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जो प्रॉब्लमैटिक सॉइल्स (समस्याग्रस्त मृदा) होती हैं वो लैंड या सॉइल की कैरेक्टरिस्टिक्स की वजह से crops की कल्टीवेशन के लिए economically viable नहीं होतीं। इन सॉइल्स को satisfactory crop production के लिए कुछ remedial measures और management practices की ज़रूरत होती है।

Types of Problematic Soils (समस्याग्रस्त मृदा के प्रकार)

प्रॉब्लमैटिक सॉइल्स को constraints के nature के आधार पर दो main categories में classify किया गया है:

1. Physical nature - (a) Highly eroded soils, ravines और sloping lands पर soils (b) Soil physical constraints
2. Chemical nature - (i) Salt affected soils और (ii) Acid soils

1. Physical Problematic Soils (भौतिक समस्याग्रस्त मृदा)

Highly Eroded Soils, Ravines और Sloping Lands

जिन areas में ये problem है, उनमें Western Rajasthan, Saurashtra region of Gujarat, Maharashtra, और Jamuna और Chambal rivers के किनारे ravines शामिल हैं। Gujarat में Kotar lands और hilly areas के steep slopes भी इस category में आते हैं। Erosion का main cause wind, water और land slides हैं।

Wind Erosion (वायु अपरदन)

Wind erosion arid और semi-arid areas में होता है जहां vegetation नहीं होती क्योंकि wind velocity high होती है। Soil particles lift होकर उड़ जाते हैं और जब dust-bearing wind की velocity कम होती है, तो coarser soil particles dunes के form में जमा हो जाते हैं, जिससे fertile lands cultivation के लिए unsuitable हो जाते हैं।

Water Erosion (जल अपरदन)

Water erosion हर rain के दौरान large area से soil की एक thin covering हटा देता है जिससे runoff होता है। इसे runoff के muddy colour से detect किया जा सकता है, जिसे sheet erosion कहते हैं। 

बाद में, silt-laden runoff से field पर well-defined minute finger-shaped grooves बनते हैं, जिन्हें rill erosion कहा जाता है।

ये tiny grooves widen होकर deep channels में develop होते हैं, जो बहुत बड़े हो सकते हैं,और इसे gully erosion कहते हैं।

Land Slides or Slip Erosion (भूस्खलन या स्लिप अपरदन)

Slope forming material जैसे natural rocks, soil आदि का outward और downward movement land slides या slip erosion कहलाता है। Land slides का main cause topography, geological structure, type of rocks और उनकी physical characteristics होते हैं।

Crusting Soils (पपड़ीदार मृदा)

• जब raindrop exposed dry soil surface पर strike करती है, तो soil aggregates का disintegration और dispersion होता है।
• Finer clay particles infiltrating water के साथ नीचे move करते हैं और soil pores को clog कर देते हैं।
• जब water evaporate होता है और soil dry होती है, तो soil की एक hard layer या crust form हो जाती है।
• यह crust seedling emergence के लिए serious barrier होता है।
• Crusting of alluvial soils पूरे देश में serious problem है, खासकर Haryana, Punjab, Rajasthan, Bihar और West Bengal में।
• इन soils को improve करने के लिए farm yard manure या green manuring apply करना beneficial है।

Chalka Soils

ये red sandy loam soils हैं जिन्हें "Chalka soils" कहते हैं। ये Andhra Pradesh के large area में पाई जाती हैं। ये सूखने पर बहुत hard हो जाती हैं, जिससे crops की growth पर negative effect पड़ता है। इन types of soils को improve करने के लिए slow decomposing crop residues और other materials जैसे powdered groundnut shell या paddy husk को incorporate करना चाहिए।

Sandy Soils (रेतीली मृदा)

• Sandy soils dry और hot climate में slow chemical weathering की वजह से weakly developed होती हैं।
• Coarse texture के कारण इनमें low water holding capacity और high infiltration rate होता है, जो main production constraint है।
• Nutrient content और retention low होता है, जिससे fertility status भी low होता है।
• Poor soil structure इन्हें wind erosion के लिए बहुत susceptible बनाता है।
• Sandy soils का agricultural potential cultivation के लिए sufficient water और nutrients की availability पर depend करता है।
• Properly manage की जाए तो sandy soils highly productive हो सकती हैं।

2. Chemical Problematic Soils (रासायनिक समस्याग्रस्त मृदा)

Salt Affected Soils (नमक प्रभावित मृदा)

Soil में कुछ amount of salts हमेशा present होते हैं। जब इनका concentration low होता है तो ये harmful नहीं होते, लेकिन salt content बढ़ने पर plant growth adversely affected होती है, जिससे productivity कम हो जाती है। India में salt affected soils approx. 7 million ha area cover करती हैं, जो mainly arid और semi-arid regions में हैं।

Salt affected soils को three categories में classify किया गया है: Saline soils, Saline-alkali soils और alkali या sodic soils।

Saline Soils (लवणीय मृदा)

• ऐसी soils जिनमें neutral soluble salts (chlorides और sulphates dominated) excess में होते हैं और plant growth को affect करते हैं।
• Soil solution का high osmotic pressure plants की roots द्वारा water uptake को hinder करता है।
• इन soils को EC > 4.0 dS m^-1, pH < 8.5 और ESP < 15.0 से characterize किया जाता है।
• ये surface पर saline efflorescence या white encrustation of salts से recognize की जाती हैं।
• India में इन्हें 'reh' और अन्य जगह 'thur' कहते हैं।

• Management (प्रबंधन)

  • Excess salt को rooting zone से remove करना reclamation का basic principle है।
  • Good quality water से Leaching और adequate drainage दो essential components हैं।
  • Organic matter add करने से soil की physical conditions improve होती हैं और water holding capacity बढ़ती है, जिससे salt diluted form में रहता है।
  • Initial year of reclamation में Rice एक satisfactory crop है। Rice के बाद legume उगाना production के लिए suitable है।
  • Salt tolerant crops grow करना भी management practice है।

Reaction: Soil – Na₂ + CaSO₄ ⇄ Ca – Soil + Na₂SO₄

ऊपर दी गई reaction reversible है इसलिए बनने वाले sodium sulphate को leaching द्वारा हटाने की आवश्यकता होती है।

जिन fertilizers का acidic residual effect होता है उनका उपयोग किया जाना चाहिए। Preferential order है: NH₃ > NH₄Cl > (NH₄)₂SO₄ > Urea।

Organic matter add करना soil की physical conditions जैसे aeration, water holding capacity, infiltration, pulverization के लिए हमेशा अच्छा है।

Tolerant और medium tolerant crops उगाना advisable है।

• Tolerant crops: Rice, Sugarbeet, Dhanicha
• Medium tolerant crops: Wheat, Barely, Oats, Millets
• Sensitive crops: Legume, Maize, Ground nut

Saline - Alkali Soils (लवणीय-क्षारीय मृदा)

• इन soils की characteristics हैं EC > 4.0 dSm^-1, pH > 8.5, ESP > 15.0।
• इनमें saline और alkali soils दोनों के features होते हैं।
• इसलिए, high salinity और ESP वाली soils को दोनों के लिए reclaim करना चाहिए, पहले salinity के लिए और फिर excessive exchangeable Na के लिए।

Acid Soils (अम्लीय मृदा)

• Bases का leaching acid soils बनने का main cause है, हालांकि parent acidicrock भी contributing factor है।
• इन soils में exchangeable Al³⁺ और H⁺ high होते हैं, pH value 5.5 से कम होता है और ये lime application पर respond करती हैं।
• Acid soils का plant growth पर adverse effect mainly aluminum, manganese और iron की toxic concentration, calcium और magnesium की deficiency, nutrient imbalance और microbial imbalance से related है।
• Aluminum toxicity के multiple effects होते हैं, जिनमें root growth का inhibition सबसे important है।
• Manganese toxicity (pH 5.0 से नीचे) plant metabolism को interfere करती है।
• Acid soils generally available phosphorus में low होती हैं और इनमें high P fixation capacity होती है। Micronutrient elements, except molybdenum, generally adequate होते हैं।
• Bacteria और actinomycetes की population lower होती है, और fungi की higher।
• Acid soils Assam, Tripura, Manipur, W.Bengal, Bihar, Orissa, Karnataka, Tamil Nadu, Himachal Pradesh और Kerala राज्यों में लगभग 47 mha area cover करती हैं।

• Management (प्रबंधन)

  • Acid soils को manage करने के दो तरीके हैं: या तो specific soil pH के लिए suitable crops उगाना, या amendments (जैसे Liming) apply करके soils को ameliorate करना जो soil acidity को conteract करें।
  • Liming से pH बढ़ाकर acid soils को agriculture use के लिए अधिक suitable बनाया जाता है।
  • Common practice है ground limestone soil में apply करना। Liming materials hydrolyse होकर hydroxyl ions release करते हैं जो hydrogen ions (acidity के cause) को neutralize करते हैं।

Equation: CaCO₃ + H₂O > Ca⁺⁺ + HCO₃^- + OH^-

H⁺ (Soil solution) + OH^- > H₂O

Liming Material और उनकी Neutralizing Value

Liming material	Chemical formula	Neutralizing value
Burnt lime	CaO	179
Slacked lime	Ca(OH)2	136
Dolomite	Ca Mg(CO3)2	109
Basic slag	CaSiO3	86

Soil acidity और उससे related problems के लिए more tolerant crops species उगानी चाहिए।

• Sensitive Crops: Arhar, Soybean, Cotton, Oats.
• Semi-tolerant crops: Gram, Maize, Sorghum, Peas, Wheat, Barley.
• Tolerant crops: Paddy, Potato, Tea, Millets, Rubber, coconut, coffee.

विभिन्न समस्याग्रस्त मृदाओं की Characteristics (टेबल)

Factors	Saline soil	Sodic soil	Saline-Alkali soil
pH	<8 .5="" td="">	>8.5	< or > 8.5 (Depends on options)
Soil EC (dS m-1)	>4.0	<4 .0="" td="">	>4.0
Soil ESP	<15 td="">	>15	>15
Soil SAR	<13 td="">	>13	>13
Soil physical condition	Normal	Poor	Normal

Method of Nutrient Evolution in Soil Sample (मृदा नमूने में पोषक तत्व मूल्यांकन के तरीके)

S.No.	Nutrient	Method
1.	Organic Carbon	Wakley and Black titration method (77 %)
2.	Total N	Zeldhal method
3.	Available N	Subhia and ashiza (Alkaline KMnO4) method
4.	Phosphorus	Alkaline soil Olsen method Acidic soil brays and kutzz method
5.	Potassium	Flame photo meter method
6.	Sulphur(SO4-2)	Turbedimetric method
7.	Micronutrient (Cu, Zn, Fe, Mn)	Atomic adsorption spectrophotometer(AAS)
8.	Boron	Hot water soluble method

Reagent used for determination of nutrient in soil sample

S.No.	Nutrient	Method
1.	Available N	Alkaline KMnO4
2.	P	Acidic soil (pH < 5.5):- (0.03 NH4F + 0.025 HCl) (1945) Neutral and alkaline soil (pH 8.5):-0.5 M NaHCO3 (1954)
3.	K	1 N Neutral Ammonium Acetate(CH3COONH4)
4.	Ca and Mg	Ammonium Acetate (cmol/kg)
5.	Fe, Mn, Zn, Cu	D.T.P.A. Extract Reagent
6.	Mo	Acid Ammonium Oxalate (pH : 3.3)
7.	B	Hot water soluble
8.	Organic Carbon	K2Cr2O7 + 0.5 N Ferus ammonium acetate (FAS)

QUICK REVISION POINTS (त्वरित पुनरावलोकन बिंदु)

• Word 'soil' Latin word ‘Solum' से derived है जिसका मतलब floor है।
• Soil science के fundamental principles सबसे पहले Dokuchaev और उनके students ने U.S.S.R. में 1879 में दिए।
• Dokuchaev ने soil को mineral और organic constituents से बना natural body बताया, जिसका definite genesis और distinct nature होता है।
• Father of soil science: – V.V. Dokuchaev.
• Soil as a nutrient bin concept develop किया Whitney (1892) ने।
• Ruffin ने कहा soil earth's uppermost mantle of weathered rocks और organic matter का mixture है।
• Hilgard के अनुसार ‘Soil more or less loose और friable material है जिसमें plants, roots की मदद से nourishment और other conditions of growth पाते हैं।
• Book 'Chemistry Applied to Agriculture and Physiology' के author: – Justus Von Liebig (1840)।
• 'Law of Restitution' propounded by J.V. Liebig.
• First soil map of India prepare की Z.J. Schokalsky ने 1932 में।
• First Imperial Agricultural Chemist or Father of Indian Soil Science: – J.W. Leather.
• ICAR को 3rd King Bhumibol World Soil Day– 2020 Award of FAO मिला, 10 March, 2021 (Bangkok) को।
• Rock Phosphate + Basic Slag + Sulphuric Acid: – Pelophos
• PPM = % x 10⁴
• Kg/ha = ppm x 2.24
• 1 ha mm water equal to 10000 Liters.
• 1 ha cm water equal to 100000 Liters.
• 1 ha m water equal to 10000000 Liters.
• Band placement P fertilizers के application का best method है।
• Only pulse crop जो atmospheric nitrogen fix नहीं करती वह है rajma (Phaseolus vulgeris) Shy nodule crop.
• Molybdenum availability increase करती है approx. 10-fold per unit increase in soil pH.
• Manganese (Mn²⁺) solubility decrease करती है 100-fold per unit increase in soil pH.
• Ferrous (Fe²⁺) solubility decreases 100-fold per unit increase in soil pH.
• Ferric (Fe³⁺) solubility decreases 1000-fold per unit increase in soil pH.
• Plant Opals: – Plant opals या phytolith plant accumulated Silicon है।
• Muscular dystrophy या white muscles disease in animals due to selenium deficient forage feeding.
• Sugarcane leaves में Silicon UV rays को filter करता है, Si की deficiency से sugarcane में 'Freckling disease' होता है।
• Reserve of rock phosphate in world: – Morocco.
• Reserve of potash: – Canada.