B.A. II

मृदा निर्मिती व गुणधर्म (घटक दुसरा)

मृदा निर्मिती व गुणधर्म

२.१ प्रस्तावना

मृदेचे विविध प्रकार भूतलावर आढळतात.  मृदेची ही विविधता भारतात तर आहेच, परंतू ती जगात देखील सर्वत्र आहे. किबहूना सांगली, सातारा अथवा कोल्हापूर जिल्ह्यातील मृदा सर्वत्र सारखी आढळत नाही. ही मृदेतील विविधता रंग, पोत, जाडी, रचना, सुपिकता व रासायनिक गुणधर्मात आहे. मृदा भूगोलात मृदा विविधता कशी आहे? कोणकोणते घटक ही विविधता निर्माण करण्यास कारणीभूत असतात? तसेच मृदेचे प्रकार निश्चित कोणत्या निकषाव्दारे केली जाते? यासारख्या निरनिराळ्या प्रश्नांची उकल समजावून घेत असताना प्रदेशा प्रदेशामध्ये आढळणारी भौगालिक विविधता आणि मृदा निर्मिती क्रिया यात असणारा बदल यांचा अभ्यास आपणास करावा लागतो. म्हणूनच या घटकात सर्वप्रथम आपण मृदा निर्मतीचे घटक आणि निर्मिती क्रिया अभ्यासणार आहोत. तसेच मृदेचे प्राकृतिक व रासायनिक गुणधर्म अभ्यास करणार आहोत, भारतासारख्या कृषीप्रधान देशामध्ये मृदा परीक्षणात याच घटकांचा अभ्यास होतो. शेतकऱ्यांनी कोणती पिके मृदेनुसार निवडावी व मृदेचे आरोग्य कसे राखावे हे अप्रत्यक्षपणे या घटकाच्या अभ्यासामधून समजून  घेणे शक्य होईल.

२.२ विषय विवेचन२.२.१  हँस जेनी यांचे मृदा निर्मितीच्या घटकांचे प्रतिमान (मृदा निर्मितीचे घटक)

हँस जेनी या मृदाशास्त्रज्ञ १९४१ साली मृदेवर परिणाम करणाऱ्या घटकांचे जनुकिय गणितीय सहसंबंध दर्शविणारे प्रतिमान मांडले. मृदा निर्मितीवर परिणाम करणाऱ्या स्वतंत्रपणे कार्यरत नसले तरी त्यांचा एकत्रित परिणामातून मृदा तयार होते हे त्यांनी जगास पटवून दिले. या मॉडेल / प्रतिमानाचे १९४१ साली प्रकाशन झाल्यानंतर जेनी हे जगात मृदाशास्त्रज्ञ म्हणून ओळखले जाउ लागले.

s = f(cl, o, r, p, t, ...)

where s - soil properties मृदा गुणधर्म; cl - regional climate हवामान; o - potential biota जैविक घटक,                  r – relief भूउठाव;  p - parent material जनक खडक;  t – time कालावधी.

थोडक्यात मृदा निर्मितीच्या नैसर्गिक क्रियेत पाच घटक प्रमुख आहेत. जनक खडक, भूप़ष्टरचना, हवामान, जैविक घटक, कालावधी आणि मानव हे मृदा निर्मितीचे घटक आहेत. है घटक स्वतंत्रपणे सहभागी होत नसून त्यांचा एकत्रित परिणाम हा मृदा निर्मितीवर होत असतो. मृदानिर्मिती घटकातील भिन्नता मृदा विविधतेस कारणीभूत असते.

यांत्रिक व रासायनिक विदारणाने खडक कमकुवत होतात, त्यांचे तुकडे होतात आणि त्यांचा लहान लहान चूरा होतो. हा सूक्ष्म खडकांचा चूरा म्हणजेच मृदा कण होय. मृदेचा १ मिलिमिटर जाडीचा थराची निर्मिती नैसर्गिक क्रियेद्वारे होप्यास निसर्गास दहा हजार वर्षापिक्षा अधिक कालावधी लागतो.

अ. जनक खडक

जनक खडक म्हाणजे ज्या खडकापासून मृदा बनते तो खड़क होय. खडक म्हाणजे खनिजांचे मिश्रण होय, विदारणाने खडकांचे तुकडे होतात, सूक्ष्म चूरा होतो. या सूक्ष्म कणांमध्ये मूळ जनक खडकातील खनिजे आढळतात. खडकातील या खनिजामध्ये  विविध प्रकार असल्याने मूदेतही बदल होतो. खडकांचे रायायनिक गुणधर्म मृदेतील खनिजे, क्षारांचे प्रमाण व सामू निश्चित करतात. खडकांचे रंग, कठिणपणा, मृदूपणा, सच्छिद्रता, स्तररचना, तडे आणि संरचना या भौतिक गुणधर्माचा प्रभाव मृदा निर्मितीवर होतो. मृदेचे थर व संरचना हे खडकांच्या स्तररचना आणि संरचनानुसार बदलतात. खडकांचे भौतिक व रायायनिक गुणधर्म यांचा प्रभाव मृदा निर्मितीवर होत असतो. थोडक्यात जसे मात्या-पित्याचे गुणधर्म अपत्यात अवतरतात तसेच जनक खडकांचे गुणधर्म मृदेत अवतरतात.

ब. भूपृष्ठरचना

मृदा निर्मितीमधील पाण्याची भूमिका भूपृष्टरचनेनुसार बदलते. सामान्यत: भूपृणष्ठरचना ही पर्वत, पठारे व मैदाने अशा भूरुपांच्याव्दारे व्यक्त होते पर्वतीय प्रदेशामध्ये अपक्षरणाचा वेग जास्त असतो. जास्त उताराच्या पर्वतीय प्रदेशावरुन विदारीत खडकांचा चूरा वाहून जातो. यामुळे मृदेच्या थरांची जाडी कमी असते. मैदानी प्रदेशात पर्वतीय प्रदेशातून वाहून आलेले मृदा कण येवून साचतात. म्हणूनच मृदा निर्मिती लवकर होते.मृदा कणांचा आकार पर्वंतीय प्रदेशात जाडाभरडा असून मृदा थराची जाडी कमी असते. याउलट मैदानी प्रदेशात मृदाकण सूक्ष्म असून जास्त जाडीचे थर आढळतात. भूपृष्टरचना हा घटक अप्रत्यक्षपणे प्रदेशाचा उतार दर्शवितो. अंतर्वक्र उताराच्या प्रदेशात पाणी दिर्घकाळ साचून राहते व तेथे खडक लवकर कमकुवत होउन विदारीत होतात व लवकर कुजतात आणि फुटतात. त्यामुळे मृदाकणाची निर्मिती जलद होते. याउलट बहिर्वक्र उताराच्या भूपृष्टरचना असणा-या प्रदेशात कमी पाण्याची उपलब्धता असल्याने मृदा निर्मिती उशीरा होते.

क. हवामान

हवामान हा घटक विदारणाव्दारे मृदा निर्मितीवर महत्वाचा घटक आहे. तापमान, पर्जन्य, बाष्पीभवन व वारे यांचा प्रभाव मृदेवर परिणाम होतो.  हवामानानुसार विदारणाचा प्रकार बदलतो, यानुसार मृदेचा पोत, रंग आणि गुणधर्म बदलतात. एकच जनक खड़क वेगदेगळया हवामानात असल्यास भिन्न गुणधम्माच्या मृदातयार होतात.हवामानातील तापमान या घटकांचा प्रभाव मृदा निर्मिती प्रक्रियेत होतो. तापमानात चार अंश सेटीग्रेटने झालेली वाढ रासयनिक विदारणाचा वेग दुप्पट करते. यामुळे सूक्ष्म मृदा कण बनण्यास मदत होते. याउलट कमी तापमानाच्या हिमाच्छादीत प्रदेशात यांत्रिक विदारणाने मृदा निर्मिती होत असल्याने मृदेचा पोत जाडाभरडा असतो. जास्त पर्जन्य, जास्त तापमानाच्या विषुववृत्तीय प्रदेशात रासायनिक विदारण वेगाने घड़ून चिकनमातीची निर्मिती होते आणि मृदेतील जैविक घटकामध्ये बदलही जलद होतात. तर विषम हवामानाच्या वाळवंटी शूष्क प्रदेशात यांत्रिक विदारणाने भरड मृदा निर्मिती होते. हवामानानुसार वनस्पती जीवनात विविधता निम्माण होते. यानुसार मृदेस मिळणारे सेद्रीय घटकांचा पूरवठा कमी अधिक होतो.

ड. सेंद्रीय द्रव्यपदार्थ

वाळलेले गवत, पिकांचा पालापाचोळा, वनस्पतीची गळलेली पाने, फुले, फळे, लहान फांद्या या मृदा थराबर साचतात. ती कालांतराने कूजतात. त्यांच्यापासून सेंद्रीय पदार्थ मृदेस उपलब्ध होतात. याशिवाय पक्षी व प्राण्याच्या विष्टा यांचे संचय मृदेवर होतो. विविध किटक, सूक्ष्म जीव-जंतू, किडी, सरफटणारे प्राणी, जमीनीतमृदेतील सूक्ष्म राहणारे विविध प्राणी यांच्यामुळे मुदेत सेंद्रीय पदाथाची भर पडत असते. सजीव मृत पावल्यावर जीव-जीवाणूमूळे त्यांचे विघटन होते. हयूमस निर्मिती या विविध घटकामार्फत होत असते.

इ. कालावधी

खडकाफासून मृदा निर्माण होण्यासाटी लागणारा काळ म्हणजेच कालावधी होय. या कालावधीत तीचा दर्जा उंचावण्यासाठी व सुपिकतेस आवश्यक असणाच्या सेदीय घटकांची उपलब्धता असा अर्थ अभिप्रेत आहे. काही मुदा निर्मितीस दहा हजार वर्षाचा कालावघी लागतो तर काही मृदा निर्मिती क्रिया काही लाख वर्षापासून चालू असते. हा कालावधी क्षरणाचा वेग व विदारणाच्या कार्याची गती यानूसार भिन्न असतो, मृदा निर्मितीच्या सर्व घटकांचे पूरक कार्य एकत्रित असल्यास मृदानिर्मितीचा कालावधी कमी असतो. याउलट भूअंतर्गत हालचालीमुळे भूरुपामध्ये बदल झाल्यास दिर्घ कालावधी लागतो.

फ. मानव (हँस जेनी यांच्या प्रतिमानात समाविष्ठ नसलेला घटक)

मुदा निर्मितीच्या घटाकातील मानव हा अत्यंत क्रियाशील घटक समजला जातो. शेतीकार्यातील नांगरणी, पेरणी, कोळपणी, समतलीकरण आणि जलसिंचन या क्रियांमुख्ते मृदेव्या थरांची उलथापालथ मानव खूप कमी कालावधीत करतो. रासायनिक खतांचा वापर, एकपिक पद्धत यामुळे मृदेची अवनती झालेली दिसून येते आणि वेगळ्या गुणधर्माच्या मृदा तयार होतात. कारखाणदारीमुळे व जल प्रदुषणामुबे निर्माण होणारी मृदा, खाणकामामधून बाहेर टाकलेली विविध खनिजद्रव्ये यामुळे मृदेची नैसर्गिक जडणघडणीमध्ये अनेक बदल घडून येतात. मानव रस्ते व घर बांधणीमध्ये नविन भराव मृदावर टाकतो, सपाटीकरण करतो, यांचा मदा दिकासावर प्रभाव पडतो.

२.२.२ मृदा निर्मिती क्रिया

सर्वसाधारणपणे विकसित मृदा म्हणजे ४७ टक्के खडकाचा चूरा (मृदाकण), २५ टक्के हवा, २५ टक्के पाणी आणि ३ टक्के संद्रीय घटक होय. अशी आदर्शवत मृदा निर्मितीची प्रक्रिया दिर्घकाळ चालणारी आहे. काळानुसार मृदा निर्मिती प्रक्रियेचा अभ्यास चार गटात स्पष्ट करता येते. मृदा गुणसंवर्धन, मृदा अंगापासून होणारा ऱ्हास, द्रव्यपदार्थांचे स्थलांतरण, द्रव्यपदार्थांचे स्थानांतरण या मृदा निर्मिती प्रक्रिया तीन गटात  ठळक सांगता येतील.

१. प्राकृतिक क्रिया

२. जैविक क्रिया

३. रासायनिक क्रिया

या विविध क्रियांच्या एकत्रित कार्याने मृदा विकास होतो.

१. प्राकृतिक क्रिया

जनक खडकापासून मृतिका निर्मिती पर्यंतच्या क्रिया प्राकृतिक क्रिया होत. यांत्रिक विदारण व बाहृयकारकांचे वहन संचयन कार्य महत्वाचे असते. तापमान व पर्जन्य यांचा प्रभाव यांत्रिक विदारणाच्या वेगावर पडतो. यांत्रिक विदारण मृदा विकासास आवश्यक विदारीत द्रव्याचा पुरवठा करते. तसेच नदी, वारा आणि हिमनदीच्या संचयन कार्यामुळे विदारीत द्रव्यात भर पडते. यामुळे मृदेच्या पृष्ठभागावर मृतिकांचा संचय होतो.

 अ. मृदा गुणसंवर्धन- मृदेमध्ये सेंद्रीय आणि असेंद्रीय द्रव्यपदार्थांमध्ये भर घालणाच्या सर्व घटना व प्रक्रियांचा समावेश मृदा गुणसंवर्धनामध्ये होतो, विदारण व अपक्षरणाने विदारीत द्रव्य (मृदाकण) निर्माण होते. नदी, हिमनदी, वारा या कारकांच्या संचयन कार्यामुळे त्यात भर पडते. सौरऊर्जा आणि वातावरणातील विविध वायू, पावसाच्या पाण्यात विरघळलेले पदार्थ, धूळ, हवेतील जीवजंतू, सेंद्रीय पदार्थ व मानवनिर्मित खते यांचीही मृदेच्या क्षितीज थरावर भर पडते. वनस्पतीचा पालापाचोळा, फळे, फांद्या, जीवावशेषाव्दारे मृदेस सेंद्रीय घटकांचा पुरवठा होतो व 'ओ' थराची निर्मिती होते. यामुळे मृदेची सुपिकता वाढते. गांडूळ, वाळवी, मुंग्या व इतर किटकामुळे द्रव्यपदार्थ मृदेच्या पृष्ठभागावर आणले जातात.

ब. मृदा अंगापासून होणारा ऱ्हास - मृदेतील खनिजे, सेंद्रीयद्रव्ये, पाणी, वायू आणि मृदाकणांचा यांचा मृदेपासून ऱ्हास होतो, वाहत्या पाण्यामुळे मृदेची धूप होऊन पृष्ठभागावरील मृदाकण व द्रव्यपदार्थांचा ऱ्हास होतो. बाष्पीभवनामुळे विकिरण उर्जेचा ऱ्हास होतो.

२. जैविक क्रिया

मृदा विकासात वनस्पती, सूक्ष्म जीव-जंतु, प्राणी व किटक यांची महत्वाची भूमिका आहे. एक क्युबिक सेमी मृदेत १० लाखाहून अधिक सूक्ष्म जीव-जंतू असतात. बुरशी, कवक, शैवाल व इतर बॅक्टेरियाचा यात समावेश होतो, मृदेस कार्बनचक्र, नायट्रोजन चक्रामध्ये सेंद्रीय पदार्थाचे विघटन बॅक्टेरिया माफत केल्याने कार्बनचे व नायट्रोजनचे स्थिरीकरण करतात. उंदीर, घुशी, खारी, गोगलगाय, गोम, हुमणी, सुरवट, ससे व सास यासारखे प्राणी मृदेत राहत असताना मृदा सच्छिद्र बनवितात. वाळवी, मुंग्या , गोम यासारखे किटक मृदेतील सेंद्रीय घटकाचे वरच्या दिशेस स्थानांतरण करण्यास सहायक ठरतात. जैविक विदारणाव्दारे मृदा विकासात वनस्पतींची मदत होते. वनस्पतीव्दारे बाष्पोत्सर्जन व वनस्पतींची वाढ याव्दारे उर्जेचा व्यय मृदेपासून होत असतो. वनस्पतीच्या पानाव्दारे होणा-या बाष्पोत्सर्जनामुळे मृदेतील पाण्याचा ऱ्हास होतो. मृदेच्या अ थरातून ब थरामध्ये खनिजांचे वहन होते. सेंद्रीय पदार्थाचे अधोगामी वहन होते. नायट्रोजन सारख्या वायूचा विनायट्रीकरण क्रियेव्दारे ऱ्हास होतो.

३. रासायनिक क्रिया

वनस्पतीच्या गळलेली पाने, फुले, फळे यांपासून निर्माण झालेली आम्ले, पावसाच्या पाण्यात विरघळलेले वायूमुळे तयार झालेली आम्ले तसेच पाण्याचा निचरा यांचा परिणाम खडकावर होतो. रासायनिक विदारण, द्रव्यपदार्थांचे स्थलांतर व खनिजाचे रूपांतरण यामुळे मृदेचा रासायनिक विकास होतो.

अ. द्रव्यपदार्थांचे स्थलांतर

खनिजद्रव्य व सैद्रीय पदार्थांचे मृदेमध्ये स्थलांतर होत असते. पदार्थाचे स्थलांतर हे खालच्या व वरच्या दिशेने होते. ज्या ठिकाणी भूपृष्ठ सपाट व समपातळीत आहे तेथे केशाकर्षण क्रियेने वरच्या दिशेने हालचाल होते. याउलट उतार असणाच्या मृदास्तरामधून द्रव्यपदार्थाचे स्थलांतरण खालच्या दिशेने होते. मृदेच्या 'अ' थरातून खनिजद्रव्य व सेंद्रीय पदार्थांचे हालचाल खालच्या थरामध्ये होते. म्हणून या थराचा रंग फिकट होतो. यामुळे वरच्या थरात क्वार्टस आणि सिलिकाचे जाडे भरडे मृदाकण शिल्लक राहतात. उदा. कार्बोनेट खनिजद्रव्याशी कार्बनिक अॅसिडची रासासनिक क्रिया होऊन कॅल्शिअम कार्बोनट निघून जातो. खालच्या थरात त्याच्या गुठळ्या आढळतात. मृदेच्या 'ब' थरात ते साचले जातात व या थराचा रंग गडद होतो. मृदेच्या वरच्या थरामध्ये भूमिगत पाण्यातील विद्राव्य पदार्थांची (विविध क्षार) वरच्या दिशेने हालचाल होते.

ब. द्रव्यपदार्थांचे रूपांतरण

मृदेमध्ये खनिजद्रव्य व सेंद्रीय पदार्थांचे रूपांतरण होत असते. प्राथमिक खनिजांचे विघटन होउन दुय्यम खनिजामध्ये रूपांतरण होते, खनिजे व सेंद्रीय पदार्थाचे विघटन होते व त्यांची संयुगे निर्माण होतात. उदा. लौह आणि पाण्यातील ऑक्सिजन अभिक्रिया होऊन फेरस ऑक्साइडची निर्मिती होते. तर कॅल्शिअम कार्बोनटचे रुपांतरण  बायकार्बोनेटमध्ये होते. वनस्पतीच्या पेशीचे रुपांतर हयूमस मध्ये होते. सेंद्रीय पदार्थ व खनिजद्रव्य पदार्थाचे घनिष्ठ मिश्रण होते.

२.२.३ मृदेचे भौतिक गुणधर्म / प्राकृतिक गुणधर्मः

मृदेचे भौतिक गुणधर्म पुढीलप्रमाणे आहेत.

कणांचा प्रकार	चिकणमाती	गाळ/पोयटा	बारीक वाळू	जाड वाळू
कणांचा व्यास (मि.मि.)	०.००२पेक्षा कमी	०.००२-०.०२	०.०२-०.२	०.२-२.०
जलसंधारणशक्ती	सर्वात जास्त	जास्त	कमी	सर्वात कमी

जेवढे मृदाकणाचा आकार सूक्ष्म तेवढी मृदाकणामध्ये पोकळी जास्त असते व मृदाकण एकमेकांना पट्ट धरून ठेवतात. त्यामुळे पाणी संधारण क्षमता जास्त असते. मृदेच्या पोताचे परीक्षण हे मृदाकणांना स्पर्श करुन व आकार देण्यावरुन ओळखता येतो. यावरून मृदा पोताचे खालील प्रकार पडतात.

पोताचा प्रकार	स्पर्श व आकार गणधर्म
भारी चिकण	अत्यंत चिकट, गुळगुळीत, मृदेच्या गोळयास आकार देता येतो, मृदेची तार काढता येते.
चिकण पोयटा	ओली मृदा हातास चिकटते. मृदेच्या गोळयास कोणताही आकार देण्यास सुलभ.
पोयटा / गाळ	ओल्या स्थितीत मऊ लोण्यासारखा, हातास चिकटत नाही.
वाळुमय चिकण	चिकट परंतु थोड़ी खरखरीत, मृदेच्या गोळयास आकार देता येतो.
वाळूमय पोयटा	बारीक वाळूचे प्रमाण अधिक, खरखरीतपणा थोड कमी.
वाळूसर / भरड	अत्यंत खरखरीत, मृदेचे कण एकमेकांना चिकटून राहत नाही.

२. मृदेची संरचना

मृदेची संरचनेवर पाण्याचा निचरा, जलसंधारणक्षमता व वनस्पतीच्या मुळांचा विकास अवलंबून असतो. शेतीतील पिकांची निवड करताना मृदा संरचनेचा अभ्यास केला जातो. मृदाकणांचा पोत, हवामान, सेंद्रीय घटक, चुन्याचे प्रमाण व मानवी हस्तक्षेप यावर मृदेची संरचना अवलंबून असते. एस. ए. इॉकॅराव्ह या रशियन तज्ञाच्या मते घनाकृती, प्रचिनाकृती व पापुद्रयुक्त असे मृदेच्या संरचनेचे प्रकार आढळतात. या शिवाय १.कणाकणांची रचना २.रवाळ ३ ढेकळी ४.प्रचिनाकृती ५. कठिण कवचाच्या फळासारखी, ६.कोनाकृती ए.स्तंभाकृती ८.पापुद्रेयुक्त ९. आकारहीन असे मृदेच्या संरचनेचे प्रकार आहेत.

३. मृदाकणातील पोकळी / हवा

हवा हे मृदेचे महत्वाचे अंग आहे. मृत हवा खेळती असावी लागते. कारण वनस्पतीच्या मूळांना श्वसनासाठी व बॅक्टेरियांची वाढ होण्यासाठी मृदेत हवा/ पोकळी आवश्यक असते. मृदाकणांच्या आकारावरुन मृदेतील पोकळी निश्चित होते. वाळूसर भरड मृदाकणामध्ये पोकळी जास्त असते. याच पोकळीमध्ये हवा असते. मृदेमध्ये पाणी टाकल्यावर या हवेची जागा पाण्याने घेतली जाते. याचाच अर्थ पोकळी जास्त असल्यास पाण्याचा निचरा जास्त होतो. म्हणून वाळूमधून पाणी लवकर वाहून जाते. याउलट चीकण मातीच्या मृदाकणामध्ये पोकळी कमी असल्याने पाण्याचा निचरा होत नाही. या प्रकारच्या मृदेत वनस्पतींच्या मुळांना श्वसन करणे अवघड होते. पूर्वी धाब्याची घरे बांधताना छपरावर चीकण मातीचा सर्वात वरचा थर टाकत असत. त्यामूळे घराचे छप्परही गळत नसे. या दोन्हीपेक्षा पोयटा मृदा उपयुक्त ठरते.

४. मृदेचे तापमान

मृदेचे तापमान सौरउर्जेवर अवलबून असते. याशिवाय मृदेचा रंग, वनाच्छादन, मृदेचा पोत व मृदेतील ओलावा हे घटकही मृदा तापमानावर परिणाम करतात. वनस्पतीची बीजे अंकुरण्यासाठी व वनस्पतीची वाढ होण्यास उष्णता आवश्यक असते, ती मृदेच्या तापमानामधून वनस्पतींना प्राप्त होते. मृदेचे तापमान २७ ते ३२ अंश से. असताना मृदेतील सूक्ष्म जीवजंतूचीवाढ झपाट्याने होते व कुजण्याची क्रिया, रासायनिक क्रिया देखील गतिने होते. याउलट कमी तापमानाच्या प्रदेशात या क्रिया मंदावतात. ज्या मृदामध्ये पाण्याचा निचरा होतो त्या मृदा उबदार असतात तर ज्या मृदात ओलावा असतो त्या थंड असतात, वाळूसर, गडद मृदा उष्णता जास्त शोषून घेतात. वनाच्छादन व पिकाखालील मृदाचे तापमान कमी असते,

५. मृदेचा रंग

मृदेतील खनिजे, सेंद्रीय पदार्थ, हवामान, क्षार व पोत या घटकावर मृदेचा रंग अवलंबून असतो. जास्त पावसाच्या प्रदेशात निचरा होणा-या मृदेत तसेच लोह व अॅल्यूमिनीअम यांचे प्रमाण जास्त असल्याने मृदांचा रंग तांबूस असतो. मृदेत चुना व जैव घटकांचे प्रमाण जास्त असल्यास मृदेस गडद रंग प्राप्त होतो. याउलट ज्या मृदेत क्षारांचे प्रमाण जास्त असते त्या मृदेचा रंग पांढरट असतो. एकाच खनिजावर विविध रासायनिक क्रिया घडून वेगवेगळ्या रंगाची मृदा तयार होते. लोहखनिजापासून पिवळसर, तपकिरी, तांबडी या रंगछटा मृदेत तयार होतात. विदारणाच्या तीव्रतेवरुनही मृदा रंगामध्ये भिन्नता आढळते. भारतात मृदाचे वर्गीकरण त्यांच्या रंगावरुन केलेले आहे. उदा. लाल पोयटयाची मृदा, काळी कापसाची मृदा.

६. मृदेचा ओलावा / पाणी

जीवावरण निर्माण होण्यासाठी मृदेतील पाणी हा घटक महत्वाचा आहे. मृदेच्या पाण्यात अनेक खनिजे व मुलद्रव्ये विरघळलेली असतात. मृदेतील पोषक द्रव्ये पाण्याच्या माध्यमातून वनस्पतीपर्यंत पोहचली जातात. बी रुजणे, पीकांची वाढ होणे, मृदेतील सूक्ष्म जीवांच्या क्रिया होण्यास पाण्याची भूमिका महत्वाची आहे. मृदेतील पाणी तीन स्वरूपात असते. कणांतर्गत पाणी, केशाकर्षणाचे पाणी, मुक्त पाणी ही तीन स्वरूपे होत. कोरडी मृदा हवेतील बाष्पाचे शोषून घेते, हे पाणी मृदाकणांशी एकरूप झालेले असते, त्या पाण्यास कणांतर्गत पाणी असे म्हणतात.

मृदाकणातील सूक्ष्म पोकळीत ते पाणी पृष्टताणामुळे धरुन ठेवणारे पाणी केशाकर्षणाचे पाणी असते. मृदेत असलेल्या प्रत्येक कणात व कणांभोवती पाणी धरून ठेवण्याची शक्ती असते, तीला जलसंधारण शक्ती असे म्हणतात. मृदाकणात जास्तीत जास्त पाणी धरुन ठेवण्याची स्थिती ही कमाल जलसंधारण शक्ती असते. मृदाकणांचा व्यास जेवढा लहान तेवढी मृदा पाणीसंधारण क्षमता जास्त असते. मृदेतील पाणी वनस्पतींच्या पानाव्दारे बाष्पोत्सर्जित होत असते. याच वनस्पतीपासून जेव्हा पानगळ होते, तेव्हा मृदेच्या पृष्ठभागावरुन होणारे बाष्पीभवन रोखले जाते.मृदेतील पाणी निचरा न झाल्यास व गरजेपक्षा अतिसिंचन झाल्यास मृदा क्षारपड बनतात वा पानथळीकरण झालेल्या आढळतात.

२.२.४ मृदेचे रासायनिक गुणधर्म

वनस्पतींना निरोगी वाढीसाठी मृदेतील पोषकद्रव्य अथवा अन्नद्रव्य पुरवण्याची क्षमता रासायनिक गुणधर्मावरुन अवलंबून असते. म्हणजेच मृदेची सुपिकता व रासायनिक गुणधर्म यांचा जवळचा सहसंबंध आहे. रासायनिक गुणधर्माचे मापन नत्र, स्फुरद व पालाश याने केले जाते. मृदेच्या या रासायनिक गुणधर्माचे परीक्षण केल्यास शेतक-याचा फायदा होतो. मृदेत पिकांसाठी आवश्यक रासायनिक घटक कोणते उपलब्ध आहेत? उपलब्ध नसणाच्या घटकांसाठी कोणती खते वापरावीत याचा निर्णय घेणे शक्य होते.

मृदेत सिलिकॉन, कॅल्शिअम, मॅग्नेशिअम, लोह, पालाश, सोडिअम आणि अॅल्यूमिनिअम ही रासायनिक संयुगे महत्वाची आहेत. याशिवाय कोबाल्ट, जस्त, बोरॉन, मॅगेनिज, तांबे, आयोडीन ही वनस्पतींना कमी प्रमाणात आवश्यक असणारीही खनिजे मृदेत अस्थित्वात असतात. यांना सुक्ष्म अन्नद्रव्ये घटक असेही म्हणतात. मृदेतील खनिजे पाण्याबरोबर सयोग अथवा मिश्रित झाल्यास मृदेच्या रासायनिक गुणधर्मात बदल होतो. म्हणजेच मृदेतील खनिजानुसार मृदेची रासायनिक घटना तयार होते. याशिवाय सेंद्रीय पदार्थ, जैविक घटक आणि तापमान व फर्जन्य यांच्या एकत्रित क्रियेमधून विविध रसायनांची निर्मिती होते. या रसायनाचे मापन मृदेचा सामूने करतात.

1 मृदेचा सामू /मृदेची आम्ल विम्लता निर्देशांक (pH)

आम्ल-विम्लता हा मृदेचा रासायनिक गुणधर्म आहे. जमिनीच्या विक्रिया मूल्यात आम्लता व क्षारता हे रासायनिक गुणधर्म मोजतात. मृदेच्या सुक्ष्म कणाचा केंद्रभाग हा खनिजाचा बनलेला असून तो विद्युतभाराने परिवेष्ठीत असतो. ऋण विद्युतभारीत अणूकडे धन विद्युतभारीत अणू आकर्षित होतात. या ऋण आयनाच्या व हायड्रोजनच्या प्रमाणावर जमिनीची विक्रिया अवलंबून असते. या क्रियेत जसजसे हायड्रोजनचे प्रमाण वाढत जाते, तस तसे सामू मूल्यात घट होत जाते व मृदा आम्लधर्मी बनेल. याउलट हायड्रोजनचे प्रमाण कमी झाल्याने सामू वाढतो व आम्लधर्मी मृदा बनते.

मृदेची आम्लता सामू मध्ये मोजली जाते.

आम्ल/विम्लता निर्देशांक ० ते १४ अंकाने दर्शविला जातो

७ = तटस्थ सामान्य

७ पेक्षा कमी = आम्लता

७ पेक्षा जास्त = विम्लता/ अल्कधर्मीपणा

वनस्पतीच्या निकोप वाढीसाठी = pH ६ ते pH ७.५ या दरम्यान सामू

मृदेतून निचरा योग्य होत असल्यास सामू ६ ते ८.५ या दरम्यान दरम्यान असतो. मात्र मृदेतून निचरा होणे कमी झाल्यास म्हणजेच पाणथळीकरण झाल्यास सामू ८.५ पेक्षा जास्त होतो. याशिवाय आम्ल व विम्लतेचे प्रमाण वाढल्यास पिकावर रोग पडणे वा विपरीत परिणाम आढळून येतात. काही बुरशीजन्य रोग आम्लता वाढल्यास तर विम्लता वाढल्यास बटाटा व ऊस यापिकावर रोग पडतात. कमी पावसाच्या प्रदेशात मृदा अल्कधर्मी असतात तर जास्त पावसाच्या प्रदेशात त्या आम्लधर्मी असतात. चुनखडी, जिप्सम, डोलोमाइट, गंधक व पायराइड यासारखी द्रव्ये मृदेचा सामू सुधारणी द्रव्ये आहेत. अति आम्लधर्मी मृदेमध्ये चुनखडी मिसळल्यास तीचा आम्लपणा कमी होतो तर अल्कधर्मी मृदेत जिप्सम मिसळल्यास विम्लता कमी होते.

2 मृदेतील जैविक घटक:

विविध पिकांचा पालापाचोळा, वनस्पतीची वाळलेली पाने, फुले, फळे, लहान फांद्या, वाळलेले गवत, प्राण्यांची विष्ठा आणि लहान मोठया प्राण्यांचे मृत कुजलेल्या अवशेषातून सेंद्रीय पदार्थ मिळतात. हे संदीय पदार्थ मृदेस नत्र, स्फुरद व गंधक या अन्नद्रव्यांचा पुरवठा करतात. याशिवाय या सेंद्रीय पदार्थामुळे जमीनीला कार्बनही मिळतो. त्यामुळे मृदेत उपयुक्त जीवजंतूची वाढ होते. अनेक किटक, किडे, मुंग्या, वाळवी व सुक्ष्म जीव जंतू, गांडूळ, सरपटणारे क्रुमी, बुरशी, शैवाल यांचे मृदेत निवासस्थान बनते. अनेक सूक्ष्म जीवजंतु याच्यामुळे जमीनीत पोकळी निर्माण होते व मृदेतून पाण्याचा निचरा होण्यास मदत होते. सजिवांच्या विष्ठामधूनही प्राप्तसेंद्रीय पदार्थामुळे मृदा सुपिक बनते व  मृदेच्या पोतामध्ये बदल होतो. चीकनमातीमध्ये सेंद्रीय पदार्थ मिसळल्याने तीचा चिकटपणा कमी होतो व रंगातही बदल होतो. मृतावशेषांचे विघटन सुक्ष्म बॅक्टेरीयामार्फत होते व कार्बन, नायट्रोजन मृदेस पुन्हा मिळतो. जे घटक विविध प्राणीमात्रानी प्रत्यक्ष-अप्रत्यक्षपणे वनस्पतीकडून ग्रहण केलेले असतात त्या सर्व घटकांची पुर्नप्राप्ती मृदेस विघटनामाफत होते आणि ह्युमसची निर्मिती होते.

3 मृदेतील नत्र, स्फुरद, पालाश

3.1 नत्र

नायट्रोजन हे वायुरुप मुलद्रव्य हवेचा मुख्य घटक आहे. वनस्पती, प्राण्याच्या जीवावशेषाचे विघटन होवून अमोनिया, नायट्रिक अॅसिड या संयुग रुपात मृदेस प्राप्त होतो. मृदेत जैवपदार्थाचा साठा म्हणजे नायट्रोजनचे भांडार होय. वनस्पतींच्या वाढीसाठी नायट्रोजनची गरज असते. वनस्पतीस नत्रामुळे गडद हिरवा रंग चढतो. नत्रामुळे इतर अन्नघटके यांची देवाणघेवाण जलद होण्यास मदत होते. स्फुरद, पालाश यांचे शोषण होण्यास मदत होते. नत्राचा उपयोग वनस्पती प्रथिने, हरितद्रव्ये तयार करण्यास करतात. हवेत सुमारे ७८ टक्के नायट्रोजन असतो परंतु हवेतून वनस्पतींना शोषून घेता येत नाही. जेव्हा हा वायू मुलद्रव्यांशी संयोग पावतो, तेव्हा वनस्पती त्यांचा पोषणासाठी उपयोग करतात. सोडियम, कॅल्शिअम, पोटॅशिअम यांच्या क्षाराबरोबर नायट्रोजन असतो. मृदेतील काही उपयुक्त जीवाणू व्दिदल धान्य पिकांच्या मुळांच्या गुठळयामध्ये राहतात. वनस्पतींच्या मुळात रायझोबियम हे जीवाणू राहतात. हे सूक्ष्म जीव नायट्रोजनपासून नायट्रोजनची संयुगे निर्माण करुन मृदेत स्थिरीकरण करतात. अझोटोबॅक्टर व क्लोस्ट्रीडियम हे जीवाणू हवेतील नायट्रोजनचे अमोनियामध्ये रुपांतर करतात. नील-हरित शैवाल यांच्या अनेक जाती आहेत, त्यापैकी काही जाती नायट्रोजनचे मृदेत स्थिरीकरण करतात. मृदेतील सुक्ष्म जीव कार्बनी नायट्रोजनचे रुपांतर अकार्बनी स्वरुपात करतात तर काही कार्बनी पदार्थाचे अपघटन करतात. याशिवाय नायट्रेड स्वरुपातील मृदेतील नत्र वनस्पती शोषून घेतात. नत्राचे प्रमाण कमी झाल्यास पीक उशीरा पक्व होते, कमकुवत होते व रोगास लवकर बळी पडते. शेणखतातून नत्र मृदेस प्राप्त होते.

3.2 स्फुरद (फॉस्फेट)

स्फुरदमुळे वनस्पती परिपक्व होतात. त्यांच्या मुळांची वाढ चांगली होते. वनस्पतीच्या परिपक्व फळात स्फुरद अधिक प्रमाणात आढळते. पीक वाढत असताना प्रगत भागातही स्फुरदचे प्रमाण जास्त असते. मृदेत खनिज रुपात व कार्बनी घटकात स्फुरद आढळते. अॅपेटाईट या खनिजात स्फुरदचे साठे मोठ्या प्रमाणात असतात. याशिवाय मृदेत लोह व अॅल्यूमिनियम यांच्याशी निगडीत स्फुरद द्रव्य आढळून येते. स्फुरदचा व चुनखडकांचा संयोग झाल्याने खनिज स्फुरद बनते. पाण्यातील विद्राव्य स्फुरदचा जाभ्या मृदेशी संयोग होवून आयर्न अॅल्यूमिनियम स्फुरद बनते. मृदेचा सामू ६ ते ८ च्या दरम्यान असतो तेव्हा स्फुरदची उपलब्धता भरपूर होते. स्फुरदमुळे मृदेतील सूक्ष्म जीवाणूची वाढ होते. फॉस्फरसचा अर्थ चकाकणारा पदार्थ असा आहे. भूकवचामध्ये याचे प्रमाण ०.१३ टक्के आहे. अग्निजन्य खडकांमध्ये व गाळाच्या खडकात आढळतो. पांढरा, पिवळा, तांबडा, जांभळा, काळा इत्यादी रुपामध्ये अस्थित्वात असतो. सर्व सजिवांच्या हाडात, दातात व प्रथिनात फॉस्फरस असतो.वनस्पती व प्राणी मृत पावल्यावर परत मृदेस फॉस्फरस चक्राव्दारे प्राप्त होतो.

3.3 पोटॅशिअम /पालाश

पृथ्वी भूकवचामध्ये सुमारे २.५९ टक्के पोटॅशिअम आढळते. हे धातूरुप मुलद्रव्य जमिनीत क्षार रुपाने असते. याशिवाय पोटॅशिअम सागरी पाण्यात खनिज़रुपात आढळतो. वनस्पतीस तजेलदार, टवटवीत व जोमदार ठेवणारा पालाशची पिकांच्या वाढीस आवश्यकता जास्त असते. वनस्पतीच्या जीवरसात पालाश दिसून येते. पालाशमुळे पिष्टमय पदार्थाचे रुपांतर साखरेत होण्यास मदत होते. पालाशमुळे वनस्पतीच्या साली जाड व मजबूत होतात. त्यांची रोगप्रतिकारकशक्ती वाढते. वनस्पतीच्या विविध कार्यात पालाश मदत करतो मात्र सेंद्रीय घटकात पालाश आढळत नाही. ऊसाच्या बाबतीत अधिक नत्रामुळे होणारे दुष्परिणाम कमी करुन उसाची प्रत उंचावण्यास याची मदत होते. पालाशची लवणे पाण्यात विरघळतात, ती मुद्दाकणांना चिकटून राहतात. भारी काळया मृदेत पालाशचे जास्त प्रमाणात असतो. जास्त पावसाच्या प्रदेशात आम्ल मृदेत व हलक्या पोताच्या मृदेत पालाश कमी प्रमाणात असतो.

४. विद्युत वाहिनी Electronic Conductivity-EC: विद्युत वाहिनी हे क्षारता मोजण्याचे प्रमाणित मापन आहे. आंतरराष्ट्रीय मापन युनिट हे प्रती मीटर असून २५० से. तापमानाशी बरोबर केलेले आहे. या मापनावरून मृदा विद्युतवहन असल्याचे सिद्ध होते.

वर्ग		विद्युतवहन
०	क्षारता नसणे	०.२
१	फार थोडी क्षारता	२-४
२	थोडी  क्षारता	४-८
३	साधारण क्षारता	८-१६
४	अतिशय जास्त क्षारता	१६ पेक्षा जास्त

5.    कॅल्शियम कार्बोनेट गुणधर्म: पिकांच्या मुळांच्या वाढीसाठी कॅल्शिअम उपयोगी पडते. ज्या वनस्पतींची वाढ थांबते व पाने पिवळी पडतात, त्यांना कॅल्शिअमची गरज असते.

6.    मॅग्नेशिअम- हरितदव्य व श्वसनक्रियेत नियमितता राखण्यास मॅग्नेशिअमचा उपयोग होतो. मॅग्नेशिअममुळे व लोहामुळे वनस्पतीत हरितद्रव्य वाढण्यास मदत होते.

7.    गंधक- वनस्पतींना प्रथिने बनविण्यास गंधक उपयुक्त असते. कार्बनी पदाथमिधील गंधक वनस्पतींना उपलब्ध होते.

याशिवाय लोह, मॅगेनीज, जस्त, तांबे इत्यादी घटकांचाही सूक्ष्मद्रव्यात समावेश होतो. वनस्पतीत अ जीवनसत्वे तयार होण्यास तांब्याचा उपयोग होतो.

२.३ सारांश

मृदा हा जीवनाचा आधार आहे. पृथ्वीच्या एकूण भूपृष्ठापैकी जवळ जवळ २९टक्के क्षेत्र भूखंडाने व्यापले आहे. यापैकी निम्मे क्षेत्र वाळवंट, शुष्क व हिमाच्छादीत असल्याने शेतीयोग्य मृदा नाही. म्हणजेच जवळ जवळ १५ टक्के पृथ्वीवर असणारा मृदेचा लहानसा थर जीवसृष्टी टिकवण्याचे महत्वाचे कार्य करतो. अशा मृदेचे संरक्षण व संवर्धन  करण्यासाठी मृदेची निर्मितीचे घटक, निर्मिती क्रिया व गुणधर्माचे अध्ययन करणे गरजेचे आहे. जनक खडक, भूपृष्ठरचना, हवामान, जैविक घटक, कालावधी आणि मानव हे घटक मृदा निर्मिती कार्यात सक्रिय भाग घेतात. मृदा निर्मितीची क्रिया प्रदिर्घ असून यामध्ये विदारण कालावधी हा महत्वाचा घटक आहे. मृदेचा काळानुरुप विकास होत असताना भौतिक, रासायनिक व जैविक क्रिया होत असतात. भारतासारख्या कृषीप्रधान देशामध्ये मृदेचे गुणधर्म प्रयोगशाळेत तपासणी करुन पिकांची निवड करण्यास सुरुवात झाली आहे. मृदेचे रासायनिक व भौतिक गुणधर्माच्या या घटकामुळे अप्रत्यक्ष जाणीव जागृती होत आहे. मृदानिर्मिती व गुणधर्म अध्ययन केल्याने मृदा भूगोल हा उपयोजित भूगोल होण्यास मदत होते.

२.४ पारिभाषिक शब्द

जनक खडक : मृदा छेदातील अविदारीत खडक

मृदा छेद : जनक खडकापासून भूपृष्ठाच्या सर्वात वरच्या मृदा थरापर्यंतचा काप

मृतिकाः मृदेचे सूक्ष्म कण

मृदा पौत : मृदा कणाचा भिन्न आकार

पोयटा : गाळ

वाळू: रेती

सामू : आम्ल विम्लता मोजण्याचे मुल्य

२.५ स्वयं अध्ययन प्रश्न

१. कमी उताराच्या सखल भागात मृदेची जाडी ........ असते.

अ) कमी  ब) जास्त क)खूपच कमी ड) यापैकी नाही

२. मृदेची रचना व निर्मिती ही ......... प्रक्रिया आहे.

अ) अर्थिक ब) नैसर्गिक क) पर्यावरणीय ड) सामाजिक

३....... क्षेत्रामध्ये ओ थराचा विकास चांगला होतो.

अ) वनाच्छादीत ब) गवताळ क)दलदलीच्या ड) वालुकामय

४. मृदेच्या ....... थरास संग्राहक थर म्हणतात.

अ) ओ थर         ब) अ थर     क)ब थर    ड) ड थर

५. मृदेची सुपिकता.......... घटकावर अवलंबून असते.

अ) सेंद्रीय  ब) मृदाकण  क)पाणी   ड) खड्क

६.......पोताची मृदा खरखरीत व विलग कणाची असते.

अ) चिकण ब) पोयटा कवाळूमय पोयटा ड) यापैकी नाही

७...... पोताची मृदा गुळगुळीत व तार काढता येते.

अ) चिकण ब) पोयटा क)वाळूमय पोयटा ड) यापैकी नाही

८. कमी पावसाच्या व कोरड्या प्रदेशात....... मृदा आढळते.

अ) आम्लधर्मी ब) अल्कधर्मी क)काळी ड) गाळाची

९. आम्लधर्मी मृदेचा सामू ........ असतो.

अ) १ ते ७         ब) ७     क)७ ते १४        ड) १४

१०. अल्कधर्मी मृदेचा सामू ....... असतो.

अ) १ ते ७         ब) ७     क)७ ते १४        ड) १४

११....... हा पदार्थ पिष्टमय पदार्थाचे साखरेत रूपांतर करतो.

अ) पोटॅशिअम  ब) जिप्सम         क)लोह  ड) कार्बन

१२. लोहाचे भस्मीकरण झालेल्या मृदेस ....... रंग प्राप्त होतो.

अ) काळा         ब) तांबडा         क)पांढरा          ड) जांभळा

१३. मृदेचे तटस्थ सामू मुल्य ........असते

अ) ७  ब) ४      क)९   ड) १४

१४....... पोताच्या मृदंत पाण्याचा निचरा सर्वाधिक होतो.

अ) पोयटा         ब) चिकण         क)वाळूसर        ड) या पैकी नाही.

२.६ स्वयं अध्ययन उत्तरे

१. ब       २. ब    ३. ब     ४. क    ५. अ    ६.क     ७. अ    ८.ब      ९.अ      १०.ब     ११.अ    १२.ब   १३.अ १४.क

अधिकच्या वाचनाची पुस्तके व वेबसाइट

·                        मृदा भूगोल, ए.बी. सवदी व पी.एस. कोळेकर, निराली प्रकाशन,

·                      मृदा भूगोल, डॉ. प्रकाश सावंत, फडके प्रकाशन

·                      ENCYCLOPEDIA of SDIL SCIENCE, ediled by WARD CHESWORTH, University of Guelph Canada ISBN: 978-1-4020-3994-2 Spinger Dararechi Bedin, Hiadelterg, New Yark

·                        Keys to Soil Taxonomy, By Soil Survey Staff, United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service, Tenth Edition, 2006

·                      http://higheredbcs.wiley.corri/legacy/college/strahler/0471417415/animations/ch10/animation.html

·                        http://isgs.illinols.edu/about-isgs/staff-dir/d/domier/biomantle.swf