, эволюции и классификации богарных почв, изучению физических, химических процессов в зональных почвах, влияющих на уровень плодородия и почвенные ресурсы, установлению эколого-географического распространения микроорганизмов, сезонной динамике микробиологических процессов, определению основных почвенных параметров для разработки системы земледелия и рационального использования почв в сельскохозяйственном производстве, изучению географо-генетических особенностей основных типов почв, разработке систематик и диагностике почв разного уровня плодородия.

Выполняемые научно-исследовательские работы согласно приоритетным направлениям отдела объединены в следующие основные направления:

Направление 1 Научные основы воспроизводства плодородия и охраны почв в условиях антропогенеза 

• Разработка теоретических основ применения наноагромелиоративных приемов повышения плодородия деградированных почв (научный руководитель д.б.н., профессор Мамутов Ж.У.);

• Совершенствование основ управления почвенным плодородием при минимальной, нулевой и традиционной обработке черноземов Северного Казахстана (научный руководитель д.б.н. Джаланкузов Т.Д.);

• Биоконверсия органических отходов сельскохозяйственного производства и получение биоминеральных удобрений (научный руководитель д.с-х.н. Кан В.М.);

• Разработка приемов целенаправленного управления плодородием почв и продуктивностью культур (научный руководитель к.б.н. Мамонов А.Г.);

Направление 2 Научные основы устойчивости орошаемых почв к неблагоприятным факторам среды и их рационального использования

• Изучить миграцию органических веществ в периодически затапливаемых почвах и разработать научные основы стабилизации их гумусного состояния (научный руководитель к.с-х.н. Ибраева М.А.);

•  Изучить современное почвенно-мелиоративное состояние Шиелийского массива и разработать научные основы мелиорации вторично-засоленных «бросовых» земель» (научный руководитель к.б.н. Отаров А.);

•  Изучить современное экологическое состояние орошаемых почв и разработка научных основ улучшения их экологического состояния (научный руководитель к.б.н. Отаров А.);

•  Оценка современного почвенно-экологического состояния рисовых агроценозов, и разработка научных основ технологии получения экологически чистой продукции растениеводства (научный руководитель к.б.н. Отаров А.);

В результате выполненных работ получены следующие результаты:

- выявлены процессы дегумификации черноземов Северного Казахстана

- основного зерносеющего региона республики, которые выразилось в уменьшении содержания гумуса в среднем на 1/3 от исходного, ухудшении физического состояния почв, структуры, сложения, скважности, водно-физических свойств), изменении агрохимических свойств. Определены пути восстановления плодородия почв и их охране;

- разработана классификация освоенных черноземов Северного Казахстана и на этой основе составлен систематический список почв, необходимый для крупномасштабного картографирования почвенного покрова и кадастровых работ. Проведены опыты по изучению динамики продуктивной влаги в этих почвах на фоне различных обработок с внесением удобрений, исследованы трансформация органического вещества, азота и фосфора в почвах при различных системах земледелия, необходимых для обоснования тех или иных приемов агротехники возделывания зерновых культур;  

- изучено влияние сельскохозяйственной техники на почвы, многократное передвижение которой обуславливает уплотнение пахотного и подпахотного горизонтов почв. При этом существенно ухудшаются агрофизические свойства почв и влагообеспеченность растений. Установлено, что после однократного прохода тяжелых тракторов урожай яровой пшеницы по следу снизился на 20 %, трехкратного – на 34 %, пяти и десятикратного – на 46 и 58 % соответственно. Использование более легких тракторов (Беларусь, ДТ-75) практически не оказывает отрицательного влияния на сложение почвы;

- при изучении биологических факторов плодородия черноземов впервые установлены видовые и групповые составы нематод, их плотность населения в зависимости от агроприемов. В частности, при внесении навоза нормой в 30 т/га численность нематод увеличивается в 2,7 раза по сравнению с контролем. При этом повышается численность тех видов, которые участвуют в разложении органического вещества почвы. Так же установлено, что бессменное возделывание зерновых культур снижает видовое разнообразие нематод с повышением паразитических видов, опасных для растений и человека;

- изучена динамика аммонийного азота и возрастание содержания нитратного азота в черноземах агроценозов. Накопление нитратов в почвах и вымывание их вглубь почвы может вызвать в геохимическом плане загрязнение вод и других объектов окружающей среды; 

- рассчитаны статистические, оптимальные параметры и морфологические признаки основных зональных и интразональных почв Северного Казахстана, выявлена направленность их трансформации во времени. Полученные данные позволяют иметь объективное представление о современном состоянии почв и произвести их качественную оценку;

- на периодически затапливаемых (рисовых) почвах Акдалинского массива орошения установлена деградация почвенного гумуса с увеличением его растворимости (за сезон величина потери гумуса достигает 12-36 %). 

- составлена карта гумусного состояния почв Бакбактинской части Акдалинского массива орошения. В условиях полевых вегетационных опытов проведена работа по использованию отечественных мелиорантов Green-Эко и Гумата натрия. Показано, что применение органического земледелия даст возможность фермерам улучшить плодородие почв своих полей и получать экологически чистый урожай сельскохозяйственных культур.  

- проведено изучение биоиндикаторов экологического состояния почвенно-растительного покрова юга Казахстана. Полученные данные показывают положительное влияние новых   технологий выращивания на развитие хлопчатника в условиях Южно-казахстанской области. 

- дана оценка биологического метода рассоления засоленных почв с помощью солодки голой в различной степени засолённых почвах. Установлено, что в условиях вторично-засоленных почв солодка голая снижает степень засоления почв на одну, две градации, т.е. позволяет освоить вышедшие из сельскохозяйственного оборота засоленные земли. Кроме того, можно получить с 1 гектара до 8 тонн корма и корней солодки, который используется в фармацевтике и в настоящее время пользуется достаточно большим спросом.

- изучены проблемы орошаемых засоленных почв Туркестанской области и их решение на основе применения инновационной технологии повышения плодородия почв и урожайности кукурузы. 

- даны рекомендации фермерам по биологической и химической мелиорации засолённых орошаемых почв (Алматинской, Туркестанской и Кызылординской областей).

По результатам многолетних исследований сотрудниками отдела опубликовано более 150 научных работ.