Pore space in soil
مٹی کے سوراخ کی جگہ مٹی کے مائع اور گیس کے مراحل پر مشتمل ہوتی ہے، یعنی ٹھوس مرحلے کے علاوہ ہر چیز جس میں بنیادی طور پر مختلف سائز کے معدنیات کے ساتھ ساتھ نامیاتی مرکبات بھی ہوتے ہیں۔ سوراخ کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے مٹی کے تین مراحل کے درمیان مقداری تعاملات کو ظاہر کرنے کے لیے مساوات کا ایک سلسلہ استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ میکروپورس یا فریکچر بہت سی مٹی میں دراندازی کی شرح کے ساتھ ساتھ ترجیحی بہاؤ کے نمونوں، ہائیڈرولک چالکتا اور بخارات کی منتقلی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ دراڑیں گیس کے تبادلے میں بھی بہت بااثر ہوتی ہیں، جو مٹی کے اندر سانس لینے کو متاثر کرتی ہیں۔ اس لیے دراڑوں کے نمونے بنانے سے یہ سمجھنے میں مدد ملتی ہے کہ یہ عمل کیسے کام کرتے ہیں اور مٹی کے دراڑوں میں ہونے والی تبدیلیوں جیسے کمپکشن کے ان عملوں پر کیا اثرات پڑ سکتے ہیں۔ مٹی کے سوراخ کی جگہ پودوں (ریزسفیر) اور مائکروجنزموں کے مسکن پر مشتمل ہو سکتی ہے۔ پس منظر بلک ڈینسٹی مٹی کی بلک ڈینسٹی کا بہت زیادہ انحصار مٹی کی معدنی ساخت اور کمپکشن کی ڈگری پر ہوتا ہے۔ کوارٹج کی کثافت تقریبا 2.65 گرام/سینٹی میٹر 3 ہے لیکن مٹی کی بلک کثافت اس کثافت کے نصف سے بھی کم ہو سکتی ہے۔ زیادہ تر مٹی کی بلک کثافت 1 اور 1.6 گرام/سینٹی میٹر 3 کے درمیان ہوتی ہے لیکن نامیاتی مٹی اور کچھ ٹوٹی ہوئی مٹی کی بلک کثافت 1 گرام/سینٹی میٹر 3 سے کم ہو سکتی ہے۔ بنیادی نمونے مطلوبہ گہرائی اور مٹی کے افق پر زمین میں دھات کے کور کو چلا کر لیے جاتے ہیں۔ اس کے بعد نمونوں کو تندور میں سکھایا جاتا ہے اور وزن کیا جاتا ہے۔ بلک ڈینسٹی = (تندور کی خشک مٹی کی کمیت)/حجم مٹی کی بلک ڈینسٹی کا اسی مٹی کی سوراخ کرنے کی صلاحیت سے الٹا تعلق ہے۔ مٹی میں سوراخوں کی جگہ جتنی زیادہ ہوگی بلک ڈینسٹی کی قیمت اتنی ہی کم ہوگی۔ سوراخ یا سوراخ مٹی میں کل سوراخ کی جگہ کا ایک پیمانہ ہے۔ اسے حجم یا فیصد کے طور پر ماپا جاتا ہے۔ مٹی میں سوراخ کی مقدار کا انحصار مٹی کو بنانے والی معدنیات اور مٹی کے ڈھانچے کے اندر ہونے والی چھانٹ کی مقدار پر ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک ریتیلی مٹی میں سلٹی ریت سے زیادہ سوراخ ہوگا، کیونکہ گاد ریت کے ذرات کے درمیان کے خلا کو بھر دے گی۔ سوراخ خلائی تعلقات ہائیڈرولک چالکتا (K) مٹی کی ایک خاصیت ہے جو اس آسانی کو بیان کرتی ہے جس کے ساتھ پانی سوراخ خالی جگہوں سے گزر سکتا ہے۔ یہ مواد کی پارگمیتا (سوراخ، کمپکشن) اور سنترپتی کی ڈگری پر منحصر ہے۔ سیچوریٹڈ ہائیڈرولک کنڈکٹیویٹی، کسات، سیچوریٹڈ میڈیا کے ذریعے پانی کی نقل و حرکت کو بیان کرتی ہے۔ جہاں ہائیڈرولک چالکتا کسی بھی حالت میں ناپنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ اس کا اندازہ کئی قسم کے آلات سے لگایا جا سکتا ہے۔ ہائیڈرولک چالکتا کا حساب لگانے کے لیے، ڈارسی کا قانون استعمال کیا جاتا ہے۔ قانون کی ہیرا پھیری کا انحصار مٹی کی سنترپتی اور استعمال شدہ آلے پر ہوتا ہے۔ دراندازی وہ عمل ہے جس کے ذریعے زمین کی سطح پر موجود پانی مٹی میں داخل ہوتا ہے۔ کشش ثقل اور کیپلری ایکشن کی قوتوں کے ذریعے پانی سوراخوں کے ذریعے مٹی میں داخل ہوتا ہے۔ سب سے بڑی دراڑیں اور سوراخ پانی کے ابتدائی بہاؤ کے لیے ایک بڑا ذخیرہ پیش کرتے ہیں۔ یہ تیزی سے دراندازی کی اجازت دیتا ہے۔ چھوٹے سوراخوں کو بھرنے میں زیادہ وقت لگتا ہے اور وہ کیپلری قوتوں کے ساتھ ساتھ کشش ثقل پر بھی انحصار کرتے ہیں۔ چھوٹے سوراخوں میں آہستہ دراندازی ہوتی ہے کیونکہ مٹی زیادہ سنترپت ہو جاتی ہے۔ سوراخ کی اقسام ایک سوراخ محض مٹی کی ٹھوس ساخت میں ایک خالی جگہ نہیں ہے۔ سوراخ کے سائز کے مختلف زمروں میں مختلف خصوصیات ہوتی ہیں اور ہر قسم کی تعداد اور تعدد کے لحاظ سے مٹی میں مختلف صفات کا حصہ بنتی ہیں۔ سوراخ کے سائز کی ایک وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی درجہ بندی بریور (1964) کی ہے: میکروپور وہ سوراخ جو کسی بھی اہم کیپلری فورس کے لیے بہت بڑے ہوتے ہیں۔ جب تک رکاوٹ نہ ہو، ان سوراخوں سے پانی نکل جائے گا، اور وہ عام طور پر میدان کی صلاحیت پر ہوا سے بھرے ہوتے ہیں۔ میکروپورس کریکنگ، پیڈز اور ایگریگیٹس کی تقسیم کے ساتھ ساتھ پودوں کی جڑوں، اور حیوانیاتی تلاش کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ سائز> 75 مائیکرو میٹر۔ میسوپور میدان کی گنجائش پر پانی سے بھرے سب سے بڑے سوراخ۔ پودوں کے لیے مفید پانی کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے اسٹوریج پورز کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ ان میں کیپلری قوتیں بہت زیادہ نہیں ہوتی ہیں تاکہ پانی پودوں تک محدود نہ ہو جائے۔ زراعت اور آبپاشی پر ان کے اثرات کی وجہ سے مٹی کے سائنس دان میسوپورس کی خصوصیات کا بہت زیادہ مطالعہ کرتے ہیں۔ سائز 30-75 μm۔ مائکروپور یہ "ایسے سوراخ ہوتے ہیں جو اتنے چھوٹے ہوتے ہیں کہ ان سوراخوں کے اندر موجود پانی کو غیر متحرک سمجھا جاتا ہے، لیکن پودوں کو نکالنے کے لیے دستیاب ہوتا ہے۔" چونکہ ان سوراخوں میں پانی کی نقل و حرکت بہت کم ہوتی ہے، اس لیے محلول کی حرکت بنیادی طور پر پھیلاؤ کے عمل سے ہوتی ہے۔ سائز 5-30 μm۔ الٹرا مائکروپور یہ سوراخ مائکروجنزموں کی رہائش کے لیے موزوں ہیں۔ ان کی تقسیم کا تعین مٹی کی ساخت اور مٹی کے نامیاتی مادے سے ہوتا ہے، اور وہ کمپیکشن سائز 0.1-5 μm سے زیادہ متاثر نہیں ہوتے ہیں۔ کریپٹوپور سوراخ جو بہت چھوٹے ہوتے ہیں جن میں زیادہ تر مائکروجنزم گھس سکتے ہیں۔ اس لیے ان سوراخوں میں موجود نامیاتی مادے کو مائکروبیل سڑنے سے محفوظ رکھا جاتا ہے۔ وہ پانی سے بھرے ہوتے ہیں جب تک کہ مٹی بہت خشک نہ ہو، لیکن اس پانی کا بہت کم حصہ پودوں کو دستیاب ہوتا ہے، اور پانی کی نقل و حرکت بہت سست ہوتی ہے۔ سائز <0.1 ملی میٹر۔ ماڈلنگ کے طریقے بنیادی کریک ماڈلنگ کئی سالوں سے سادہ مشاہدات اور کریک کے سائز، تقسیم، تسلسل اور گہرائی کی پیمائش کے ذریعے کی جاتی رہی ہے۔ یہ مشاہدات یا تو سطح کا مشاہدہ کیا گیا ہے یا گڑھوں میں پروفائلز پر کیے گئے ہیں۔ ہینڈ ٹریسنگ اور کاغذ پر دراڑوں کے نمونوں کی پیمائش جدید ٹیکنالوجی میں ترقی سے پہلے استعمال ہونے والا ایک طریقہ تھا۔ فیلڈ کا ایک اور طریقہ تار اور تار کے سیمی سرکل کا استعمال تھا۔ نیم دائرے کو تار کی لکیر کے باری باری اطراف منتقل کیا گیا تھا۔ سیمی سرکل کے اندر موجود دراڑوں کو ایک حکمران کا استعمال کرتے ہوئے چوڑائی، لمبائی اور گہرائی کے لیے ماپا جاتا تھا۔ دراڑ کی تقسیم کا حساب بفون کی سوئی کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے لگایا گیا تھا۔ ڈسک پرمیمیٹر یہ طریقہ اس حقیقت پر منحصر ہے کہ دراڑوں کے سائز میں پانی کی مختلف صلاحیتوں کی ایک حد ہوتی ہے۔ مٹی کی سطح پر پانی کی صفر صلاحیت پر، پانی سے بھرے تمام سوراخوں کے ساتھ، سنترپت ہائیڈرولک چالکتا کا تخمینہ تیار کیا جاتا ہے۔ جیسے جیسے صلاحیت کم ہوتی جاتی ہے بڑی دراڑیں بہہ جاتی ہیں۔ منفی صلاحیتوں کی حد پر ہائیڈرولک چالکتا کی پیمائش کرکے، سوراخ کے سائز کی تقسیم کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ یہ دراڑوں کا جسمانی نمونہ نہیں ہے، لیکن یہ مٹی کے اندر سوراخوں کے سائز کا اشارہ دیتا ہے۔ ہورگن اور ینگ ماڈل ہورگن اور ینگ (2000) نے سطح کی دراڑ کی تشکیل کی دو جہتی پیش گوئی کرنے کے لیے ایک کمپیوٹر ماڈل تیار کیا۔ اس نے اس حقیقت کو استعمال کیا کہ ایک بار جب دراڑیں ایک دوسرے کے ایک خاص فاصلے کے اندر آ جاتی ہیں تو وہ ایک دوسرے کی طرف راغب ہو جاتی ہیں۔ دراڑیں بھی زاویوں کی ایک خاص حد کے اندر مڑ جاتی ہیں اور کسی مرحلے پر سطح کا مجموعہ اس سائز تک پہنچ جاتا ہے کہ مزید دراڑیں نہیں پڑیں گی۔ یہ اکثر مٹی کی خصوصیت ہوتے ہیں اور اس لیے کھیت میں ماپا جا سکتا ہے اور ماڈل میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم یہ ان نکات کی پیش گوئی کرنے کے قابل نہیں تھا جہاں کریکنگ شروع ہوتی ہے اور اگرچہ کریک پیٹرن کی تشکیل میں بے ترتیب، بہت سے طریقوں سے، مٹی کا کریکنگ اکثر بے ترتیب نہیں ہوتا ہے، لیکن کمزوریوں کی لکیروں کی پیروی کرتا ہے۔ ارالڈائٹ-امپریگنشن امیجنگ ایک بڑا بنیادی نمونہ جمع کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد اسے ارالڈائٹ اور فلوروسینٹ رال کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ اس کے بعد کور کو پیسنے کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے بہت آہستہ آہستہ (~ 1 ملی میٹر فی وقت) کا استعمال کرتے ہوئے کاٹا جاتا ہے، اور ہر وقفے پر کور نمونے کی سطح کو ڈیجیٹل طور پر امیج کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد تصاویر کو کمپیوٹر میں لوڈ کیا جاتا ہے جہاں ان کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد مٹی کے اندر موجود دراڑوں پر گہرائی، تسلسل، سطح کا رقبہ اور متعدد دیگر پیمائش کی جا سکتی ہیں۔ برقی مزاحمت کی امیجنگ ہوا کی لامحدود مزاحمت کا استعمال کرتے ہوئے، مٹی کے اندر ہوا کی جگہوں کا نقشہ بنایا جا سکتا ہے۔ ایک خاص طور پر ڈیزائن کیے گئے مزاحمتی میٹر نے میٹر-مٹی کے رابطے کو بہتر بنایا تھا اور اس وجہ سے ریڈنگ کا رقبہ۔ اس ٹیکنالوجی کو ایسی تصاویر تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جن کا تجزیہ کریکنگ خصوصیات کی ایک رینج کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ مزید پڑھیں مٹی کے ذرات کی کثافت کی ہوا بازی سوراخ پانی کا دباؤ مٹی کی تنفس کے حوالہ جات مزید پڑھنا فوتھ، ایچ ڈی۔ ؛ (1990) مٹی سائنس کے بنیادی اصول۔ (ولی: نیویارک) ہارپسٹڈ، ایم۔ آئی۔ (2001) مٹی کی سائنس کو آسان بنایا گیا۔ (آئیووا اسٹیٹ یونیورسٹی پریس: ایمس) ہلل، ڈی۔ (2004) ماحولیاتی مٹی کی طبیعیات کا تعارف۔ (سڈنی: ایلسیویئر/اکیڈمک پریس: ایمسٹرڈیم ؛) کوہنکے، ایچ۔ (1995) مٹی کی سائنس کو آسان بنایا گیا۔ (ویولینڈ پریس: پراسپیکٹ ہائٹس، الینوائے) لیپر جی ڈبلیو (1993) مٹی سائنس: ایک تعارف۔ (میلبورن یونیورسٹی پریس: کارلٹن، وکٹوریہ) مٹی کی سائنس مٹی میکانکس سوراخ دار میڈیا