Soil Moisture constants: Gravitational water, capillary water, hygroscopic water, Soil moisture constants

Soil Moisture constants: Gravitational water, capillary water, hygroscopic water, Soil moisture constants (मृदा नमी स्थिरांक: गुरुत्वाकर्षण जल, केशिका जल, आर्द्रताग्राही जल, मृदा नमी स्थिरांक):-

Soil moisture constants (मृदा नमी स्थिरांक):-

Soil moisture (मृदा नमी):-

> It is the water or moisture content stored in the soil and it is affected by precipitation, temperature and soil characteristics (texture & structure). 

[यह मिट्टी में जमा जल या नमी की मात्रा है और यह वर्षा, तापमान और मिट्टी के गुणों (बनावट और संरचना) से प्रभावित होती है।]

> Soil moisture held in the spaces (pores) between the soil particles.

[मिट्टी की नमी मिट्टी के कणों के बीच रिक्त स्थान (छिद्रों) में बनी रहती है।]

Water Movement Terminology (जल संचलन शब्दावली):-

Seepage (रिसाव):- Lateral or horizontal movement of water in the soil.

(मिट्टी में पानी का पार्श्व या क्षैतिज संचलन।)

Infiltration (अंतर्प्रवाह):- Downward entry of water into the soil surface.

(मिट्टी की सतह में पानी का नीचे की ओर प्रवेश।)

Percolation (रिसाव):- Downward movement of water through soil layers.

(मिट्टी की परतों से होकर पानी का नीचे की ओर संचलन।)

Leaching (लीचिंग):- The process of removing soluble constituents from the soil by percolating water. 

(रिसते पानी द्वारा मिट्टी से घुलनशील तत्वों को निकालने की प्रक्रिया।)

Soil water relationships (मृदा जल संबंध):-

Soil moisture constants (मृदा नमी स्थिरांक):-

- The amount of water that a soil contains at each of the equilibrium points (hygroscopic coefficient, capillary point) is known as soil moisture constant. 

[प्रत्येक संतुलन बिंदु (आर्द्रताग्राही गुणांक, केशिका बिंदु) पर मिट्टी में मौजूद जल की मात्रा को मिट्टी की नमी स्थिरांक के रूप में जाना जाता है।]

- It represents definite soil moisture relationship and retention of soil moisture in field. 

(यह निश्चित मिट्टी की नमी संबंध और खेत में मिट्टी की नमी बनाए रखने का प्रतिनिधित्व करता है।)

- Soil moisture constants are the reference point for irrigation water management. 

(मृदा नमी स्थिरांक सिंचाई जल प्रबंधन के लिए संदर्भ बिंदु हैं।)

- Based on soil characteristics, it will differ.

(मिट्टी की गुणों के आधार पर, यह भिन्न होगा।)

Five soil moisture constants (पाँच मृदा नमी स्थिरांक):-

1. Field capacity (क्षेत्र धारिता)

2. Permanent wilting point (स्थायी मुरझान बिन्दु)

3. Hygroscopic coefficient (आर्द्रताग्राही गुणांक)

4. Available water capacity (उपलब्ध जल धारिता)

5. Maximum water holding capacity (अधिकतम जल धारण क्षमता)

1. Field capacity (क्षेत्र धारिता):-

- Field capacity is the capacity of the soil to retain water against the downward pull of the gravitational force. 

(क्षेत्र धारिता गुरुत्वाकर्षण बल के नीचे की ओर खिंचाव के विरुद्ध जल को बनाए रखने की मिट्टी की क्षमता है।)

- It takes place within 1-3 days after rain or irrigation. 

(यह वर्षा या सिंचाई के 1-3 दिन के भीतर हो जाता है।)

- At this stage, micro and capillary pores are filled with water and water is available to plants. 

(इस अवस्था में सूक्ष्म एवं केशिका छिद्र जल से भर जाते हैं और पौधों को जल उपलब्ध होता है।)

- Field capacity is higher in clay (40%) than coarse sand (10%).

[मोटी रेत (10%) की तुलना में चिकनी मृदा (40%) में क्षेत्र की क्षमता अधिक होती है।]

- It is also known as maximum capillary capacity. 

(इसे अधिकतम केशिका क्षमता के रूप में भी जाना जाता है।)

- At this stage, water is held with a force of 0.33 atm. 

(इस स्तर पर, जल को 0.33 atm के बल से रोका जाता है।)

- It is the upper limit of hygroscopic coefficient.

(यह आर्द्रताग्राही गुणांक की ऊपरी सीमा है।)

Determination of Field capacity (क्षेत्र धारिता का निर्धारण):-

- It is determined by ponding water over the area of 2- 5m2 for 2-3 days ( spreading polythene sheet on straw mulch over surface prevents evaporation). 

[इसका निर्धारण 2-3 दिनों के लिए 2-5m2 के क्षेत्र में जल जमा करके किया जाता है (सतह पर भूसा मल्च पर पॉलिथीन शीट फैलाने से वाष्पीकरण रुक जाता है)।]

- As a thumb rule, 1 day of drainage will be adequate for sandy soil, 2 days for silt loam soils & 3 days for clay loam soils. 

(सामान्य नियम के रूप में, रेतीली मृदा के लिए 1 दिन, गाद दोमट मृदा के लिए 2 दिन और चिकनी दोमट मृदा के लिए 3 दिन जल निकासी पर्याप्त होगी।)

2. Permanent wilting point (स्थायी मुरझान बिन्दु):-

- Permanent wilting point is considered as lower limit of available soil moisture. 

(स्थायी मुरझान बिंदु को उपलब्ध मृदा नमी की निचली सीमा माना जाता है।)

- The stage at which plants start wilting for want of water is termed as wilting point. 

(वह अवस्था जब पौधे जल की कमी के कारण मुरझाने लगते हैं उसे मुरझाना बिंदु कहा जाता है।)

- The percentage amount of water held by the soil at this stage is known as wilting coefficient. 

(इस अवस्था में मृदा द्वारा धारण किए गए जल की प्रतिशत मात्रा को मुरझाने के गुणांक के रूप में जाना जाता है।)

- It is the point at which soil is unable supply water to plants. 

(यह वह बिंदु है जहां मृदा पौधों को जल की आपूर्ति करने में असमर्थ होती है।)

- At this point, water is held with a force of 15 atm.

(इस बिंदु पर जल 15 atm के बल से रुका रहता है।)

3. Hygroscopic coefficient (आर्द्रताग्राही गुणांक):-

- The hygroscopic coefficient is the percentage of maximum amount of hygroscopic water absorbed by dry soil under the standard conditions of relative humidity (50%) & temperature (15℃). 

[आर्द्रताग्राही गुणांक सापेक्ष आर्द्रता (50%) और तापमान (15℃) की मानक स्थितियों में शुष्क मृदा द्वारा अवशोषित आर्द्रताग्रही जल की अधिकतम मात्रा का प्रतिशत है।]

- It is the lower limit of capillary capacity. 

(यह केशिका क्षमता की निचली सीमा है।)

- At this stage, water is not available to plants & may be to microbes. 

(इस स्तर पर, जल पौधों के लिए उपलब्ध नहीं होता है और सूक्ष्मजीवों के लिए हो सकता है।)

- At this, water held with the force of 31 atm.

(इस पर जल 31 atm के बल से रुका होता है।)

4. Available water capacity (उपलब्ध जल धारिता):-

- Available soil moisture is the amount of water required to apply to soil at the wilting point to reach the field capacity. 

(उपलब्ध मृदा नमी जल की वह मात्रा है जो क्षेत्र धारिता तक पहुंचने के लिए मुरझान बिंदु पर मृदा में देने के लिए आवश्यक होती है।)

- The available water is the difference in amount of water in field capacity (0.33 bars) and permanent wilting point (15 bars). 

[उपलब्ध जल क्षेत्र धारिता (0.33 बार) और स्थायी मुरझान बिंदु (15 बार) में जल की मात्रा का अंतर है।]

- The available soil moisture is expressed as depth per unit of soil.

(उपलब्ध मृदा नमी को मृदा की प्रति इकाई गहराई के रूप में व्यक्त किया जाता है।)

- Formula (फॉर्मूला):-

5. Maximum water holding capacity (अधिकतम जल धारण क्षमता):- 

- It refers to the condition when all the macro and micro pores are completely filled with water. 

(यह उस स्थिति को संदर्भित करता है जब सभी वृहद और सूक्ष्म छिद्र पूरी तरह से जल से भर जाते हैं।)

- At this stage, soil is at maximum water retention capacity. 

(इस स्तर पर, मृदा अधिकतम जल धारण क्षमता पर होती है।)

- It is also known as saturation capacity or maximum retentive capacity. 

(इसे संतृप्ति क्षमता या अधिकतम धारण क्षमता के रूप में भी जाना जाता है।)

- Soil moisture tension is very low between 1/100 to 1/1000 (almost zero) and equal to free water surface. 

[मृदा नमी का तनाव 1/100 से 1/1000 (लगभग शून्य) के बीच बहुत कम और मुक्त जल की सतह के बराबर होता है।]

- It is the measure of total pore space of soil.

(यह मृदा के कुल छिद्र स्थान का माप है।)

- A tensiometer is used to measure the soil water tension or soil moisture tension.

(टेन्सियोमीटर का उपयोग मृदा जल तनाव या मृदा नमी तनाव को मापने के लिए किया जाता है।)

Theories of soil water availability (मृदा जल उपलब्धता के सिद्धांत):-

Kinds of Soil Water (मृदा जल के प्रकार):- Water present in the soil is referred to as the soil moisture. It is divided into three categories viz., gravitational water, capillary water and hygroscopic water.

(मृदा में मौजूद जल को मृदा नमी कहा जाता है। इसे तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है - गुरुत्वाकर्षण जल, केशिका जल और आर्द्रताग्राही जल।)

1. Gravitational Water (गुरुत्वाकर्षण जल):- 

> Water held between 0.0 to 0.33 bars (0 to −33 kPa) soil moisture tension, that moves downward freely under the influence of gravity to the water table is termed as gravitational water. 

[0.0 से 0.33 बार (0 से −33 kPa) मृदा नमी तनाव के बीच रखा जल, जो गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में स्वतंत्र रूप से जल स्तर तक नीचे की ओर बढ़ता है, गुरुत्वाकर्षण जल कहलाता है।]

> It is also referred to as free water. 

(इसे मुफ़्त जल भी कहा जाता है।)

> Gravitational water is of no use to plants as it drains out due to gravity. It reduces aeration in the soil and hence, its removal from soil is necessary for optimum plant growth.

(गुरुत्वाकर्षण का जल पौधों के लिए उपयोगी नहीं होता है क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण के कारण बाहर निकल जाता है। यह मृदा में वातन को कम करता है और इसलिए, पौधों के इष्टतम वृद्धि के लिए इसे मिट्टी से हटाना आवश्यक है।)

2. Capillary Water (केशिका जल):- 

> Capillary water is the water held in the capillary pores (micro pores). 

[केशिका जल, केशिका छिद्रों (सूक्ष्म छिद्रों) में जमा हुआ जल होता है।]

> Capillary water is retained on the soil particles by surface forces, adhesion i.e., attraction of water molecules for soil particles, cohesion i.e., attraction between water molecules and surface tension phenomena. 

(केशिका जल सतही बलों, आसंजन अर्थात मृदा के कणों के लिए जल के अणुओं का आकर्षण, ससंजन अर्थात जल के अणुओं के बीच आकर्षण और सतह तनाव घटना द्वारा मृदा के कणों में बना रहता है।)

> Adhesion is a process of the attraction of solid surface for water molecules and forms a very thin film of water at solid-liquid interface. On the other hand, cohesion is attraction of water molecules for each other.  

(आसंजन जल के अणुओं के लिए ठोस सतह के आकर्षण की एक प्रक्रिया है और ठोस पर जल की एक बहुत पतली फिल्म बनाती है। दूसरी ओर, ससंजन जल के अणुओं का एक दूसरे के प्रति आकर्षण है।)

> Capillary water is held between tension of about 0.33 bars (−33 kPa or 1/3 atmosphere, moisture content at field capacity) to 31 bars (−3100 kPa or 31 atmosphere, hygroscopic coefficient) as shown in Fig.

[केशिका जल लगभग 0.33 बार (−33 kPa या 1/3 वायुमंडल, क्षेत्र धारिता पर नमी की मात्रा) से 31 बार (−3100 kPa या 31 वायुमंडल, आर्द्रताग्राही गुणांक) के तनाव के बीच रखा जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।]

> However, the water within the capillary range is not equally available i.e., it is readily available starting from 0.33 bars up to a certain point often referred to as critical soil moisture and thereafter up to 15 bars (−1500 kPa) it is available in lesser amounts. 

[हालाँकि, केशिका सीमा के भीतर जल समान रूप से उपलब्ध नहीं होता है अर्थात, यह 0.33 बार से शुरू होकर एक निश्चित बिंदु तक आसानी से उपलब्ध होता है जिसे अक्सर क्रांतिक मृदा नमी के रूप में जाना जाता है और उसके बाद 15 बार (−1500 kPa) तक यह कम मात्रा में उपलब्ध होता है।]

> Further below, the water is held very tightly in thin films and is practically not available for plant use between 15 bars and 31 bars tension.

(इसके अलावा, जल को पतली फिल्मों में बहुत कसकर रखा जाता है और 15 बार और 31 बार तनाव के बीच पौधे के उपयोग के लिए व्यावहारिक रूप से उपलब्ध नहीं होता है।)

3. Hygroscopic Water (आर्द्रताग्राही जल):-

> It is the water held tightly to the surface of soil particles by adsorption forces. 

(यह अधिशोषण बलों द्वारा मृदा कणों की सतह पर मजबूती से रखा गया जल है।)

> Hygroscopic water is held tightly in thin films of 4 – 5 milli microns thickness on the surface of soil colloidal particles at 31 bars tension (−3100 kPa) and above. 

[आर्द्रताग्राही जल को मृदा के कोलाइडल कणों की सतह पर 31 बार (−3100 kPa) तनाव और उससे अधिक पर 4 - 5 मिली माइक्रोन मोटाई की पतली फिल्मों में कसकर रखा जाता है।]

> It is essentially non-liquid and moves primarily in the vapour form. This water is unavailable to the plants as huge pressure force would be needed to extract it.

(यह अनिवार्य रूप से गैर-तरल है और मुख्य रूप से वाष्प के रूप में चलता है। यह जल पौधों के लिए अनुपलब्ध होता है क्योंकि इसे निकालने के लिए भारी दबाव बल की आवश्यकता होती है।)