Comprehensive Evaluation and Influencing Factors of Surface Soil Nutrient Chemistry in Southeastern Cultivated Area of the Nanyang Basin,Henan Province

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.009

Abstract

Abstract:

To comprehensively strengthen the utilization, development and management of local land resources and understand the local soil nutrient status, we conducted field investigation, sample collection and experimental analysis to characterize the spatial distribution, pH and nutrients in each township in the southeastern cultivated area of the Nanyang basin,Henan Province.We discussed the differences of pH and nutrients under different land use patterns and their influencing factors.The semi-variance analysis shows that the optimal fitting model for TP is exponential, and spherical model for TP, pH, K and organic matter.The local soil pH and nutrients show weak spatial correlation, indicating that the local soil is strongly affected by human activities.The average local soil pH is 5.44 (slightly acidic), and in terms of spatial distribution it is generally high in the south and low in the north.Nutrient grade evaluation shows that the contents of TN, TP and K are relatively rich, while organic matter is relatively lacking, which are Grade Ⅲ, Ⅲ, Ⅱ and Ⅳ, respectively.Comprehensive soil nutrient assessment shows that the nutrient level in the whole region is mainly medium, accounting for 69.1% of the total assessment points, and it is widely distributed in the whole region.Pearson correlation analysis shows that the local soil pH is weakly negatively correlated with organic matter and TN, and strongly positively correlated with K.Organic matter has a strong positive correlation with TN and a negative correlation with K.Soil factors are significantly different under different land utilization types.The data show that the average values of pH, TN, organic matter and K content in dry land soil are all lower than those in shrub land, while the values of TP are the opposite.In addition, local crop survey shows that the average pH in the maize growing area is lower than that in the peanut growing area.The main reasons for such variation are likely the different fertilization methods, dosage and types, crop types, land management, planting structure and soil background.Keywords:soil nutrient;land utilization type;spatial variation;influencing factor; Nanyang basin

CLC Number:

DONG Qiuyao, WEN Haotian, SONG Chao, YANG Zhenjing, YAN Mingjiang. Comprehensive Evaluation and Influencing Factors of Surface Soil Nutrient Chemistry in Southeastern Cultivated Area of the Nanyang Basin,Henan Province[J]. Geoscience, 2022, 36(02): 449-461.

Figures/Tables 16

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级别	丰缺程度	TN/(mg·kg^-1)	TP/(mg·kg^-1)	K/(g·kg^-1)	有机质/%	F_综合	pH	酸碱等级
Ⅰ级	丰富	≥2 000	≥1 000	≥25	≥4	≥4.5	<5.0	强酸性
Ⅱ级	较丰富	1 500~2 000	800~1 000	20~25	3~4	4.5~3.5	5.0~6.5	酸性
Ⅲ级	中等	1 000~1 500	600~800	15~20	2~3	3.5~2.5	6.5~7.5	中性
Ⅳ级	较缺乏	750~1000	400~600	10~15	1~2	2.5~1.5	7.5~8.5	碱性
Ⅴ级	缺乏	≤750	≤400	≤10	≤1	≤1.5	>8.5	强碱性

级别	丰缺程度	TN/(mg·kg^-1)	TP/(mg·kg^-1)	K/(g·kg^-1)	有机质/%	F_综合	pH	酸碱等级
Ⅰ级	丰富	≥2 000	≥1 000	≥25	≥4	≥4.5	<5.0	强酸性
Ⅱ级	较丰富	1 500~2 000	800~1 000	20~25	3~4	4.5~3.5	5.0~6.5	酸性
Ⅲ级	中等	1 000~1 500	600~800	15~20	2~3	3.5~2.5	6.5~7.5	中性
Ⅳ级	较缺乏	750~1000	400~600	10~15	1~2	2.5~1.5	7.5~8.5	碱性
Ⅴ级	缺乏	≤750	≤400	≤10	≤1	≤1.5	>8.5	强碱性

指标	模型	块金方差 (C₀)	基台值 (C₀+C)	块金系数 (C₀/(C₀+C))	变程/m	决定系数(R²)	残差(RSS)
pH值	Spherical球状模型	0.003 2	0.012 0	0.763	99 330	0.997	3.529E-04
TN	Spherical球状模型	0.042 8	0.106 4	0.591	17 450	0.891	4.737E-04
TP	Exponential指数模型	0.006 1	0.053 5	0.886	5 280	0.613	1.166E-04
K	Spherical球状模型	0.008 2	0.035 1	0.765	22 600	0.976	2.184E-05
有机质	Spherical球状模型	0.03	0.161	0.814	15 690	0.897	1.911E-03

指标	模型	块金方差 (C₀)	基台值 (C₀+C)	块金系数 (C₀/(C₀+C))	变程/m	决定系数(R²)	残差(RSS)
pH值	Spherical球状模型	0.003 2	0.012 0	0.763	99 330	0.997	3.529E-04
TN	Spherical球状模型	0.042 8	0.106 4	0.591	17 450	0.891	4.737E-04
TP	Exponential指数模型	0.006 1	0.053 5	0.886	5 280	0.613	1.166E-04
K	Spherical球状模型	0.008 2	0.035 1	0.765	22 600	0.976	2.184E-05
有机质	Spherical球状模型	0.03	0.161	0.814	15 690	0.897	1.911E-03

区域	样本数	范围	平均值	中位数	标准差	变异系数/%	样品分布范围占比/%
区域	样本数	范围	平均值	中位数	标准差	变异系数/%	<5.0	5.0~6.5	6.5~7.5	7.5~8.5	>8.5
全区	375	4.54~7.95	5.44	5.38	0.47	8.60	14.74	82.00	3.00	0.26	0