Correlation Analysis Between Soil Organic Matter Content and Grain Yield: A Case Study of Lankao County in Henan

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0404

Abstract

Abstract:

By analyzing the influence mode and degree of soil organic matter content on grain yield per unit area, the study provides a theoretical reference for the determination of organic matter content in soil testing and formula fertilization of cultivated land, and also provides relevant suggestions for cost reduction and efficiency increase in grain production. This paper took Lancao County of Henan Province as an example, the influence of soil organic matter content on grain yield was assessed by using trend and fitting correlation analysis, based on the existing annual renewal evaluation results of farmland quality of 203 administrative villages (2019). The results showed that grain yield would not increase continuously with the increase of soil organic matter content. There existed a critical value of soil organic matter content that could maximize the grain yield per unit area, so the relationship between the two showed a downward parabolic shape on the fitted curve. According to the three fitting curves, the critical value of soil organic matter content was calculated to be between 12.50-13.00 g/kg in Lankao County. The critical value of soil organic matter content in Lankao County was determined to be 15.00 g/kg by referring to the relevant requirements in the “Well-facilitated farmland construction—General rules” (GB/T 30600—2022). It was recommended that soil improvement should be tailored to the actual conditions. Once the soil organic matter content reached the ideal level, it was advisable to reduce the application of organic amendments in order to improve cost-effectiveness and efficiency in crop production.

Key words: cultivated land quality grading, soil organic matter content, grain yield, correlation, critical value, trend analysis method

FAN Peng, YANG Qingwei, GAO Chao, LI Di, WANG Lei, YANG Xihui. Correlation Analysis Between Soil Organic Matter Content and Grain Yield: A Case Study of Lankao County in Henan[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(32): 77-84.

Figures/Tables 7

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样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产/ (kg/hm²)	样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产/ (kg/hm²)	样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产/ (kg/hm²)
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1	8.00	6750	69	11.61	7500	137	6.32	6750
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68	8.00	6000	136	9.14	5250

序号	粮食单产/(kg/hm²)	土壤有机质含量平均值/(g/kg)
1	4500	11.49
2	4875	7.45
3	5250	10.72
4	5437	16.65
5	5625	10.00
6	6000	10.00
7	6187	8.11
8	6375	10.67
9	6562	14.20
10	6750	11.30
11	6937	10.50
12	7125	8.23
13	7312	14.42
14	7500	12.19
15	7875	9.67
16	8250	14.54
17	8625	8.56

序号	粮食单产/(kg/hm²)	土壤有机质含量平均值/(g/kg)
1	4500	11.49
2	4875	7.45
3	5250	10.72
4	5437	16.65
5	5625	10.00
6	6000	10.00
7	6187	8.11
8	6375	10.67
9	6562	14.20
10	6750	11.30
11	6937	10.50
12	7125	8.23
13	7312	14.42
14	7500	12.19
15	7875	9.67
16	8250	14.54
17	8625	8.56

样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产平均值/(kg/hm²)	样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产平均值/(kg/hm²)	样点编号	土壤有机质含量/(g/kg)	粮食单产平均值/(kg/hm²)
1	5.00	6083	27	8.56	8625	53	12.26	6375
2	5.06	6000	28	8.64	6375	54	12.28	6375
3	5.12	7500	29	8.70	5250	55	12.37	6000
4	5.14	6000	30	8.78	6375	56	12.67	6375
5	5.16	7125	31	9.14	6375	57	12.74	6000
6	5.36	6375	32	9.14	5250	58	12.75	7500
7	5.46	4500	33	9.17	6750	59	13.37	5625
8	5.60	6000	34	9.20	6375	60	13.57	5625
9	5.72	7875	35	10.02	4875	61	13.60	6000
10	5.85	6000	36	10.04	6000	62	13.67	6000
11	5.90	6000	37	10.10	6375	63	13.91	6750
12	6.26	6000	38	10.21	6000	64	14.31	5250
13	6.32	6750	39	10.21	6000	65	14.38	6000
14	6.78	4875	40	10.63	6000	66	14.42	7312
15	6.88	6000	41	10.85	5625	67	14.44	5625
16	6.96	5625	42	10.87	6000	68	14.54	8250
17	7.12	5625	43	11.00	6375	69	14.65	7500
18	7.61	6000	44	11.02	6750	70	14.81	6375
19	7.66	6750	45	11.23	6000	71	15.00	6434
20	7.84	6000	46	11.27	6000	72	15.40	7500
21	8.00	6246	47	11.36	6000	73	17.45	6750
22	8.06	6000	48	11.50	5812	74	18.47	6750
23	8.22	6187	49	11.61	7500	75	18.76	5250
24	8.27	5625	50	11.80	6562	76	19.96	5437
25	8.42	6375	51	11.97	6750	77	20.87	6000
26	8.50	6937	52	12.04	6000	78	21.00	5750