मृदा भौतिकी और जल संबंध
मृदा भौतिकी मृदा की भौतिक अवस्था और व्यवहार का अध्ययन करती है, विशेष रूप से यह कि जल छिद्र नेटवर्क के माध्यम से कैसे धारण किया जाता है और चलता है, ठोस ढाँचा कैसे संरचित होता है, और इसके भीतर ऊष्मा और वायु कैसे चलती है।
Definition
मृदा भौतिकी मृदा के भौतिक गुणों और प्रक्रियाओं का अध्ययन है, विशेष रूप से मृदा के ठोस पदार्थों और उनके छिद्र स्थानों द्वारा निर्मित सरंध्र माध्यम में जल, वायु और ऊष्मा का प्रतिधारण और परिवहन।
Scope
यह क्षेत्र मृदा जल के भंडारण और ऊर्जा अवस्था, अंतःस्यंदन और असंतृप्त प्रवाह द्वारा जल की गति, मृदा संरचना और सरंध्रता की वास्तुकला, और ऊष्मा और गैसों के परिवहन को शामिल करता है। यह मृदा को ठोस, जल और वायु के त्रि-प्रावस्था सरंध्र माध्यम के रूप में मानता है, और सिंचाई, जल निकासी और पौधों की जल आपूर्ति के लिए भौतिक आधार प्रदान करता है, जिसे यहाँ भूजल और सतही जल विज्ञान से अलग करने के लिए मृदा-जल संबंधों के रूप में योग्य किया गया है।
Sub-topics
Core questions
- मृदा में जल कैसे धारण किया जाता है, और हम इसकी ऊर्जा अवस्था का वर्णन कैसे करते हैं?
- असंतृप्त मृदा के माध्यम से जल कैसे अंतःस्यंदन करता है और चलता है?
- मृदा संरचना और सरंध्रता भंडारण और प्रवाह को कैसे नियंत्रित करती है?
- ऊष्मा और वायु मृदा के माध्यम से कैसे चलती हैं और जड़ों और सूक्ष्मजीवों को कैसे प्रभावित करती हैं?
Key concepts
- मृदा जल विभव (मैट्रिक, गुरुत्वाकर्षण, परासरणी)
- जल प्रतिधारण वक्र
- क्षेत्र क्षमता और म्लान बिंदु
- हाइड्रोलिक चालकता
- अंतःस्यंदन और असंतृप्त प्रवाह
- सरंध्रता, स्थूल घनत्व और वातन
Key theories
- मृदा जल विभव
- मृदा जल की ऊर्जा अवस्था को उसके कुल विभव द्वारा वर्णित किया जाता है, जो गुरुत्वाकर्षण, मैट्रिक और परासरणी घटकों का योग है, जो यह निर्धारित करता है कि जल किस दिशा में चलेगा और पौधों के लिए कितना उपलब्ध है।
- असंतृप्त प्रवाह के लिए रिचर्ड्स समीकरण
- रिचर्ड्स ने असंतृप्त मृदा के लिए द्रव्यमान के संरक्षण के साथ डार्सी के नियम को जोड़ा, जिसके परिणामस्वरूप एक आंशिक अंतर समीकरण प्राप्त हुआ जिसमें हाइड्रोलिक चालकता जल सामग्री पर दृढ़ता से निर्भर करती है, जो मात्रात्मक मृदा-जल गतिकी का आधार है।
- त्रि-प्रावस्था सरंध्र माध्यम
- मृदा का व्यवहार ठोस पदार्थों, जल और वायु के सापेक्ष अनुपात और व्यवस्था द्वारा नियंत्रित होता है; बनावट और संरचना द्वारा निर्धारित छिद्र-आकार वितरण जल प्रतिधारण, जल निकासी, वातन और ऊष्मा प्रवाह को नियंत्रित करता है।
Clinical relevance
मृदा भौतिकी कृषि और पर्यावरण के लिए जल प्रबंधन को रेखांकित करती है: यह निर्धारित करती है कि मृदा पौधों के लिए कितना जल संग्रहीत कर सकती है, यह कितनी तेजी से अंतःस्यंदन करती है और निकलती है, सिंचाई और जल निकासी को कैसे डिजाइन किया जाना चाहिए, और संघनन और संरचना हानि जड़ वृद्धि को कैसे बाधित करती है और अपवाह और कटाव को कैसे बढ़ाती है।
History
मात्रात्मक मृदा भौतिकी बकिंघम की 20वीं सदी की शुरुआत की केशिका क्षमता की अवधारणा, रिचर्ड्स के असंतृप्त प्रवाह के लिए 1931 के समीकरण, और जल प्रतिधारण और क्षेत्र क्षमता पर मध्य-शताब्दी के काम से विकसित हुई। हिलेल के ग्रंथों ने इस क्षेत्र को संश्लेषित किया, मृदा-जल भौतिकी को पौधों की वृद्धि और पर्यावरणीय प्रक्रियाओं से जोड़ा।
Key figures
- Daniel Hillel
- Lorenzo A. Richards
- Edgar Buckingham
Related topics
Seminal works
- hillel1998
- richards1931
- brady2016
Frequently asked questions
- रेतीली मृदा चिकनी मृदा की तुलना में तेजी से क्यों सूख जाती है?
- रेतीली मृदा में बड़े छिद्र होते हैं जो गुरुत्वाकर्षण के तहत जल्दी से निकल जाते हैं और इसके खिलाफ बहुत कम जल धारण करते हैं, जबकि चिकनी मृदा में कई महीन छिद्र होते हैं जो केशिका और सतही बलों द्वारा जल को बनाए रखते हैं, इसलिए चिकनी मृदा अधिक पौधे-उपलब्ध जल संग्रहीत करती है और अधिक धीरे-धीरे सूखती है।
- मृदा जल विभव का क्या अर्थ है?
- मृदा जल विभव मुक्त जल के सापेक्ष मृदा में जल की ऊर्जा अवस्था को मापता है; जल उच्च से निम्न विभव की ओर बढ़ता है, और विभव जितना अधिक ऋणात्मक होता है, जल उतना ही कसकर धारण किया जाता है और पौधों को इसे निकालने के लिए उतनी ही अधिक मेहनत करनी पड़ती है।