मृदा संघनन प्रक्रिया (Soil Compaction Process)
मृदा संघनन को यांत्रिक रूप से मिट्टी के घनत्व को बढ़ाने की विधि (method of increasing the density of soil) के रूप में परिभाषित किया गया है।
निर्माण में, यह निर्माण प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यदि अनुचित तरीके से किया जाता है, तो मिट्टी का निपटान (settlement of the soil) हो सकता है और इसके परिणामस्वरूप अनावश्यक रखरखाव लागत या संरचना विफलता हो सकती है।
लगभग सभी प्रकार के निर्माण स्थल और निर्माण परियोजनाएं यांत्रिक संघनन तकनीकों का उपयोग करती हैं।
मृदा संघनन प्रक्रिया (Soil Compaction Process)
मिट्टी का रंग कई मिट्टी की विशेषताओं (many soil features) को इंगित करता है। आसपास की मिट्टी (adjacent soils) से मिट्टी के रंग में परिवर्तिताव (change in soil colour) मिट्टी की खनिज उत्पत्ति (soil's mineral origin - मूल सामग्री / parent material) या मिट्टी के विकास (soil development) में अंतर को इंगित करता है।
मिट्टी का रंग विभिन्न प्रकारों के बीच और साथ ही एक ही प्रकार की मिट्टी (same kind of soil) के मिट्टी प्रोफाइल (soil profile) के भीतर भिन्न होता है। यह एक महत्वपूर्ण मिट्टी का गुण (important soil properties) है जिसके माध्यम से इसका विवरण और वर्गीकरण किया जा सकता है।
मिट्टी का रंग इसकी मूल सामग्री से विरासत में मिला है और इसे लिथोक्रोमिक कहा जाता है, उदा. लाल बलुआ पत्थर से विकसित लाल मिट्टी (red soils)।
इसके अलावा, मिट्टी का रंग विभिन्न मिट्टी बनाने की प्रक्रियाओं (different soil forming processes) के माध्यम से मिट्टी के निर्माण (soil formation) के दौरान भी विकसित होता है और इसे अधिग्रहित या पेडोक्रोमिक रंग कहा जाता है, उदा. ग्रेनाइट या शिस्ट से विकसित लाल मिट्टी।
ऐसे विभिन्न कारक या मिट्टी के घटक (various factors or soil constituents) हैं जो मिट्टी के रंग को प्रभावित करते हैं जो इस प्रकार हैं:
इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि मिट्टी का रंग अप्रत्यक्ष रूप से कई अन्य महत्वपूर्ण मिट्टी के गुणों (many other important soil properties) का संकेत है। इसके अलावा मिट्टी का रंग सीधे मिट्टी के तापमान (soil temperature) को संशोधित करता है उदा. गहरे रंग की मिट्टी (dark coloured soils) हल्के रंग की मिट्टी (light coloured soils) की तुलना में अधिक गर्मी को अवशोषित करती है।
मिट्टी के रंगों (soil colours) का सबसे अच्छा निर्धारण मुनसेल रंग के साथ तुलना द्वारा किया जाता है।
इस रंग चार्ट का उपयोग आमतौर पर इस उद्देश्य के लिए किया जाता है। मिट्टी का रंग मिट्टी से परावर्तित प्रकाश (light reflected from the soil) का परिणाम है। मिट्टी का रंग घूर्णन (soil colour rotation) तीन भागों में बांटा गया है:
मुनसेल रंग नोटेशन इन तीन चर (three variables - ह्यू, मूल्य और क्रोमा / Hue, Value and Chroma) में से प्रत्येक के व्यवस्थित संख्यात्मक और अक्षर पदनाम हैं।
उदाहरण के लिए, संख्यात्मक अंकन 2.5 YR 6/6 2.5 YR के रंग, 6 के मूल्य और 6 के क्रोमा का सुझाव देता है। इस मुनसेल नोटेशन के लिए समतुल्य या समानांतर मिट्टी के रंग का नाम (equivalent or parallel soil colour name) 'लाल' है।
पानी, पौधों के अधिकांश पोषक तत्वों के लिए एक उत्कृष्ट विलायक है, जो पौधों के विकास / पौधा वृद्धि / पौधा वृद्धि के लिए एक प्राथमिक आवश्यकता है।
पानी पौधों में चार कार्य करता है:
पौधे कुछ पानी पत्ती के रंध्रों (खुले स्थानों) के माध्यम से अवशोषित करते हैं, लेकिन पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले अधिकांश पानी को जड़ों द्वारा मिट्टी से अवशोषित किया जाता है।
इष्टतम पानी के उपयोग के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि पानी मिट्टी में और उसके माध्यम से कैसे जाता है, मिट्टी पानी को कैसे संग्रहीत करती है, पौधा इसे कैसे अवशोषित करता है, अंतःस्राव से मिट्टी से पोषक तत्व कैसे खो जाते हैं, और मिट्टी की नमी (soil water content) और नुकसान को कैसे मापें।
मिट्टी पानी के लिए एक विनियमित भंडार के रूप में भी कार्य करती है क्योंकि यह वर्षा और सिंचाई का पानी प्राप्त करती है।
एक प्रतिनिधि खेती निर्माण / तैयारी्य दोमट मिट्टी (representative cultivated loam soil) में लगभग 50% ठोस कण (solid particles - रेत, रेत, मिट्टी और कार्बनिक पदार्थ), 25% हवा और शेष 25% पानी होता है। मिट्टी में जल भंडारण की यांत्रिकी के कारण इस पानी का केवल आधा हिस्सा ही पौधों को उपलब्ध होता है।
पानी मिट्टी और पौधों (soils and plants) में होने वाली प्रतिक्रियाओं (reactions) की एक श्रृंखला में भाग ले सकता है, केवल इसके संरचनात्मक व्यवहार के कारण। पानी सरल यौगिक है, इसके अलग-अलग अणुओं में एक ऑक्सीजन परमाणु और दो बहुत छोटे हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
तत्वों को सहसंयोजक रूप से एक साथ जोड़ा जाता है, प्रत्येक हाइड्रोजन या प्रोटॉन ऑक्सीजन के साथ अपने एकल इलेक्ट्रॉन को साझा करता है।
परमाणुओं को रैखिक रूप से ($H-O-H$) व्यवस्थित होने के बजाय हाइड्रोजन परमाणु ऑक्सीजन से 'V' आकृति के रूप में जुड़े होते हैं।
मृदा जल को भौतिक और जैविक दृष्टिकोण से वर्गीकृत किया गया है: मृदा जल का भौतिक वर्गीकरण (Physical classification of soil water), और मृदा जल का जैविक वर्गीकरण (biological classification of soil water)।
मृदा जल
गुरुत्वाकर्षण जल बड़े मिट्टी के छिद्रों (larger soil pores - मैक्रो छिद्र / macro pores) पर कब्जा कर लेता है और गुरुत्वाकर्षण के बल के तहत आसानी से नीचे चला जाता है।
क्षेत्र क्षमता (field capacity) से अधिक पानी को गुरुत्वाकर्षण जल कहा जाता है।
गुरुत्वाकर्षण जल पौधों के लिए किसी काम का नहीं है क्योंकि यह बड़े छिद्रों पर कब्जा कर लेता है। यह मिट्टी में वातन को न्यून करता है। इस प्रकार, मिट्टी से इसका निष्कासन इष्टतम पौधे के विकास के लिए एक आवश्यकता है।
गुरुत्वाकर्षण अवस्था में मृदा नमी तनाव (Soil moisture tension) शून्य या 1/3 वायुमंडल से न्यून होता है।
गुरुत्वाकर्षण जल को प्रभावित करने वाले कारक:
केशिका जल केशिका छिद्रों (capillary pores - माइक्रो छिद्र / micro pores) में रखा जाता है। केशिका जल सतह बलों द्वारा मिट्टी के कणों (soil particles) पर बनाए रखा जाता है।
यह इतनी मजबूती से पकड़ा जाता है कि गुरुत्वाकर्षण इसे मिट्टी के कणों से नहीं हटा सकता। केशिका जल के अणु स्वतंत्र और गतिशील होते हैं और तरल अवस्था में मौजूद होते हैं।
इस कारण से, यह सामान्य तापमान पर आसानी से वाष्पित हो जाता है, हालांकि यह मिट्टी के कण द्वारा मजबूती से पकड़ा जाता है; पौधों की जड़ें इसे अवशोषित करने में सक्षम होती हैं।
इसलिए, केशिका जल को उपलब्ध जल (available water) के रूप में जाना जाता है। केशिका जल 1/3 और 31 वायुमंडल दबाव के बीच रखा जाता है।
केशिका जल को प्रभावित करने वाले कारक:
एक मिट्टी द्वारा धारण की जाने वाली केशिका जल की मात्रा (amount of capillary water that a soil is able to hold) काफी भिन्न होती है। केशिका जल की मात्रा में भिन्नता के लिए निम्नलिखित कारक जिम्मेदार हैं:
वह पानी जो मिट्टी के कोलाइडल कण (soil colloidal particle) की सतह पर कसकर पकड़ा जाता है, उसे हीड्रोस्कोपिक (आर्द्रताग्राही) पानी के रूप में जाना जाता है।
यह अनिवार्य रूप से गैर-तरल (non-liquid) है और मुख्य रूप से वाष्प के रूप में चलता है।
हीड्रोस्कोपिक पानी मिट्टी के कणों द्वारा इतनी दृढ़ता से (31 से 10000 वायुमंडल / 31 to 10000 atmosphere) रखा जाता है कि पौधे इसे अवशोषित नहीं कर सकते। कुछ सूक्ष्मजीव हीड्रोस्कोपिक पानी का उपयोग कर सकते हैं।
चूंकि हीड्रोस्कोपिक पानी सतह बलों द्वारा दृढ़ता से रखा जाता है, इसलिए मिट्टी से इसे निकालने के लिए एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। केशिका जल के विपरीत जो वायुमंडलीय तापमान पर आसानी से वाष्पित हो जाता है, हीड्रोस्कोपिक पानी को मिट्टी से अलग नहीं किया जा सकता (cannot be separated from the soil) जब तक कि इसे गर्म न किया जाए।
हीड्रोस्कोपिक जल को प्रभावित करने वाले कारक:
हीड्रोस्कोपिक पानी पानी के अणुओं के द्विध्रुवीय अभिविन्यास द्वारा कोलाइडल कणों की सतह पर रखा जाता है। हीड्रोस्कोपिक पानी की मात्रा मिट्टी के कणों के आकृति के विपरीत भिन्न होती है। कण जितना छोटा होगा, यह उतना ही अधिक हीड्रोस्कोपिक पानी सोखता है।
मिट्टी जैसी महीन बनावट वाली मिट्टी (Fine textured soils) में मोटे-बनावट वाली मिट्टी (coarse-textured soils) की तुलना में अधिक हीड्रोस्कोपिक पानी होता है। मिट्टी की मात्रा और उसकी प्रकृति भी हीड्रोस्कोपिक पानी की मात्रा को प्रभावित करती है। मोंटमोरिलोनाइट प्रकार के मिट्टी के खनिज अपने बड़े सतह क्षेत्र के साथ काओलिनाइट प्रकार की तुलना में अधिक पानी सोखते हैं, जबकि इलिट खनिज (illite minerals) मध्यवर्ती होते हैं।
मृदा जल वर्गीकरण (Soil Water Classification)
नमी प्रतिधारण और पौधों द्वारा इसके उपयोग के बीच एक निश्चित संबंध है। यह वर्गीकरण पौधे को पानी की उपलब्धता पर आधारित है। मिट्टी की नमी को तीन भागों में बांटा जा सकता है:
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