मृदा बनावट त्रिकोण (Soil Textural Triangle)
मिट्टी के भौतिक गुण (Physical properties - यांत्रिक व्यवहार / mechanical behaviour) पौधों के विकास (plant growth) के प्रति इसके उपयोग और व्यवहार (use and behaviour) को बहुत प्रभावित (greatly influence) करते हैं। पौधे का समर्थन (plant support), जड़ का प्रवेश (root penetration), जल निकासी (drainage), वातन (aeration), नमी बनाए रखना (retention of moisture), और पौधों के पोषक तत्व (plant nutrients) मिट्टी की भौतिक स्थिति (physical condition) से जुड़े (linked) होते हैं।
भौतिक गुण मिट्टी के रासायनिक और जैविक व्यवहार (chemical and biological behaviour) को भी प्रभावित (influence) करते हैं। मिट्टी के भौतिक गुण उसके कणों (particles) की मात्रा (amount), आकार (size), आकार (shape), व्यवस्था (arrangement) और खनिज संरचना (mineral composition) पर निर्भर (depend) करते हैं। ये गुण कार्बनिक पदार्थ की मात्रा (organic matter content) और छिद्र स्थानों (pore spaces) पर भी निर्भर करते हैं।
मृदा बनावट कणों के सापेक्ष अनुपात (relative proportion of particles) को संदर्भित करती है या यह तीन मिट्टी के कणों (three soil separates) यानी रेत (sand), गाद (silt) और मिट्टी (clay) के वजन के हिसाब से (by weight) सापेक्ष प्रतिशत (relative percentage) है या सीधे तौर पर मिट्टी के कणों के आकार (size of soil particles) को संदर्भित करती है।
दी गई मिट्टी में प्रत्येक आकार समूह (size group) के अनुपात (proportion - बनावट / texture) को आसानी से बदला (easily altered) नहीं जा सकता है और इसे मिट्टी का एक बुनियादी गुण (basic property) माना जाता है।
मिट्टी के अलग-अलग हिस्सों (soil separates) को कणों के मिलीमीटर (millimeters) में व्यास (diameter) के संदर्भ में परिभाषित (defined) किया गया है। व्यास में 2 मिमी से कम (less than 2 mm) के मिट्टी के कणों को मृदा बनावट निर्धारण (soil textural determinations) से बाहर रखा गया है (excluded)।
पत्थर और बजरी (Stones and gravels) जुताई की कठिनाइयों (tillage difficulties) के कारण भूमि के उपयोग और प्रबंधन (use and management) को प्रभावित (influence) कर सकते हैं, लेकिन ये बड़े कण (larger particles) मिट्टी के गुणों (soil properties) जैसे जल धारण क्षमता (WHC - Water Holding Capacity) और पौधों के पोषक तत्वों को संग्रहीत (store plant nutrients) करने और उनकी आपूर्ति (supply) करने की क्षमता में बहुत कम या कोई योगदान (little or no contribution) नहीं देते हैं।
2 मिमी से कम (less than 2 mm) के कणों को महीन पृथ्वी (fine earth) कहा जाता है, जिसे सामान्यतः रासायनिक और यांत्रिक विश्लेषण (chemical and mechanical analysis) में माना (considered) जाता है।
महीन पृथ्वी के घटक (components of fine earth): रेत, गाद और मिट्टी (Sand, Silt and Clay - मृदा कण / Soil separates)। इन अंशों की आकार सीमा (size limits) विभिन्न संगठनों (various organizations) द्वारा स्थापित (established) की गई है। मृदा कणों (soil separates) के नामकरण (naming) की कई प्रणालियाँ (number of systems) हैं:
| मृदा कण (Soil separates) | व्यास (Diameter - mm) |
|---|---|
| मिट्टी (Clay) | < 0.002 मिमी |
| गाद (Silt) | 0.002 – 0.05 |
| बहुत महीन रेत (Very Fine Sand) | 0.05 – 0.10 |
| महीन रेत (Fine Sand) | 0.10 – 0.25 |
| मध्यम रेत (Medium Sand) | 0.25 - 0.50 |
| मोटी रेत (Coarse Sand) | 0.50 - 1.00 |
| बहुत मोटी रेत (Very Coarse Sand) | 1.00 – 2.00 |
| मृदा कण (Soil separates) | व्यास (Diameter - mm) |
|---|---|
| मिट्टी (Clay) | < 0.002 मिमी |
| महीन गाद (Fine Silt) | 0.002 – 0.01 |
| मध्यम गाद (Medium Silt) | 0.01 – 0.04 |
| मोटी गाद (Coarse Silt) | 0.04 – 0.06 |
| महीन रेत (Fine Sand) | 0.06 - 0.20 |
| मध्यम रेत (Medium Sand) | 0.20 - 1.00 |
| मोटी रेत (Coarse Sand) | 1.00 – 2.00 |
| मृदा कण (Soil separates) | व्यास (Diameter - mm) |
|---|---|
| 1. मिट्टी (Clay) | < 0.002 मिमी |
| 2. गाद (Silt) | 0.002 – 0.02 मिमी |
| 3. महीन रेत (Fine sand) | 0.02 – 0.2 मिमी |
| 4. मोटी रेत (Coarse sand) | 0.2 – 2.0 मिमी |
| S.No | मृदा कण (Soil separates) | व्यास (Diameter - mm) |
|---|---|---|
| 1 | महीन मिट्टी (Fine clay) | < 0.0002 मिमी |
| 2 | मध्यम मिट्टी (Medium clay) | 0.0002 – 0.0006 |
| 3 | मोटी मिट्टी (Coarse clay) | 0.0006 – 0.002 |
| 4 | महीन गाद (Fine silt) | 0.002 - 0.006 |
| 5 | मध्यम गाद (Medium silt) | 0.006 - 0.02 |
| 6 | मोटी गाद (Coarse silt) | 0.02 - 0.06 |
| 7 | महीन रेत (Fine sand) | 0.06 - 0.20 |
| 8 | मध्यम रेत (Medium sand) | 0.20 - 0.60 |
| 9 | मोटी रेत (Coarse sand) | 0.60 - 2.00 |
बनावट (Texture) पर ज्ञान महत्वपूर्ण है। यह भूमि के मूल्य (value of the land) के लिए एक मार्गदर्शक (guide) है। भूमि उपयोग क्षमता (Land use capability) और मृदा प्रबंधन के तरीके (methods of soil management) बनावट (Texture) पर निर्भर करते हैं।
2 मिमी व्यास से नीचे (below 2 mm diameter) अंतिम या व्यक्तिगत मिट्टी के कणों (ultimate or individual soil particles) के सापेक्ष वितरण (relative distribution) का निर्धारण (determination) कण आकार विश्लेषण (Particle size analysis) या यांत्रिक विश्लेषण (Mechanical analysis) कहलाता है।
दो चरण (Two steps) शामिल हैं:
| S.No | एकत्रित करने वाले एजेंट (Aggregating agents) | फैलाव विधि (Dispersion method) |
|---|---|---|
| 1 | चूना और Fe और Al के ऑक्साइड (Lime and Oxides of Fe & Al) | HCl में घोलना (Dissolving in HCl) |
| 2 | कार्बनिक पदार्थ (Organic matter) | $H_2O_2$ के साथ ऑक्सीकरण (Oxidises with $H_2O_2$) |
| 3 | इलेक्ट्रोलाइट्स की उच्च सांद्रता (High concn. of electrolytes - घुलनशील लवण / soluble salts) | अवक्षेप और छानना या सक्शन के साथ फ़िल्टर (Precipitate and decant or filter with suction) |
| 4 | सतह तनाव (Surface tension) | पानी के साथ सरगर्मी या उबाल कर हवा का उन्मूलन (Elimination of air by stirring with water or boiling) |
सीमेंटिंग एजेंटों (cementing agents) को हटाने के बाद, NaOH डालकर फैलाएं (disperse by adding NaOH)।
एक बार जब मिट्टी के कण अंतिम कणों (ultimate particles) में फैल (dispersed) जाते हैं, तो माप किया जा सकता है:
कण आकार विश्लेषण (Particle size analysis) एक सरल सिद्धांत (simple principle) पर आधारित है यानी "जब मिट्टी के कण (soil particles) पानी में निलंबित (suspended) होते हैं तो वे डूबने (sink) लगते हैं। चूंकि अधिकांश मिट्टी के कणों के घनत्व (density) में बहुत कम भिन्नता (little variation) होती है, इसलिए उनके बसने का वेग ($V$) प्रत्येक कण के त्रिज्या '$r$' के वर्ग (square) के आनुपातिक (proportional) होता है।"
$V = kr^2$, जहाँ $k$ एक स्थिरांक (constant) है। इस समीकरण (equation) को स्टोक्स के नियम (Stokes' law) के रूप में जाना जाता है।
स्टोक्स (1851) तरल में कणों की त्रिज्या (radius of the particles) और उसके गिरने की दर (rate of fall) के बीच संबंध (relationship) का सुझाव (suggest) देने वाले पहले व्यक्ति (first) थे। उन्होंने कहा कि "गिरने वाले कण का वेग (velocity of a falling particle) त्रिज्या के वर्ग (square of the radius) के आनुपातिक (proportional) होता है, न कि इसकी सतह (surface) के।" कण के व्यास (diameter) और उसके बसने के वेग (settling velocity) के बीच का संबंध स्टोक्स के नियम द्वारा शासित (governed) होता है:
$V = \frac{2 gr^2 (ds - dw)}{9 n}$
जहाँ (Where):
$V$ - बसने वाले कण का वेग (velocity of settling particle - cm/sec)
$g$ - गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (acceleration due to gravity - $981 \text{ cm/sec}^2$)
$ds$ - मिट्टी के कण का घनत्व (density of soil particle - 2.65)
$dw$ - पानी का घनत्व (density of water - 1)
$n$ - पानी की चिपचिपाहट का गुणांक (coefficient of viscosity of water - $4^\circ\text{C}$ पर 0.0015)
$r$ - गोलाकार कणों की त्रिज्या (radius of spherical particles - cm)
प्रयोगशाला (lab) और क्षेत्र उपयोग (field use) के लिए कई तरीके (Numerous methods) विकसित किए गए हैं:
फील विधि (Feel Method): नम मिट्टी (moistened soil) को एक पतले रिबन (thin ribbon) में निचोड़ने (squeeze) का प्रयास करके मूल्यांकन (Evaluated) किया जाता है क्योंकि इसे अंगूठे और उंगली (thumb and pre finger) के बीच रोलिंग गति (rolling motion) के साथ दबाया (pressed) जाता है या वैकल्पिक रूप से मिट्टी को एक पतले तार (thin wire) में रोल (roll) किया जाता है।
देखे जाने वाले चार पहलू (Four aspects to be seen):
i) उंगलियों से महसूस करना (Feel by fingers)
ii) गेंद का निर्माण (Ball formation)
iii) चिपचिपाहट (Stickiness)
iv) रिबन का निर्माण (Ribbon formation)
मिट्टी की बनावट (textural make up) का एक विचार (idea) देने और उनके भौतिक गुणों (physical properties) का संकेत (indication) देने के लिए, मिट्टी के बनावट वर्ग (soil textural class) नामों का उपयोग किया जाता है। इन्हें तीन मुख्य अंशों (three main fractions) में बांटा गया है: रेत (Sand), गाद (Silt) और मिट्टी (Clay)।
इन तीन अंशों के अनुपात (proportion of these three fractions) के अनुसार मिट्टी को इसकी बनावट संरचना (textural composition) को इंगित (indicate) करने के लिए एक नाम दिया गया है। ऐसा नाम न केवल मिट्टी की बनावट संरचना का बल्कि सामान्य रूप से (in general) इसके विभिन्न गुणों (various properties) का भी अंदाजा देता है।
इस आधार पर मिट्टी को विभिन्न बनावट वर्गों (textural classes) जैसे रेत (sands), मिट्टी (clays), गाद (silts), दोमट (loams) आदि में वर्गीकृत (classified) किया जाता है।
रेत समूह (sand group) में वे सभी मिट्टी शामिल हैं जिनमें रेत के कण (sand separates) वजन (by weight) के हिसाब से कम से कम 70% (at least 70%) और मिट्टी के कण (clay separate) 15% या उससे कम (15% or less) बनाते हैं। इसलिए ऐसी मिट्टी के गुण मिट्टी की चिपचिपी प्रकृति (stickier nature of clays) के विपरीत (in contrast to) विशेषता (characteristically) रेत (sand) के होते हैं।
इस समूह में दो विशिष्ट बनावट वर्गों (Two specific textural classes) को मान्यता (recognized) दी गई है: रेतीली (sandy) और दोमट रेत (loamy sand) हालांकि व्यवहार में (in practice) दो उपवर्गों (two subclasses) का भी उपयोग किया जाता है: लोमी महीन रेत (Loamy fine sand) और लोमी बहुत महीन रेत (loamy very fine sand)।
गाद समूह (silt group) में कम से कम 80% गाद (at least 80% silt) और 12% या उससे कम मिट्टी (12% or less clay) वाली मिट्टी शामिल है। स्वाभाविक रूप से इस समूह के गुणों पर गाद का प्रभुत्व (dominated by those of silt) होता है। इस समूह में केवल एक बनावट वर्ग (one textural class) - सिल्ट (Silt) शामिल है।
मिट्टी के रूप में नामित (designated) होने के लिए एक मिट्टी में कम से कम 35% मिट्टी के कण (at least 35% of the clay separate) होने चाहिए और ज्यादातर मामलों में 40% से कम नहीं (not less than 40%) होने चाहिए। ऐसी मिट्टी में मिट्टी के अलग-अलग (clay separates) विशेषताएं (characteristics) स्पष्ट रूप से प्रमुख (distinctly dominant) होती हैं, और वर्ग के नाम मिट्टी (clay), रेतीली मिट्टी (sandy clay) और सिल्टी मिट्टी (silty clay) हैं। रेतीली मिट्टी (Sandy clays) में मिट्टी की तुलना में अधिक रेत (more sand than clay) हो सकती है। इसी तरह, सिल्टी मिट्टी (silty clays) में गाद की मात्रा (silt content) आमतौर पर मिट्टी के अंश (clay fraction) से अधिक (exceeds) होती है।
दोमट समूह (loam group), जिसमें कई उपखंड (many subdivisions) शामिल हैं, एक अधिक जटिल (more complicated) मिट्टी का बनावट वर्ग (textural class) है। एक आदर्श दोमट (ideal loam) को रेत, गाद और मिट्टी के कणों के मिश्रण (mixture of sand, silt and day particles) के रूप में परिभाषित (defined) किया जा सकता है जो लगभग समान अनुपात (equal proportions) में उन अलग-अलग गुणों (properties of those separates) को प्रदर्शित (exhibits) करता है।
दोमट मिट्टी रेत, गाद या मिट्टी के प्रमुख भौतिक गुणों (dominant physical properties) को प्रदर्शित नहीं (do not exhibit) करती है। दोमट में रेत, गाद और मिट्टी का समान प्रतिशत (equal percentage) नहीं होता है। हालांकि, रेत, गाद और मिट्टी के लगभग समान गुण (approximately equal properties) प्रदर्शित करता है।
संयुक्त राज्य कृषि विभाग (United State Department of Agriculture - USDA) द्वारा विकसित (developed) अमेरिकी प्रणाली (American system) में बारह बनावट वर्ग (twelve textural classes) प्रस्तावित (proposed) हैं।
इसका उपयोग प्रयोगशाला विश्लेषण (laboratory analysis) से रेत, गाद और मिट्टी (sand, silt, and clay) के प्रतिशत (percentages) निर्धारित होने के बाद मिट्टी का बनावट नाम (soil textural name) निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
चूंकि मिट्टी के बनावट वर्गीकरण (soil's textural classification) में केवल खनिज कण (only mineral particles) और 2 मिमी से कम व्यास (less than 2mm diameter) वाले कण शामिल हैं, इसलिए रेत + गाद + मिट्टी का प्रतिशत (sand plus silt plus clay percentages) 100 प्रतिशत (100 percent) के बराबर (equal) होता है। (ध्यान दें कि कार्बनिक पदार्थ / organic matter शामिल नहीं है / not included)। किसी भी दो अंशों (any two fractions) की मात्रा (amount) जानने से स्वचालित रूप से (automatically) तीसरे (third) का प्रतिशत तय (fixes) हो जाता है।
आरेख (diagram) का उपयोग करने के लिए:
वह बिंदु (point) जिस पर अनुमान (projections) पार (cross) करते हैं या प्रतिच्छेद (intersect) करते हैं, वह वर्ग के नाम (class name) की पहचान करेगा।
कभी-कभी, प्रतिच्छेदन बिंदु (intersecting point) बनावट वर्गों (textural classes) के बीच की रेखा (line) पर बिल्कुल (exactly) गिरता है। तब ऐसा होने पर महीन अंश (finer fraction) के नाम का उपयोग करने की प्रथा (customary) है। (उदा.) 40% मिट्टी (clay) और 30% रेत (sand) वाली मिट्टी।
मृदा बनावट त्रिकोण (Soil Textural Triangle)
प्रत्येक प्रकार (each type) के मिट्टी के कणों की उपस्थिति (Presence) समग्र रूप से मिट्टी की प्रकृति और गुणों (nature and properties of soil as a whole) में अपना योगदान (contribution) देती है।