Soil Fertility Evaluation of Different Land Use Types in Northeastern Margin of Tarim Basin in Xinjiang

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0800

Abstract

Abstract:

To investigate the soil fertility status under different land use types in a typical arid oasis region, this study focused on five land use types in Kutie reclamation area in the northeastern margin of the Tarim Basin, including cropland, orchard, forestland, grassland and saline-alkali land. Soil indicators such as pH, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), total potassium (TK), available nitrogen (AN), available phosphorus (AP), available potassium (AK) and organic matter (OM) were measured. A fuzzy comprehensive evaluation method was employed to assess soil fertility comprehensively, aiming to provide scientific references for soil resource management and ecological restoration in the region. The results showed that the average soil pH in the study area was pH 8.16, with a variation coefficient (CV) of 0.037, indicating weak variability and predominantly alkaline or strongly alkaline soils. The levels of TP, TK, AP and AK were moderate to high, while OM, TN and AN were deficient. Soil fertility varied significantly among land use types, with cropland having the highest fertility, followed by orchard, while forestland, grassland and saline-alkali land had relatively lower fertility. The contents of OM, TN, AN, TP and AP in orchard and cropland soils were higher than those in forestland, grassland, and saline-alkali land. Overall, the soil fertility in the study area was relatively low, with available nitrogen and organic matter identified as the primary limiting factors. These findings provide a basis for improving soil management practices and promoting ecological restoration in arid oasis regions.

Key words: land use type, Tarim Basin, fuzzy comprehensive evaluation, soil fertility evaluation, arid oasis

LI Xiaoyong, ZHONG Junhui, WEI Yanqiang, WANG Pengnian, YU Long, AI Shutao. Soil Fertility Evaluation of Different Land Use Types in Northeastern Margin of Tarim Basin in Xinjiang[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(19): 64-72.

Figures/Tables 10

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级别	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	全磷/(g/kg)	全钾/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)
丰富	>40	>2	>1	>25	>150	>40	>200
较丰富	30~40	1.5~2	0.8~1	20~25	120~150	20~40	150~200
中等	20~30	1~1.5	0.6~0.8	15~20	90~120	10~20	100~150
较缺乏	10~20	0.75~1	0.4~0.6	10~15	60~90	5~10	50~100
缺乏	6~10	0.5~0.75	0.2~0.4	5~10	30~60	3~5	30~50
极缺乏	<6	<0.5	<0.2	<5	<30	<3	<30

级别	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	全磷/(g/kg)	全钾/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)
丰富	>40	>2	>1	>25	>150	>40	>200
较丰富	30~40	1.5~2	0.8~1	20~25	120~150	20~40	150~200
中等	20~30	1~1.5	0.6~0.8	15~20	90~120	10~20	100~150
较缺乏	10~20	0.75~1	0.4~0.6	10~15	60~90	5~10	50~100
缺乏	6~10	0.5~0.75	0.2~0.4	5~10	30~60	3~5	30~50
极缺乏	<6	<0.5	<0.2	<5	<30	<3	<30

指标	单位	函数类型	x₁	x₂	x₃	x₄
pH	无量纲	抛物线型	5	6.5	8	9
有机质	g/kg	S型	6	20	—	—
全氮	g/kg	S型	0.2	1.5	—	—
碱解氮	mg/kg	S型	30	120	—	—
全磷	g/kg	S型	0.4	1	—	—
有效磷	mg/kg	S型	5	40	—	—
全钾	g/kg	S型	5	25	—	—
速效钾	mg/kg	S型	100	250	—	—

指标	单位	函数类型	x₁	x₂	x₃	x₄
pH	无量纲	抛物线型	5	6.5	8	9
有机质	g/kg	S型	6	20	—	—
全氮	g/kg	S型	0.2	1.5	—	—
碱解氮	mg/kg	S型	30	120	—	—
全磷	g/kg	S型	0.4	1	—	—
有效磷	mg/kg	S型	5	40	—	—
全钾	g/kg	S型	5	25	—	—
速效钾	mg/kg	S型	100	250	—	—

元素	养分特征					等级分布/%
元素	最小值	最大值	平均值	标准差	变异系数	丰富	较丰富	中等	较缺乏	缺乏	极缺乏
N	0.10 g/kg	2.20 g/kg	0.69 g/kg	0.28	0.399	0.21	1.93	5.57	37.42	31.00	23.90
P	0.30 g/kg	3.17 g/kg	0.82 g/kg	0.22	0.264	12.07	44.87	31.12	11.71	0.23	0.00
K	12.80 g/kg	43.80 g/kg	20.43 g/kg	2.96	0.145	3.15	3.15	53.12	43.17	0.57	0.00
AN	1.52 mg/kg	550 mg/kg	70.82 mg/kg	35.81	0.506	2.99	4.23	14.78	38.71	32.49	6.76
AP	0.13 mg/kg	369 mg/kg	35.90 mg/kg	26.55	0.740	37.08	34.71	14.60	6.50	3.12	4.00
AK	32.5 mg/kg	1784 mg/kg	236.24 mg/kg	112.39	0.476	62.89	21.09	10.68	4.67	0.59	0.00
SOM	1.09 g/kg	53.60 g/kg	13.04 g/kg	5.714	0.438	0.34	1.42	5.65	64.08	19.26	9.26
pH	7.44	9.85	8.24	0.305	0.037	—	—	—	—	—	—