El contenido de fósforo disponible en el suelo (AVP) y potasio (AVK) en áreas agrícolas montañosas kársticas ha cambiado rápidamente en las últimas décadas. Esta variación temporal muestra una fuerte heterogeneidad espacial debido a la compleja topografía de estas áreas y las actividades antropogénicas. Los factores socio-geográficos pueden reflejar los cambios en el entorno natural causados por los seres humanos, y nuestro objetivo es mejorar la comprensión de su papel en la explicación de los cambios de AVP y AVK. En una región kárstica típica (611.5 km2) con material parental de suelo uniforme y baja variabilidad climática, se recolectaron 255 muestras de suelo superficial (138 en 2012 y 117 en 2021) para cuantificar los cambios temporales de AVP y AVK. Se realizaron análisis de bosque aleatorio (RF) y gráficos de dependencia parcial para investigar las respuestas de estos cambios a factores socio-geográficos (distancia del centro de la ciudad más cercano [DFT] y densidad de aldeas [VD]), topografía, biología e índices de patrón del paisaje. Los valores medios de AVP (48.25 mg kg-1) y AVK (357.67 mg kg-1) en 2021 fueron significativamente (p < 0.01) más altos que los de 2012 (28.84 mg kg-1 y 131.67 mg kg-1, respectivamente). El análisis de semi-varianza mostró una fuerte autocorrelación espacial para AVP y AVK, que varió del 7.29% al 10.95% y del 13.31% al 10.33% de 2012 a 2021, respectivamente. La adición de factores socio-geográficos puede mejorar en gran medida el poder explicativo del modelado RF para los cambios de AVP y AVK en un 19% y 27%, respectivamente. DFT y VD surgieron como las dos variables más importantes que afectan estos cambios, seguidas por la elevación. Estas tres variables demostraron efectos de umbral no lineales claros sobre los cambios de AVP y AVK. Se observó una fuerte acumulación de AVP y AVK en DFT < 5 km y VD > 20. Los cambios de AVP aumentaron drásticamente cuando la elevación osciló entre 1298 m y 1390 m, mientras que los cambios de AVK disminuyeron rápidamente cuando la elevación estuvo entre 1350 m y 1466 m. También se demostraron los efectos de interacción de DFT y VD con la elevación sobre estos cambios. En general, este estudio examinó el importante papel de los factores socio-geográficos y sus efectos de umbral no lineales e interacciones sobre los cambios de AVP y AVK. Los hallazgos ayudan a desentrañar las complejas causas de estos cambios y, por lo tanto, contribuyen al diseño de estrategias óptimas de gestión de fósforo y potasio en el suelo.