Claypan
ક્લેપેન એ ભૂગર્ભમાં ગાઢ, સઘન, ધીમે ધીમે પારગમ્ય સ્તર છે. તેમાં ઉપરની સામગ્રી કરતાં માટીનું પ્રમાણ ઘણું વધારે છે, જેમાંથી તે તીવ્ર રીતે વ્યાખ્યાયિત સીમા દ્વારા અલગ પડે છે. ગાઢ માળખું મૂળની વૃદ્ધિ અને પાણીની ઘૂસણખોરીને પ્રતિબંધિત કરે છે. તેથી, માટીના વાસણની ટોચ પર બેઠેલું પાણીનું ટેબલ બની શકે છે. કેનેડિયન વર્ગીકરણ પ્રણાલીમાં, ક્લેપેનને માટી-સમૃદ્ધ ઇલ્યુવિયલ બી (બીટી) ક્ષિતિજ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સ્થાન ક્લેપન મધ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના વિશાળ વિસ્તારમાં (આશરે 4 મિલિયન હેક્ટર) કેન્સાસ, ઓક્લાહોમા અને ઇલિનોઇસ જેવા બહુવિધ રાજ્યોમાં હાજર છે. તે સમગ્ર દક્ષિણ-પશ્ચિમ ક્વીન્સલેન્ડમાં ઓસ્ટ્રેલિયામાં પણ મળી શકે છે. ક્લેપેનની રચના પૂરના મેદાનો જેવા ભૌગોલિક સ્થાનોના આધારે વિવિધ મૂળ સામગ્રીમાં થાય છે. માટીના વાસણની રચના વનસ્પતિ આવરણના અભાવ, માટીના કણોના કદના વિતરણ અને ઊંચા વરસાદ સાથે સંબંધિત છે. વનસ્પતિ આવરણનો અભાવ જમીનને વરસાદના ટીપાંના હુમલા માટે વધુ સંવેદનશીલ બનાવે છે. જ્યારે વરસાદના ટીપાં ઉચ્ચ ઊર્જા સાથે ખુલ્લી જમીન પર પડે છે, ત્યારે બારીક રેતી, કાંપ અને માટીના કણોને તમામ છિદ્રોની જગ્યાઓને બંધ કરવા માટે ફરીથી ગોઠવવામાં આવે છે. જ્યારે તમામ છિદ્રો ભરાઈ જાય છે, ત્યારે પાણીની ઘૂસણખોરીને મર્યાદિત કરવા માટે એક ભરેલું સ્તર રચાય છે. લાક્ષણિકતાઓ પ્રબળ સામગ્રી મોન્ટમોરિલોનાઇટ માટીની સામગ્રી છે જે જમીનના પાણીની માત્રાને આધારે ઊંચી સોજો ધરાવે છે અને લાક્ષણિકતાઓ ઘટાડે છે. શુષ્ક ઋતુમાં, બાષ્પીભવન રુધિરકેશિકા ક્રિયા દ્વારા પાણીને ઊંડા ક્ષિતિજમાંથી જમીનની સપાટી તરફ ખસેડે છે. પાણી દૂર કરવાથી માટી સંકોચાઈ જાય છે અને માટી સૂકી અને સખત બની જાય છે. ભીની ઋતુમાં, ઊંચા વરસાદને કારણે પાણી શોષવા માટે માટી ફૂલી જાય છે. ભેજનું ઊંચું પ્રમાણ ભીની અને ચીકણી માટીની રચનામાં પરિણમે છે. જ્યારે માટી ફૂલે છે, ત્યારે ઓછી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોલિક વાહકતા ઊંડા માટી ક્ષિતિજમાં ઊભી પાણીની ઘૂસણખોરીને અટકાવે છે. તે ક્લેપેન સ્તરની ઉપર પાણી તરફ દોરી જાય છે. ક્લેપેન સ્તરમાં પાણીની પારગમ્યતા મર્યાદિત હોય છે જેના પરિણામે જમીનમાં ઓછું વાયુમિશ્રણ થાય છે. માટીના વાસણની પાણી પકડી રાખવાની ક્ષમતા વધારે છે. જો કે, મોટાભાગના સંગ્રહિત પાણી છોડ માટે ઉપલબ્ધ નથી કારણ કે પાણી વારંવાર બાષ્પીભવન કરે છે અને માટીના છિદ્રો નાના હોય છે. ક્લેપેન એસિડિક અને માટીથી સમૃદ્ધ હોવાથી, માટીના ખનિજોમાં અલ, કે અને ફે ઓક્સાઇડનું ઉચ્ચ શોષણ થાય છે. તેથી, માટીના વાસણમાં કેટાયન-પ્રભુત્વ ધરાવતો વિસ્તાર હોય છે જે પોષક તત્ત્વોને શોષવા અને જાળવી રાખવા માટે પ્રમાણમાં ઊંચી કેટાયન વિનિમય ક્ષમતા (સીઇસી) તરફ દોરી જાય છે. નિષ્કર્ષણક્ષમ પોટેશિયમની સાંદ્રતા હકારાત્મક રીતે માટીની સામગ્રી સાથે સંબંધિત છે. કેટાયનના સંચયને કારણે માટીના વાસણમાં પ્રમાણમાં ઉચ્ચ નિષ્કર્ષણક્ષમ પોટેશિયમની માત્રા હોય છે. એલ્યુમિનિયમ ઓક્સિડેટ્સ અને આયર્ન ઓક્સિડેટ્સની ઊંચી સામગ્રી ફોસ્ફરસને માટીના કણો તરફ આકર્ષે છે જે જમીનમાં ફોસ્ફરસની માત્રામાં વધારો કરે છે. છોડ પરની અસરો માટીના વાસણની છોડ પરની મુખ્ય નકારાત્મક અસરો મૂળ પ્રતિબંધ, ઉપલબ્ધ પાણીની મર્યાદા અને પોષક તત્વોની મર્યાદા છે. માટીના વાસણની ગાઢ રચના મૂળના વિકાસને પ્રતિબંધિત કરે છે. છીછરા મૂળ ધરાવતા છોડ, સૂકી ઋતુમાં માટીના સંકોચનને કારણે જમીનના સંકોચન બળોને સહન કરી શકતા નથી. પાણીની ઓછી ઘૂસણખોરીનો દર અને હાઇડ્રોલિક વાહકતા ક્લેપેન સ્તરની ટોચ પર બેસેલા પાણીના ટેબલ તરફ દોરી શકે છે. ખાસ કરીને સૂકી ઋતુમાં છોડ દ્વારા ગ્રહણ કરવાને બદલે સ્થિર જળસ્તરમાં પાણી બાષ્પીભવન થાય છે. ઉચ્ચ વરસાદ સાથે ભીની ઋતુમાં, પાણી સમગ્ર જમીનમાં પ્રવેશી શકે છે. જો કે, સંતૃપ્ત જમીનમાં ઓછું વાયુમિશ્રણ મૂળને સડી શકે છે જે છોડની સ્થિરતામાં ઘટાડો કરે છે. ક્લેપેનની એસિડિક, માટીથી સમૃદ્ધ લાક્ષણિકતાઓ માટીના ખનિજોમાં ફોસ્ફરસ (પી) સોર્પશન તરફ દોરી જાય છે. માટીના વાસણમાં કુલ પી સામગ્રી પ્રમાણમાં વધારે હોવા છતાં, તેઓ માટીના કણો દ્વારા ખૂબ જ આકર્ષિત થાય છે જે છોડના ઉપયોગ માટે ઉપલબ્ધ નથી. તેથી, છોડના શોષણ માટે ઉપલબ્ધ પી વધારવા માટે પી ખાતરની ઊંચી માત્રા જરૂરી છે. પી કરતા અલગ, માટીના વાસણમાં પોટેશિયમ (કે) ની ઉચ્ચ સામગ્રી છોડના ઉપયોગ માટે ઉપલબ્ધ છે જે પોટેશિયમ ખાતરનો ઉપયોગ ઘટાડે છે. માટીના સ્તર સાથે માટીના ધોવાણનું જોખમ માટીના ધોવાણ માટે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. પાણીના નીચા ઘૂસણખોરી દર અને ક્લેપેન સ્તરની ટોચ પર રચાયેલ જળસ્તર મોટા ભાગે લાંબા ગાળા અથવા ઉચ્ચ તીવ્રતા સાથે વરસાદ દરમિયાન સપાટીના પ્રવાહમાં વધારો કરે છે. વહેતું પાણી મોટાભાગે કાર્બનિક પદાર્થો સાથે ટોચની માટીને દૂર કરી શકે છે. તે છોડ માટે પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતામાં વધુ ઘટાડો કરશે. ગિલગાઈ હાર્ડપન સંદર્ભો ભૂ-આકૃતિશાસ્ત્ર માટીના પ્રકારો પણ જુઓ.