Intern ati o n a l  Jo urn a l   o f  Ad va nces  in Applied Sciences (IJ A AS)   V o l.  2, N o . 1 ,  Mar c h  20 13 pp . 1 ~ I S SN : 225 2-8 8 1 4              Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJAAS  Charact eri zation  of    S o il Qualit y i n  Erosion  Prone   Environment of Ukpor,  Nnewi-South  L.G.A.   of Anam bra St at e, Nigeri a       U b uo h E.   A 1 , Akhi onb a re W. N 2 , Oweremadu  E 3 , Onifade O. A 1   1 Department of Environmenta l Management Technolog y ,   Feder a Co lleg e   of  Land Resources  Technolog y ,  P.M.B. 1518,  Owerri, Imo State, Nig e ria  2 Department of Project  Ma nag e ment, Fed e ral U n iversity   of  Te chnolog y ,  P. M.B . 1526, Owerri, Nigeria  3 Department  of  Soil Scien c e and  Tec hnolog y ,  Federal University   of Tec hnolog y ,  P.M.  B.1526 , o w erri, Nigeria      Article Info    A B STRAC Article histo r y:  Received  J u l 15, 2012  Rev i sed  D ec 23 , 20 12  Accepte d Ja 4, 2013      The stud y  was  conducted at N n ewi –Sout h of Anambra State, Nigeria  to  characterize soil in erosion pron e ar ea in  order  to know  nutritio n al values of   the s o il  to en ab le farm ers   em plo y   appropria te  m eas ures  to con s erving th e   soils for high  productivity . Soil  auger studies  were made  at  three locations     where tr averse  was cut.Three p r ofile p its desig n ated  ECH/UK/ 01 (upper   slope) ,  ECH/UK/ 02 (middle slope ) an d  ECH/UK/ 03 (lower s l ope)  wer e   sited and  samples of soils were taken  to test for  ph y s ico- chemical properties  of the s o ils . The  res u lts  reveal ed  that the s o ils  ar e  deep, well dr ained , dark   reddish brown to reddish brown, and  y e llowish red of the M unsell colo r   notation .  Th e soil tex t ure  in the  three  pedons hav e  coarse  tex t ure  that r a nged   from  s a nd y   cl a y  loam  to  s a nd y l o am , w ith h i gh  percen tag e  of sand which  is   the refl ec tion o f  the paren t  m a ter i al. The bulk densit y  r a nged between   between 1.50 – 1.80 g/cm 3, , soil pH  (3.33 –  4.09) indicating  ver y  stron g   acid i ty  status,    O.C.(0.28 –  0.8 9 %),  O.M (0 .48 -  1.54%), total  N ( 0.042 –   0.98%), Availab l e P ( 2.80 – 11 .00 mg.kg- 1 ),  Na + ( 0.113 – 270cmol.kg- 1 ),  K + (0.036 – 0.08 7 cmol.kg- 1 ), Mg ++ (0.80-5.60 cmol.kg- 1 ), Ca++(0.42 – 10 .40   cmol.kg- 1 ), EA ( 0 .24 -1.28 cmol.kg- 1 )  CEC(  3.1 04 – 16.966  cmo l .kg- 1 ), and   BS ( 80.28 – 96.06%) indic a ting  low fertilit y r a t e  of the soil due to hea v lea c hing  and int e nsive agr i cu ltur a l a c tiv iti es tha t  leads  to erosion  of the soi l   to devastating  stage, which  could be  restor ed b y  r e forestation  programme,  integr ated Nutrient Management Opti ons, and Eff ective public enlightenment  campaign  about the adv a ntag es  of soil  conservation   for env i ronmental  susta i na bility .   Keyword:  So il d e grad ation  So il qu ality  Soi l  m a nagem e nt  st rat e gi es   En vi ro nm ent   Copyright ©  201 3 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r U buo h E. A,    Depa rt m e nt  of  En vi ro nm ent a l  M a na gem e nt  Tech nol ogy ,     Fede ral  C o l l e g e  o f  La nd  R e so urces  Tec h n o l o gy   P.M . B.  1 5 1 8 ,   Owe rri,  Im o St ate, Nige ria .   Em a il: at tah u b u oh@g m ail.co m       1.   INTRODUCTION  Th e so il to g e t h er with  water  an d  air co n s titu tes th e m o st  i m p o r tan t  n a tural reso urces.  It is essen tial  t o  wi sel y  use t h i s  res o u r ce f o r sust ai na bl e d e vel o pm ent  and fee d i n g t h e e v er  gr o w i n g w o rl d p o p u l a t i o n [ 1 ] .   So il d e g r ad atio n   du e to  land  m i s m an ag emen t is  a  major conce r n t h at  threatens  econom i c and rural  d e v e l o p m en t, esp ecially in  t h ird - world  co un tries [2 ].  So il  q u a lity is o n e  o f  th e m o st i m p o r tan t  factors i n   sust ai ni n g  t h gl o b al  bi os phe re an de vel o p i ng a g ri c u l t u ra l  pract i ce [ 3 ] .   Acco r d i n g t o   T u l u   (2 0 0 2 ) ,  t h e  gl o b al   st ore o f  ara b l e  and g r azi n g  l a nd co nt i n u e s t o  decl i n e  t h ro u gh  ur ba ni zat i on,  u n su st ai nabl e ag ri cul t u ral   pract i ces an d d e fo rest at i on  [4 ] .  An u n d erst a ndi ng  of t h b a si c soi l  pro p e r t i e s i s  essent i a l  for  devel opi ng s o i l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 252 -88 14  IJA A S    Vol .  2 ,  N o 1,  M a rc 20 1 3  :    –  8   2 man a g e m e n t  practices th at  will  m a in tain  th e produ ctiv po ten tial of a so il. Th is is   p a rticu l ar tru e  of th trop ical so ils with  in h e ren t  pro p e rties o f  low catio n  ex c h ange capacity, low orga nic  m a tt er con t en t, low water  h o l d i ng  cap acity an d stru ctural in stab ility whic h  m a k e  th em   v u l n e rab l e to so il ero s ion .         The subject of soil erosion a nd its associat ed m e nace have becom e  a  matter of concern in Nige ria   today. It has  undoubte d ly becom e   known a s  a potential envi ronm ental hazar d to  alm o st every  com m unities   in Nige ria. This  m e nace affects soil prope r ties and th e potential of s o il resource  in many comm unities all  ove r t h e  fe dera t i on ar e bei n g   dest r o y e d.  T h e  k n o w l e d g of   t h e soi l  a n d  l a nd  use  capaci t i es i s  t h bed r o c of  any m odernization  process  in agricultu re.  Hence the asses s m e nt of the  s o il properties  and classifications  i n   Um uoham a  com m uni t y , Ukp o r ,  Nne w i  So ut h - East  Local  Go ver n m e nt   i n  sout her n  pa rt  of A n am bra t h at   farm l a nds, val u abl e  cr o p s,  h o m e s have bee n  l o st  d u e t o  s h eet  an d g u l l y  erosi o n .  Thi s    st udy  t h e n  f o c u ses o n   knowing the character  of s o il in or de r to suggest possibl e rem e dies  to minimize soil  erosi on m e nace to  en h a n ce agricultu ral produ ctiv ity.      2.   MATE RIAL S AND METHODS  2 . 1   T h e   S t u d y   A r e a               Nne w i  S out h i s  a Local   G ove rnm e nt  Area i n  An am bra  State, sou t h-cen t ral Nig e ria. Its  po pu latio n is  ap pro x i m a tel y  1  m illio n .  Ukp o r is t h h e ad qu arters  o f   Nn ewi  Sou t h.  Oth e r t o wn s th at  m a k e  up  t h e lo cal  go ve rnm e nt  i n cl u d e E k w u l u m i l i ,  A m i c hi, Azi g b o Un ubi Os um enyi  and  Ut u h Ot he rs are E z i n i f i t e ,   Akwaih ed i,  Og bod i and  Eb en ator. Latitud e  o f   Nn ewi:   Latitu d e  of Nn ewi: 6 1 ' 0 . 01 2 " N, an d   Lon g i tu d e   o f   65 5' 0. 01 2"E.     2 . 2   F i e l d   S t u d y                  The fi el d wo r k   was  c o nd uct e f o r 3 day   bet w een   2 2  – 2 4 th  Ju ly 201 0 w i t h  reconn aissance sur v ey  fo fam i liarizatio n  with  th e terrain  o f  th e stud y area. Profile  pi t s  were si t e d  based o n  avai l a bl e l a nd use  of t h e   area, t h e t o po g r ap hy  an d soi l  di st ri b u t i on  wh i c h was det e rm i n ed by  au g u ri ng al o n g  t h e t o po -se que nce. T h ree   p r o f ile  p its were  sited  al on g th e tran sv erse  to  i n cl u d e  t h e de si g n at i on :  EC H/ U K / 0 1 ( U ppe sl ope ),   EC H/ U K / 0 2 ( M i ddl e sl o p e) ,  and EC H/ U K / 0 3 (L o w er  slo p e ). So il sa m p les were  co llected  fo rou tin an alysis. So il sa m p les were co llected  fro m  th e three typ e of s o i l s  cat eg o r i zed acc or di n g  t o   de pt h.   s o i l  dep t h   cat ego r y  of  01 :   0  - 25,  25   43,  4 3  – 6 7 6 7  –  10 0,  10 0 –  13 6, a nd  13 – 1 90 cm  ;  02:  0 -2 0,  20  – 4 2 ,  42    6 4 , 64     8 9 89  – 115  cm  an d  03 0 - 1 6 1 6  –   4 8 , 48     8 1 , 81    116 116  – 177 cm . Th e so il sam p les w e r e   bag g e d  i n  3 5 0  cc sam p l i ng bag ,  l a bel e d a nd t r a n s p o r t e d to  th e lab o r at o r y fo r an alysis. So il sam p le s were  co llected   fro m  th p r o f ile  p its at d i fferen t   horizon s startin fro m  th e bo ttom  to  av o i d co nta m in atio n  from  th e   to p  so il at d i fferen d e p t h s . Sam p les so il well lab e led   were  sen t  to    so il scien ce labo rato ry, Fed e ral Co lleg e   o f   Land  Reso ur ces Techno log y Owe rri,  Im o St ate, Nige ria.     2. L a b o ra tor y   An al ysi s   of   s a mpl e d   soi l s              Mecha n ical analysis of sa m p led soils  were  pe r f o r m e d by  d r y  si evi n g [ 5 ] .  The  part i c l e  si ze  di st ri b u t i on  wa s det e rm i n ed b y  t h e hy dr om et er  m e t hod i n   whi c h 5 0  g  of  si eved ai r d r i e d soi l  was  we i ghe in to  25 0  m l  b eak er  an d  100  m l  o f  calg on ad d e d  and  allo w e d  to  so ak   f o r  30  min .  I t  w a s tr an sf erred  to  a   di spe r si n g  c u p  an d t h e s u s p e n si o n  st i r red  f o 3 m i n wi t h   mechanical stirre r. T h e s u s p e n sion  was tra n sferred  to  a sed i m e n t atio n  cylin d e r an d  filled  to  the  m a rk  with  d i stilled  water. A p l ung er was in serted  and   u s ed  to   m i x t h e cont en t  t hor ou g h l y . The st i rri ng  w a s st op ped a n d  t h e t i m e  recor d ed . The s o i l  p H  was  det e rm ined i n   wat e r usi ng a  gl ass el ect rod e  pH m e t e r.  Or ga ni c carb o n  was  det e rm ined  by  oxi di zi ng s o i l  sam p l e  wi t h   d i chro m a te so lu tio n  and  later titrated  with  ferro u s su l p h a t e  so lu tion   [6 ].  Th e to tal n itrog en   was  d e termin ed  usi n g m i cro-k j el dahl  m e t hod  and t h e avai l a b l e ph osp h o r u col o ri m e t r i cal ly  by  t h m o l y bden u m  bl ue m e t h o d   [7]. T h e exc h a ngea b le cations were e x tracte d  by leachi ng  5 g  of s o il with 50 m l  of a m m oniu m  acetate at pH  7. The  potas sium and sodium  in  the  leachate were determ ined  with a colum n   m odel 2 1  flam spectrophotometer while t h e calcium  and m a gnesium  were  d e termin ed   with  at o m ic ab so rp tion  spect r o p h o t o m e t e r. The exc h angea b l e  aci di t y  was det e rm ined  by  addi ng  bari um  chl o ri de b u f f er s o l u t i on t o   so il sam p le an d  titrated  ag ainst 0 . 1   N HCl.  Abov e all , Percen tag e   b a se satu ration  (% B S ) was calcu lated  b y   expressi ng  the excha n geable  Na  a n d  K  as  pe rcent a ge  of C E C .  Thi s  i s  ex p r essed a s  :                                   =     S u of  e x ch an gea b l e  b a se  1 0 0            ………    (1)                           Cation  exch an ge c a p a cit y           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J AA S I S SN 225 2-8 8 1 4       C har act e ri zat i on  of   S o i l  Q ual i t y  i n  Ero si o n   Pro ne E n vi ro n m ent   of   Ukp o r ,  N n ew i - So ut h   L.G . A. ( U b u o h  E. A)   3 3.   RESULTS  A N D  DI SC US S I ON   The res u lts of  the physical and chem ical  p r op erties o f  th e so ils stu d i ed  are prese n ted in Table 2, 3,  and  4  a n d  are  e x p r esse d as  p e do ns  EC H/ UK / O 1 t h r o ug E C H/ UK/ 0 2  a n d  EC H/ U K / 0 3.   An Fi g. 1:  Fi g . 2,  an   Fi g. 3 s h ow  Vari at i o ns o f  Phy s i c o - chem ical  Pro p ert i e i n  vari ou s De pt hs  of S o i l  Pro f i l e  (EC H / U K/ 0 1 ) ,   ( E CH / U K / 0 2 ) ,   an d  (ECH /UK / 03 ). Fig4 :  sh ow v a r i ations o f  Mean  V a l u es of  Ph ysico- ch em ical Pr o p e r ties  i n  Di ffe rent  T o pos eq ue nce.     T a bl e 1. Ch ar acteri s t i c s of  the study  area  Cha r a c teristics                                                                                         Descri ptio n   M ean annual r a infall ( m m )                                                                 1850   Rainfall r a nge (m m )                                                                                1700 - 2000  m a xim u m   Max . Te m p era t u r e ( 0 C)                                                                          3 5   Bio c li m a te                                                                                                   Rain  f o rest  So il typ e                                                                                                        Sed i m e n t a r y  o r ig in  with  san d s to n e   Geo lo g y                                                                                                        Fin e co ars e  san d s to n e   Far m in g  S y ste m                                                                                         Mix e d  f a r m in g   T opogr aphy                                                                                                 Flat to gr eatly r o lling landscape     T a bl 2. P h y s i c o-c h emi c al  P r oper ties of  So il Profile (E CH/UK/01 Soil Properti e s   Soil Profile  (c m )   Mean  0- 25   25- 43   43- 67   67- 100   100- 13 6   136-  190   Sand(% )   75. 74   75. 74  75. 74  69. 74   69. 74   67. 74   72. 40   Silt (%)  6. 00  4. 00   10. 00   2. 00   2. 00   2. 00   5. Clay( %)  18. 26   20. 20  14. 26  28. 26   30. 26   30. 26   23. 58   BulkDensity(g/c m 3 1. 50   1. 50  1. 65  1. 65   1. 65   1. 65   1. Texture  S.L  S.C.L .   S.L.   S.C.L .   S.C.L .   S.C.L .   S.C.L   pH( W ater)   4. 41   4. 86  4. 99  4. 69   5. 11   5. 13   4. 87   pH (K c l 3. 70   4. 04  4. 10  3. 80   4. 28   4. 36   4. 05   Organic C ( % )   0. 61   0. 53  0. 48  0. 43   0. 32   0. 28   15. 6   O r ganic  M (% 1. 06   0. 92  0. 83  0. 74   0. 55   0. 48   27. 48   Tot a l N  (% 0. 084   0. 056  0. 056  0. 042   0. 028   0. 042   0. 05   Available P(m g . k g -1 8. 60   6. 00  5. 50  2. 28   3. 60   6. 20   5. 36   Na +  (c mo l. k g -1 0. 183   0. 174  0. 210  0. 200   0. 131   0. 191   6. 53   K +       (c mo l . k g -1 0. 067   0. 046  0. 056  0. 046   0. 046   0. 061   0. 05   Mg ++   (c mo l. k g -1 )   4. 80   1. 20  2. 00  5. 60   1. 60   2. 40   2. 93   Ca ++   (cm o l.k g -1 )   10. 00  2. 00   2. 80   10. 40   2. 40   3. 20   5. 13   EA      (c mo l. k g -1 )   1. 00   0. 84  0. 72  0. 72   0. 28   0. 24   0. 63   CEC   (c m o l. k g -1 16. 05  4. 26   5. 79   16. 97   4. 46   6. 09   8. 94   BS(% 93. 77   80. 28  87. 56  95. 76   93. 72   96. 06   31. 63   Source : Fieldwork,  2010      Fi g. 1:   V a ri a t i o ns o f   Phy s ico-chemica l   Properties  in va rio u s Depths of  So il  Pro f ile (ECH/UK/01                 0 20 40 60 80 100 VALUES Physico chem ical   Properties   of   the   Soil 0 25      25 43     43 67      67 100      100 136      136 190 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 252 -88 14  IJA A S    Vol .  2 ,  N o 1,  M a rc 20 1 3  :    –  8   4 T a bl e 3  :   Ph ys i c o-chemi c al  Proper ti es of Soi l   Pr ofi l e   (E CH/ U K/ 0 2 )   Soil Properti e s   Soil Profile   Dep th (c m )   Mean  0- 20   20- 42   42- 64   64- 89   89- 115   Sand(% )   75. 74   65. 74  65. 74   63. 74  63. 74   66. 94   Silt (%)  8. 00   10. 0  8. 00   8. 00  6. 00   8. 00   Clay( %)  16. 26   24. 26  26. 26   28. 26  30. 26   25. 06   Bulk Densi ty(g/cm 3 1. 68   1. 81  1. 74   1. 68  1. 60   1. 70   Texture  S.L.   S.C.L .  S.C.L .   S.C.L .  S.C.L .   S.C.L.   pH( W ater)   4. 37   4. 71  4. 84   4. 69  5. 15   4. 75   pH (K c l 3. 68   3. 99  3. 96   3. 33  4. 90   3. 97   Organic C ( % )   0. 68   0. 56  0. 51   0. 40  0. 28   0. 49   Organic M(%)  1. 08   0. 97  0. 87   0. 69  0. 48   0. 82   Tot a l N  (% 0. 070  0. 084   0. 056   0. 056   0. 42   0, 13   Available P(m g . k g - 6. 40   8. 10  6. 60   6. 80  3. 80   6. 34   Na +  (c mo l. k g - 0. 148   0. 148  0. 270   0. 113  0. 210   0. 18   K +      (c mo l. k g -1 0. 087   0. 051  0. 046   0. 041  0. 051   0. 056   Mg ++  (c mo l. k g -1 )   1. 60   1. 20  2. 40   1. 20  1. 60   1. Ca ++  (c mo l. k g -1 )   2. 80   2. 40  2. 40   2. 80  3. 20   2. 72   EA    (c mo l. k g -1 )   1. 28   0. 40  1. 04   0. 96  0. 32   0. CEC (c m o l . k g -1 5. 915   4. 199  6. 156   5. 114  5. 381   5. 353   BS(% 78. 36   90. 47  83. 11   81. 23  94. 05   85. 444   Source : Fieldwork,  2010      Fi g 2: V a ri a t i o ns o f   Ph ysi c o - chemi c al  Pro p erti e s at   v a ri ous Dep t hs    of   Soi l   Pr ofi l e  ( E CH/ U K/ 0 2 )     T a bl e 4  :   Ph ys i c o-chemi c al  Proper ti es of Soi l   Pr ofi l e   (E CH/ U K/ 0 3 )   Soil Properti e s   Soil Profile   Dep th (c m )   Mean  0- 16   16- 48   48- 81   81- 116   116- 17 7   Sand(% )   75. 75   75. 74  73. 74   75. 74  69. 74   74. 142   Silt (%)  10. 00  8. 00   10. 00   6. 00   8. 00   8. Clay( %)  14. 26   16. 26  16. 26   18. 26  22. 26   17. 46   Bulk Densi ty(g/cm 3 1. 50   1. 50  1. 62   1. 62  1. 60   1. 568   Texture  S.L.   S.L.  S.L.   S.L.  S.L.   S.L.   pH( W ater)   4. 44   4. 63  4. 80   4. 90  5. 28   4. 81   pH (K c l 3. 84   3. 68  3. 68   4. 00  4. 50   3. 90   Organic C ( % )   0. 89   0. 83  0. 77   0. 43  0. 35   0. 654   Organic M(%)  1. 54   1. 43  1. 33   0. 74  0. 60   1. 128   Tot a l N  (% 0. 098   0. 084  0. 098   0. 042  0. 042   0. 073   Available P(m g . k g -1 10. 40   8. 60  11. 0   5. 80  5. 80   8. 32   Na +  (c mo l. k g -1 0. 191   0. 240  0. 174   0. 183  0. 157   0. 189   K +      (c mo l. k g -1 0. 067   0. 056  0. 046   0. 041  0. 036   0. 049   Mg ++  (c mo l. k g -1 ) 1. 60   1. 60  1. 20   0. 80  2. 00   1. 44   Ca ++  (c mo l. k g -1 ) 2. 80   2. 40  3. 20   1. 60  2. 40   2. 48   EA    (c mo l. k g -1 ) 0. 88   0. 36  0. 80   0. 48  0. 24   0. 56   CEC (c m o l . k g -1 5. 538   4. 626  5. 421   3. 104  4. 833   4. 704   BS(% 84. 11   92. 22  85. 24   85. 54  95. 03   88. 428   Source : Fieldwork,  2010    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Values Physico chem ical   Properties   of   the   Soil 0 20      20 42     42 64      64 89     89 115      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J AA S I S SN 225 2-8 8 1 4       C har act e ri zat i on  of   S o i l  Q ual i t y  i n  Ero si o n   Pro ne E n vi ro n m ent   of   Ukp o r ,  N n ew i - So ut h   L.G . A. ( U b u o h  E. A)   5   Fi g. 3:   V a ri a t i o ns o f   Ph ysi c o - chemica l  Properties o f   So il  Pro f ile  in   t h Lo we r  s l o p e (EC H /UK / 03     Fig . 4 :  Va riat io ns of  M e an V a lues  of  Physico - che m ical Proper ties  in Differe nt  Toposeque nce     3. 1    S o i l  Ph ys i c al  Pro p erti e 3 . 1 . 1   S o i l   T e x t u r e               Th is is t h relativ e propo rtion of the  v a ri o u s  so il se p a rates  sand , silt, and   clay th at m a k e  up  t h e so il  classes [8]. F r om  the results, the sa nd  co nt ent  o f  al l  t h e  s a m p l e s are   ge neral l y  ve ry  hi gh  ra ngi n g  b e t w een   63 .7 –  7 5 . 7 4 %  ,  wi t h   EC H/  U K  / 0 an d E C H/ UK/  0 3   ha vi n g  t h e   hi g h e s t  val u e  o f   7 6 %  an d t h e l o w e st  bei n g   ECH/UK/ 0 2   with  64 % .Th e  silt co n t en ts in  all  th e p r o f iles  are lo w rang i n g   b e tween  2  – 1 0  % th at flu c tu ates  am ong  t h e  de p t hs  of  al l  t h p e do ns  .  The  cl ay  cont e n t s   ran g ed  bet w ee 1 4 . 2 6  –   30 .2 % w h i c h  s h o w s l o w t o   m e di um . The hi g h est  val u was rec o rde d   i n   U K  0 1  a n d U K   03 , b u t    sho w n o  de f i ni t e  t r end i n   ped o n     EC H/ U K / U K0 1.  Thi s  i s  as t h e res u l t  o f  t h m ovem e nt  of  c l ay  and  ot her  f i ner m a t e ri al s from  t h e t o p s o i l s by   an o v erl a nd fl o w . Thi s  res u l t  was su p p o r t e by  Akam i gbo  and  Asad u ( 1 9 8 6 )  an d A d eka y ode an d A k o m ol afe  (2 0 1 1 )  [ 9 ] , [ 1 0] . The  p r obl em  coul be rem e di ed  by   pl ant i n g t r ees  t o   pr ot e c t  t h e soi l   fr om  bei n g e r o d e d   easi l y   [1 1] ,[ 1 2 ] .     3. 1. 2 B u l k  De nsi t y   Th is is th e dry  m a ss (weigh t) o f  so il p e o f   b u l k  vo lu m e  [8 ]. Fro m  th e resu lts, th e bu l k  d e n s ity o f   soi l  sam p l e s are gen e ral l y  m o derat e ra ngi ng  bet w ee 1. 50  – 1 . 8 0   g/ cm 3 Mo stly, th e bu l k  d e n s ities in creased  wi t h   dept h. T h i s   m a y  be du e t o  rece nt   weat h e ri n g  an de po si t i on o f  e r o d e d   m a t e ri al s i n  ped o n   EC H/ U K / 0 1 .   Bu lk  d e nsities  abo v e  1 . 75 g.c m -3  for sa n d s  are  qu ot ed  b y  de Ge us  ( 1 97 3 )  as ca usi n g   hi n d ra nce t o  r o ot   p e n e t r atio n in  t h e so il.            0 20 40 60 80 100 Values Physico ch emical   Properties   of   the   Soil 0 16      16 48     48 81      81 116      116 177      0 50 100 150 200 250 Mean   Values Physico ch emical   Properties   of   Soils   Profile   03 Profile   02 Profile   01 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 252 -88 14  IJA A S    Vol .  2 ,  N o 1,  M a rc 20 1 3  :    –  8   6 4.   SOIL CHE M I CAL PR OPE R TIES   4. 1 S o i l  pH                The soi l s  are g e neral l y  st ro ng l y  aci di c for p H  i n  Kcl .  The  pH  of t h e soi l s  range d bet w ee n 3. 3 – 4 . 5 ,   in d i cating  ex t r e m e acid ity, e x cep t i n  on ho rizo n   wh ich   falls with in  th rang o f   4 . 9  in p e don  EC H/UK/O2  wh ich  ind i cates v e ry strong  acid ic reaction .   In  m o st cas es, the  pH values   increase d   wi t h  dept h.T h  res u l t s   a r e   in  tu ned   w ith  t h e f i n d i n g s of   A k am ig b o  and I g w e   ( 199 0)  who observed that    low  aci dity values a r e re corde d   i n  h u m i d soi l s   due  s o i l  er osi o whi c h i s   res p o n si bl e f o r   l o w  t o   hi g h  cal ci um  and m a gnesi um   co nt en t  of  t h e   so ils [9 ].      4. 2 S o i l  or g a ni c carb on  ( O C )  an d S o i l  Or g a ni Ma tter ( O M )             So il fertility is  clo s ely lin k e d to  so il organ i c m a tter, wh ose statu s   d e pend on   b i o m ass in pu t and   managem e nt, mineralization,  leaching an e r osi on [13],[14]. It is  well recognized t h at soil orga nic matter   in creases stru ctu r e stab ility, resistan ce t o   rain fall im p act, rate  o f  infiltratio n  and   fauna activ ities [13 ] . In  EC K/ U K / 0 1,  OC  ra nge be t w een   0. 28  – 0 . 6 1 % ,  OM  ran g e d  bet w een 0 . 4 8 -  1 . 0 6  % res p ect i v el y .  In   EC K/ U K / 0 2 O C  ran g e d  bet w een  0. 28  –  0. 6 3  % ,  OM   ran g ed  bet w een  0 . 4 8 1. 0 8  % a nd  EC K/ UK/ 0 3 OC   ran g e d   bet w ee n 0. 35 – 0. 9 8 % an d OM   ra nge d bet w ee n 0. 60   – 1. 5 4 % r e spect i v el y .   T h res u l t s   are  c o nsi s t e nt   wi t h  t h e  fi n d i n of M o r g a n  ( 1 98 1 )  w h rep o r t e d t h at  t h or gani o r ga ni m a t t e r and  or g a ni c car b o n  i n   hum i d   soils are  gene rally low due  to leaching  and seve re  sheet erosion,  burial of  top soils by tillage and  m i neral i zat i on  of  o r ga ni c m a t t er  by  hi gh  t e m p erat ure  [ 14]                 4 . 3   T o t a l   N i t r o g e n               Th e t o tal n itrog en statu s   o f   an y so il is cl osely  associated with t h e s o il  or ga ni c m a tt er [1 5] . T h e   resu lts of To tal n itro g e n  in  th e th ree p e don s ECK/UK/01 ,  0 2  an d 03 i n di c a t e d t h at  t h e val u es ran g e d  bet w ee n   0. 04 2 - 0 . 0 84 % ,  0. 0 42  – 0 . 0 7 0 % an 0. 04 -0 .0 9 2 % res p e c t i v el y .  The v a l u es o f  Ni t r o g en  of t h e s o i l s  were   fo u nd t o  dec r e a se wi t h  a n  i n creased  de pt hs , w h i c was  o b ser v e d  t o   be  due t o  er osi o n  of  ni t r at es  on  t h e t o p   so ils. Th is result is co n s isten t   with  th find ing  of  Gr a h am  (20 1 0 ) i n  t h e sa van n a h  zo ne  o f  Ni geri a [ 1 5] .  An th e To tal Nitrog en  i n  th e so ils was also  as  v e ry lo w co m p ar ed  to  th r a tings o f  Esu   ( 199 1)  [1 6 ] . Th e r e du ced  micro b i al activities cau sed   b y   lo pH can  affect  Nitrog en  av ailab ility in  the so il [17 ]      4. Av ai l a bl Phos ph orus              The avai l a bl e ph os ph o r us c o nt ent  o f  t h e pe do ns  vari e d  bet w een l o w t o  m e di um , wi t h  va l u es ra ngi ng   bet w ee n 2 . 8 0   -1 1. 0 0  cmol.kg -1 , wi t h    pe d on  0 1  ha vi n g   val u es t h at  va r i ed bet w e e 2. 80  –  8. 60  cmo l. kg -1 ped o n  02     v a ri ed bet w ee n 3. 8 0  – 8. 10   cm ol.kg -1  and   p e d on 03   v a r i ed b e t w een 5.80   –1 1.0 0   cmol.kg -1 . Loss of   ph os ph o r us  are  us ual l y  due t o  t h e rem oval  b y  cro p s [ 1 9] . I n  aci di c s o i l s m u ch of t h becom e  fi xed  up  by   reactio n with iro n  (Fe 3+ ), al um i num  (Al 3+ ),  an d m a ngane se t o   fo rm  i n sol u b l e com pou nd s.                4. E x ch an ge abl e   B a ses    (E B )              Ex ch ang e ab le b a ses in th e so ils in clud e Na + , K + , M g ++  a nd C a ++  .T he val u es of   so di um   (Na + ) i n   ped o n  01 ra ng ed  b e t w ee 0 . 1 31 – 0. 1 91  cm ol .k g -1 , potassium   (K + ) ra n g e d  b e t w ee n 0 . 0 46  –  0. 0 67   cm ol .k g - 1 m a gnesi um  (M g + ) ra n g ed  bet w een   0. 80  – 5 . 6 0  cm ol .kg -1 an d  Calciu m  (Ca ++ ran g ed b e t w een 1. 60 –  10 .4   cm ol .kg -1 . T h e  resul t s  s h owe d  t h at  t h e  val u ed o f  e x c h an g eabl e  base ra nge bet w ee l o w t o  m e di um  val u es  i n  al l  t h e pedon [ 1 6] . The r e sul t s  of al l  t h e excha ngea b l e  bases i ndi ce s  such as  sodi um  , pot assi um    ,  m a gnesi um   and cal ci um  decreased  wi t h  d e pt hs . The res u lts are in  co nsisten t  with  th e fin d i ng  of Ak am ig b o   (1 9 8 3 )  w h ob serve d  l o w C a   /  M g  rat i o  i n  t h e s o i l s  of  U k po r.  Al so ,  e x c h an gea b l e  base s ha ve b een  o b s erv e d   as i nher e nt l y  l o on t h e ero d ed s o i l s  of s o ut h east e r n  Ni geri a [ 1 8] . The  l o w exc h a nge abl e  bases i n  t h e soi l s   show hea v leaching of  s o il nut rients.   Acc o rding  to  Enwezor (1981) pointed out  t h at leaching  of cal cium  an d m a g n e sium   are larg ely  respon sib l for th d e v e l o p m en t of aci d ity in  th e so il du to  h i g h  rai n fall  with   po r ous  nat u re   of  t h e s o i l  t e xt ure  an d t h par e nt  m a t e ri al s [18] .  Thi s  was  s u p p o rt e d   by  M b ag w u   (1 9 8 6 )   [1 9]             4. E x ch an ge abl e     Aci d i t y( E A )             Exc h an gea b l e  aci di t . y  i s  a  m easure  of t h e a m ount  of a soi l ' s  cat i on exch ange ca paci t y  (C EC ) t h at  i s   occupied  by acidic cations .  By acid i c ca ti o n s ,  it  is g e n e rally  mean  H +  and  Al 3+ , but it can also include Fe   an d  Mn  cations. Alu m in u m  a n d  iro n  cation s  will co m b in e with  OH -  i ons  and t a ke i t  out   of s o l u t i o n, f o r m i ng  an i n s o l u bl e com pou nd .   Fr o m  t h e resul t s , i t  i s  obser ved t h at  exch an gea b l e  aci di t y  ranged  bet w ee n  l o w a n d   m e di um  ( 0.2 4    - 1. 28 cm ol .kg -1 ), wi t h  hi ghe r  val u e rec o r d e d  i n  pe do n EC H/ U K / 0 1 an d 02 , an d 0 3  ha v i ng t h e   lo west v a lu e.                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J AA S I S SN 225 2-8 8 1 4       C har act e ri zat i on  of   S o i l  Q ual i t y  i n  Ero s i o Pro n e E n vi ro n m ent   of   Ukp o r ,  N n ew i - So ut h   L.G . A. ( U b u o h  E. A)   7 4. Ca ti o n   E x chan ge abl e   C a p a ci t y   ( C E C )            Fro m  th e resu lts, th e  v a lu es o f  CEC rang ed fro m  lo w to   med i u m , with  v a lu es b e tween  3.10  –  16.97  cm ol .kg -1 . T h e  hi g h est   val u was f o un d i n   p e do n EC H/ U K / 01,  w h i l e  pe d o n  EC H/ UK/ 0 3  rec o rde d  t h e   l o west  v a lu e. Th e low CEC is su sp ected  to   du e t h e t y p e  of clay m i n e ral  p r esen t i n  th e so il.                 4. 8 B a se S a tur a ti on  (B S)     The res u l t s   sh ows   t h at   t h e v a l u es of  B S   w e re very  hi g h  ran g i n g bet w e e n 78 .3 6 – 9 6 . 0 6   %, wi t h   p e don   EC H/UK/01  record ed th e h i gh est v a lu e   in  th l o west  ho rizo n, wh i l th lowest valu e was foun in   t h up pe r h o ri z o n  of  pe do n EC H/ U K / 0 2. T h e s e res u l t s  coul d be  d u e t o   p r o p ert i e s i n he r i t e d fr om  t h e pare nt   materials d u e  to  so il erosion  b y  rainwater.  Th is was  c o n f i r m e d by  Akam i g b o  an d Asa d u ( 1 9 8 6 ) w h o r e po rt ed   th at p a ren t  m a t e rials h a v e  a strong  influ e n ce  o n  to tal exch ang eab le   b a ses an d to tal acid ity of so ils [9 ].     5.   SUMMARY               Fr o m  th e stu dy o f  so il  q u a li ty in  er o s ion   pr on e en v i ron m en t, Th e so il tex t ur es ar e sandy- clay lo a m   to  sand y lo am .  Clay an d  silt  co n t en ts are low wh ile sa n d    co n t en ts are v e ry h i gh , and  the b u l k   d e n s ities are  g e n e r a lly  m o d e r a te. Th p H , ex ch an g e ab le b a ses, CEC,  o r g a n i c car bon an d  org a n i matter  co n t en ts o f  th soils are  ve ry low due to leaching a nd i n tensive agricultural activities that  leads to e r oding  of t h e soil. Also  fr om  t h m ean val u es  o f  t h phy si c o -c hem i cal  pr ope rt i e i n  di f f ere n t  t o po -se que nce,  i t  was  o b se rve d  t h at   co n c en tration   o f  t h e so il p r op erties were  fo und  in  t h e lower sl o p e  th an th e upp er and  m i d d l e d u e   to  so il  erosi o n .  Lan d   uses pat t e r n s a nd  ot he r l a nd u s e pract i ces l i k e ara b l e  farm i ng, cl ea n wee d i n g, h o u si n g ,  roa d   co nstr u c tion s b u s h bu rn ing ,  tr ee f eeli n g, sand  an d ston quar r y ing  an d th e to pog r a ph y of th e ar ea  w e r e   f oun to be  the m a jor factors  of s o il erosi o n in t h e s t udy a r ea.    6.    CO NCL USI O N                 It is th en  co n c lu d e d  th at th e so ils o f  Nn ewi- So ut h Local  Go ve rnm e nt  Ar ea of Anam bra State   are  p r edo m in an tly  sand y l o am in  tex t u r e with lo w lev e ls of   so il nu tritional v a lu es    su ch  as org a n i matter,   orga nic carbon, total N, a v ailable P a n d  e x changea b le  cat ion a n d CEC t h at we re lost be leaching.  The soils  were als o  strongly acidic due  to co n s tan t  wearing   away o f  th to so ils   by sh eet ero s ion wh ich  later resu lted   to gully that are accelerated  by anthropogeni c  activ ities. Ba sed on the results of  the study , the following  soil   m a nagem e nt  st rat e gi es a r rec o m m e nded .     7 .  R E COM M EN DA TION S               7. 1   Re fores t a ti on  Pro g r a m m e                  A   refo restation p r og ramm e with  th p l an ting   o f    ex otic  trees like  e u calyptus, aca cia,  cashe w and  g m el in a for so il reh a b ilitatio n  are  reco mm e n d e d   for th reserv e as th e tree stan d s   wo u l d serv e t o   p r o t ect th lan d    d e grad ati o n and  also  en rich  th so il  with  av ailab l e   n itrog en      7.2 Inte grated  Nutrient Management Op tions  (INMO)              Int e grat ed  N u t r i e nt  M a na ge m e nt  Opt i o ns  C r op  resi d u e   m a nagem e nt and see d  be d p r epa r at i o n   m e t hods ca n pl ay  an im port a n t  rol e  i n  s u st ai ni n g  t h pr od u c t i v i t y  of t h ese  soi l s  fo r cr o p   pr o duct i o n. T h i s  can  b e  ach i ev ed  i n  red u c ed  tillage syste m s th rou g h  t h u s o f  cro p  resi d u e   m u lch e s, in  sit m u l c hes fr o m   cover  cro p s, a n d/ o r  h e dge r o pr u n i ng  fr om  al l e y   farm i ng. M u l c h al so  pr ot ect s  t h e soi l  agai n s t  hi g h  t e m p erat ures,   so il ero s ion ,  and  run - off, th ereb y prev en ting  t h b r eakd own   o f   so il stru cture and  th e resu lt an t so il co m p actio n   an d   d ecreased   p e rm eab ility.  Fu rt h e rm o r e,  m u lch i n g  in creases so il  m o istu re reten tion  an d   redu ces runo ff and   soi l  er osi o [2 0] ,[ 21] .               7.3 Effecti v e public  enlighte n ment campaign       Effectiv e pub lic en ligh t en m e n t  ca m p aig n  abou t th e adv a n t ages of so il con s erv a tion .       REFERE NC ES   [1]   Andrew, S.S., Karlen, D. L .,  & Mitvhell, J.P. “A Co mpariso n  of So il Quality  Index i ng methods for Vegetable  Production S y s t ems in Northern  California  Agriculture”,  Ecosystem and Environment,  Vol. 90. Pp.  25 – 45 , 2002 [2]   El –Swaif y ,  S.A. “Problems of Land De grad ation  in humid  and S ub-humid region s”. Pp 24  – 33 . I n  L.S. Bhushan  et  a l  (e d . ) 8 th   Int.  S o il Cons er va tion  Confer en ce , N e w Delhi ,  Ind i a  4 - 8 December, 19 94.  [3]   Wang, X. &  Gong. Z. “Asse ssment and Analy s is of  Soil Quality  Ch a nges after  y ears of Reclamation in Sub- tropic a l” Ch ina. Soil and Tillage Research , Vol.  48. Pp. 339 -335 , 1998 [4]   Tulu,  T .   Soil an d Water Conser vation   for Sustainable  Agriculture,  C T A/Mega Publishing En terp rise: Addis Abab a,  2002.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 252 -88 14  IJA A S    Vol .  2 ,  N o 1,  M a rc 20 1 3  :    –  8   8 [5]   Klute, A .   Metho d s of Soil Ana l ysis, Part 1.  Physical and Min e ralogical  Properties , A m . S o c. A g ron., M a d i s on,   Wisconsins, 1986.  [6]   Walkey , A. &  Black , I. A.  “An Ex amination  of the Dejtjarelt Method fo r Determining Soil  Organic Matter   and   Proposed Modification of  the Chr o mic Acid  Titration Method ”,  So il S c ien c e ,  Vol.  37. Pp. 29 -38 ,  1 934.  [7]   Bray  R.H.,  & K u rtz  L.T. “Deter mi nation of  total organic and  av aila ble forms of p hosphorus in soil”,  Soil Sci.,  Vol.   59. Pp. 39–45, 1 945.  [8]   M i chae l, J .  S ., & D onald, N  .M Soil: An Introduction , 3 rd  Ed. Prentice- Hall Inc. A Si mon and Schuster Compan y ,   Macm illan  Publi s hing  Com p an y ,  New Jers y .  Pp.  1 -34, 1996.  [9]   Akamigbo, F. O .,  & Igwe, C. A .  “Phy si cal and  Chemical Ch aracter i stics of  f our  Gully  Soil  Locations in  Anambra  St a t e,  Ni ge ri a” Agric u ltural J o urnal,  Vol. 7. Pp.  33 – 48 , 1990 [10]   Adekay ode ,F.  O.,  & Akomolafe, D.  T.  “ C rea ting a soil da ta  base in a re con n aissance soil f e rtil it y stud y of  an   encroa ched for e s t  res e rve  in No rthern  Nig e ria f o r a refor e statio n programme”,  African  Journal of En vironmental   Scien c e and Technology,  Vol/Issue: 5(9) . Pp. 748 -754, 2011 [11]   M o ffat AJ , & Bos w ell R. C. “ E ffect of tre e  s p ecies  a nd species mixtures on soil pr operties  at Gisburn For e st,  Yorks h ire”,   Soil Use  Manage , Vol/Issue: 6(1) . Pp. 46-51, 1990.  [12]   Medugu, N.I ,   Rafee, M.  M., Johar F, &Ch o ji I . D. "Th e  r o le of     affores t ation   progr amme in combating   desertif ica tion  in  Nigeri a",   Int. J.  Climate Change  Strat. Manag e Vol/Issue: 2(1) Pp. 3–47, 2010.  [13]   Roose, E. & Bar t hes, B. “Organic  Matter Manag e ment for Soil Conservation  and  Productivity  Res t oration in Africa:  A Contribution f r om Francophone Research ”,  Nut r ient  C ycl ing in Agr o   ecos y s t ems , Vol. 61 . Pp. 15 9 – 170 , 2001 [14]   Mo r g a n ,  R.  P. C.   Tropics in App l ied Geography : S o il  Erosion Long man Group Ltd .   London. Pp. 39  – 41, 1981.  [15]   Graham , W . B.R .  “ C haract eris ti c s  of the S o ils  of Ga y i , North wes t ern Nigeri a” ,   Nigerian Journal of Scien ce an Technology,  Vol/Issue: 6(1). Pp  1 -14, 2010.  [16]   Esu, I.  E.  D e tailed Survey of NIHORT Farm at Bunkure ,  Kano State,  Nigeria.   IAR/ ABU,  Zaria. Enwezor, W. O.  (1986),  Sulphur  Deficiencies in  S o ils  of South  eas t ern Geoderma Vol. 15 . Pp. 401  – 411, 1991.  [17]   London, J . R.  Bo oker Tropical So il Manua l,  Long man Scientific and  Technical   Essex, 1991 [18]   Enwezor, W.O .  “Predicting Res ponses to Phosp h at e Application  for Soil of South eastern Niger i a”,  Soil S c ien c e ,   Vol. 123 . Pp. 11 0 – 116 , 1987 [19]   Mbagwu, J. S.C. “Effect of Soil   Erosion on Productivity  of  Agricultur e”,  Soil S c ience  Amer. Jour nal,  Vol.  48.  Pp.  828 – 833 , 1986 [20]   Lal ,  R.  Ro le of  mulching techniques in  tropical  soils and water management . T e chnic a l Bul l et in  I. Ibadan , Niger i a:   IITA, 1974 [21]   Kang, B.T. & Ju o, A.S.R.   Effec t  of fore st c l e a ring on soil c h emical properties an d crop performance.  Pp. 383-39 4,  1986. In : Lal, R. Sanchez, P.A., Cummings,  R.W. (eds.). Land clearing and develo pm ent in the tropics., Rot t erdam ,   Netherlands: A.A.  Balkema.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.