К концу самарского периода (1898–1908 годы) Неуструев, по словам Прасолова, "стал действительно настоящим почвоведом, географом и генетиком", опубликовал 11 научных работ о почвах и геологии края.
3
В 1908 году Сергей Семенович становится сотрудником Переселенческого управления Министерства земледелия. В период с 1908 по 1914 год под его руководством было проведено 8 почвенно-ботанических экспедиций, изучавших Южный Казахстан и Ферганскую долину Узбекистана.
Первая экспедиция Неуструева по Туркестану состоялась в 1908 году в Чимкентском уезде. В течение двух с половиной месяцев было пройдено 2500 км. Сеть маршрутов охватила площадь около 100 тыс. км2: склоны Таласского Алатау, бассейны рек Арыси и Боролдая, восточную часть хребта Каратау; был совершен выезд в центральную часть пустыни Муюнкум. По результатам этих исследований Неуструев опубликовал "Почвенно-географический очерк Чимкентского уезда" (1912), получивший высокую оценку совета Русского географического общества, который отметил его одной из высших своих наград — золотой медалью имени Н. М. Пржевальского. Самым главным научным достижением Неуструева в этой работе является открытие и описание нового типа почв — сероземов, что имело большое значение для выяснения вопроса о происхождении лесса.
До Неуструева считали, что лесс — однородная, неслоистая, пористая, мергелистая или суглинистая порода — образует почвы предгорных районов Южного Казахстана и Средней Азии. Неуструев доказал, что верхние горизонты лессовых толщ представляют собой не типичный лесс, а нормальную почву, что лесс — продукт древних геологических процессов.
В 1909 году экспедиция Неуструева работает в Аулиеатинском уезде (ныне — Джамбульская область). Маршруты ее охватили площадь в 40 тыс. км2, были обследованы долина и дельта реки Талас, северо-восточный склон Таласского хребта, часть хребта Каратау, окраина пустыни Муюнкум.
В 1910 году Неуструев проводит исследования в Перовском уезде (ныне Кзыл-Ординская область) на площади 82 тыс. км2. Он посещает западную часть хребта Каратау, пески Арыскум, бассейны соленых озер Телекуль, Кулдунгтуз, нижнее течение реки Сарысу, обследует долину Сырдарьи. В своей работе "О геологических и почвенных процессах на равнинах низовьев Сырдарьи" (1911)
Неуструев дает развернутую географическую характеристику исследованного района. Он высказывает предположение, что река Сарысу некогда впадала в Сырдарью, а Дарьялык является ее древним руслом. Следует вспомнить, что в этом же районе за полвека до Неуструева работал Н. А. Северцов, который считал Дарьялык следом реки, соединившей Арал с Балхашом.
В архиве Географического общества СССР сохранились дневники Неуструева, писанные им во время исследования Южного Приаралья. Знакомство с ними убеждает, что С. С. Неуструев относился к числу таких же неутомимых и страстных путешественников, глубоко чувствующих все своеобразие окружающих ландшафтов, какими были Г. С. Карелин, Н. А. Северцов, Н. А. Зарудный и другие знаменитые исследователи края. Вот некоторые выдержки из этих дневников:
"Осенние и ранневесенние месяцы наиболее удобны для работ в пустынных местностях Казалинского и Перовского уездов, однако октябрь здесь уже довольно суров, перепадают снега и дожди, день короток и работа поэтому менее продуктивна; наиболее хороши пустыни и пустынные степи и пески в апреле и мае, когда можно застать эфемеры, недолговечную флору весны; осенние поездки имеют особую прелесть в тугаях Сырдарьи с их бесконечными желтыми тростниками, со стаями пеликанов и гусей в мягко колоритном осеннем небе, а также еще ярки в это время солянки на серых гладких такыровидных пространствах более высоких частей долины Сыра; пески же глубокой осенью имеют особенно мрачный и неуютный вид. Лето слишком жарко в сухих частях страны, где путник рискует погибнуть от недостатка воды, и крайне тяжело переносится в приречных и приозерных местностях, где, кроме душной атмосферы и жары, сильно мешают работе и отравляют свободное время комары, мухи и слепни"(3).
В дневниках Неуструева описаны староречья Сырдарьи — Жанадарья, Кувандарья, низовья реки Сарысу, северные Кызылкумы. О последних он сделал такую запись: "Саксауловые заросли шли большую часть пути. Вечернее освещение пейзажа с поникающими и желтеющими ветвями и листьями саксаула, усыпанными золотисто-полупрозрачными плодами, с белым такыром… придавало картинный вид какого-то сказочного царства в мягких осенних тонах" (4).
Осенью 1911 года Неуструев вновь едет в Приаралье. К этому времени у него был уже большой опыт почвенно-ботанических исследований пустыни, поэтому ему быстро и четко удается выделить основные виды и разновидности почв. Об этом свидетельствует, например, такая лаконическая запись в дневнике о маршруте станция Аральском море — Карачеганды: "Комплексы, виденные на пути, сводятся к следующим видам: 1) песчаная полынная степь, 2) менее песчаная полынная степь, 3) биюргунные пятна, 4) голые такырчики, 5) низинки-блюдца, 6) низинки-соры (кебиры)"(5). Далее следует краткая оценка названных комплексов.