Assessment of soil moisture by directs methods - gravimetric, volumetric, rapid moisture meter and sulphuric acid method; Indirect methods – tensiometer, gypsum block / resistance block meter and neutron moisture meter

Assessment of soil moisture by directs methods - gravimetric, volumetric, rapid moisture meter and sulphuric acid method; Indirect methods – tensiometer, gypsum block / resistance block meter and neutron moisture meter (मिट्टी की नमी का आकलन प्रत्यक्ष विधियों द्वारा किया जाता है - गुरुत्वाकर्षणमापी, आयतनमापी, तीव्र नमी मीटर और सल्फ्यूरिक अम्ल विधि; अप्रत्यक्ष विधियों द्वारा - तन्यतामापी, जिप्सम ब्लॉक/प्रतिरोध ब्लॉक मीटर और न्यूट्रॉन नमी मीटर):- 

Water content of soil (मिट्टी में जल की मात्रा):- It is always changing constantly with time and also with depth of soil and is not static or constant. 

((समय और गहराई के साथ लगातार बदलती रहती है, यह स्थिर या अपरिवर्तनीय नहीं है।)

> The fluctuations you're seeing happen because soil acts like a living sponge, constantly balancing several factors:

(आप जो उतार-चढ़ाव देख रहे हैं, वे इसलिए होते हैं क्योंकि मिट्टी एक जीवित स्पंज की तरह काम करती है, जो कई कारकों को लगातार संतुलित करती है:)

At the surface (सतह पर):- Content changes rapidly due to immediate weather—rainfall, snowmelt, and evaporation from sun and wind.

(मौसम के तात्कालिक प्रभावों - वर्षा, बर्फ पिघलने और सूर्य और हवा से वाष्पीकरण - के कारण जल की मात्रा तेजी से बदलती है।)

With depth (गहराई के साथ):- Deeper layers tend to be more stable, but they change as water "percolates" (filters down) or as deep-rooted plants pull moisture upward.

[गहरी परतें अधिक स्थिर होती हैं, लेकिन पानी के रिसने (नीचे की ओर छानने) या गहरी जड़ों वाले पौधों द्वारा नमी को ऊपर खींचने के कारण उनमें परिवर्तन होता है।]

Biological pull (जैविक खिंचाव):- Plants are constantly drinking, and their activity levels change between day and night, as well as throughout the seasons.

(पौधे लगातार पानी पीते रहते हैं, और उनकी गतिविधि का स्तर दिन और रात के साथ-साथ मौसमों के अनुसार भी बदलता रहता है।)

Gravitational pull (गुरुत्वाकर्षण बल):- Essentially, gravity is always pulling water down, the sun is pulling it up, and the soil's texture (like clay vs. sand) determines how tightly it holds on to what's left.

[मूलतः, गुरुत्वाकर्षण हमेशा पानी को नीचे की ओर खींचता है, सूर्य उसे ऊपर की ओर खींचता है, और मिट्टी की बनावट (जैसे चिकनी मिट्टी बनाम रेत) यह निर्धारित करती है कि वह बचे हुए पानी को कितनी मजबूती से थामे रखती है।]

Direct Methods of Soil Moisture Measurement (मिट्टी की नमी मापने की प्रत्यक्ष विधियाँ):- These methods determine soil water content by physically removing and measuring water from soil samples.

(इन विधियों में मिट्टी के नमूनों से पानी को भौतिक रूप से निकालकर और मापकर मिट्टी में पानी की मात्रा निर्धारित की जाती है।)

i. Gravimetric Method (Oven Dry Method) [गुरुत्वाकर्षणमापी विधि (ओवन सुखाने की विधि)]:-

Principle (सिद्धांत):- Soil moisture is determined by loss in weight after drying.

(मिट्टी की नमी सुखाने के बाद वजन में कमी से निर्धारित की जाती है।)

Procedure (प्रक्रिया):-

> Collect soil sample in a moisture box.

(नमी बॉक्स में मिट्टी का नमूना एकत्र करें।)

> Weigh wet soil (W₁).

[गीली मिट्टी का वजन (W₁) करें।]

> Dry in oven at 105°C for 24 hours.

(105°C पर 24 घंटे के लिए ओवन में सुखाएं।)

> Weigh dry soil (W₂).

[सूखी मिट्टी का वजन (W₂) करें।]

Formula (सूत्र):-

W₁ = Weight of wet soil (before drying)

[गीली मिट्टी का वजन (सुखाने से पहले)]

W₂ = Weight of dry soil (after oven drying)

[सूखी मिट्टी का वजन (ओवन में सुखाने के बाद)]

Advantages (लाभ):-

> Most accurate and standard method

(सबसे सटीक और मानक विधि)

> Simple and reliable

(सरल और विश्वसनीय)

Disadvantages (नुकसान):-

> Time-consuming

(समय लेने वाली)

> Destructive method

(विनाशकारी विधि)

ii. Volumetric Method (आयतनमापी विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Measures moisture content per unit volume of soil.

(यह विधि मृदा की प्रति इकाई आयतन में नमी की मात्रा मापती है।)

Formula (सूत्र):-

𝜃𝑣 = 𝜃𝑔 × Bulk Density

(𝜃𝑣 = 𝜃𝑔 × स्थूल घनत्व)

Where (जहाँ):

θv = Volumetric moisture content

(आयतनमापी नमी की मात्रा)

θg = Gravimetric moisture content

(भारमापी नमी की मात्रा)

Advantages (लाभ):-

> Useful for irrigation planning

(सिंचाई योजना के लिए उपयोगी)

> Gives actual water available in soil volume

(मृदा के आयतन में उपलब्ध वास्तविक जल की मात्रा बताती है)

Disadvantages (हानि):-

> Requires bulk density measurement

(स्थूल घनत्व मापन आवश्यक है)

iii. Rapid Moisture Meter Method (तीव्र नमी मापन विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Uses chemical reaction (usually calcium carbide) with soil moisture producing gas pressure.

[यह विधि मिट्टी की नमी के साथ रासायनिक अभिक्रिया (आमतौर पर कैल्शियम कार्बाइड) का उपयोग करती है, जिससे गैस का दाब उत्पन्न होता है।]

Procedure (प्रक्रिया):-

> Soil sample is mixed with calcium carbide in a sealed chamber.

(मिट्टी के नमूने को एक सीलबंद कक्ष में कैल्शियम कार्बाइड के साथ मिलाया जाता है।)

> Reaction produces acetylene gas.

(अभिक्रिया से एसिटिलीन गैस उत्पन्न होती है।)

> Pressure is measured → proportional to moisture.

(दाब मापा जाता है → जो नमी के समानुपाती होता है।)

Advantages (लाभ):-

> Quick results (few minutes)

[त्वरित परिणाम (कुछ मिनटों में)]

> Field-friendly

(क्षेत्र में उपयोग में आसान)

Disadvantages (हानि):-

> Less accurate than oven method

(ओवन विधि की तुलना में कम सटीक)

> Requires calibration

(अंशांकन की आवश्यकता)

iv. Sulphuric Acid Method (सल्फ्यूरिक अम्ल विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Concentrated sulphuric acid absorbs water from soil.

(सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल मिट्टी से जल अवशोषित करता है।)

Procedure (प्रक्रिया):-

> Soil sample is treated with sulphuric acid.

(मिट्टी के नमूने को सल्फ्यूरिक अम्ल से उपचारित किया जाता है।)

> Heat is generated, and moisture is absorbed.

(ऊष्मा उत्पन्न होती है और नमी अवशोषित हो जाती है।)

> Weight difference gives moisture content.

(वजन में अंतर से नमी की मात्रा ज्ञात होती है।)

Advantages (लाभ):-

> Faster than oven method

(ओवन विधि से तेज़)

Disadvantages (हानि):-

> Hazardous (acid handling)

[खतरनाक (अम्ल को संभालना)]

> Less commonly used today

(आजकल कम उपयोग में है)

Indirect Methods of Soil Moisture Measurement (मृदा नमी मापने की अप्रत्यक्ष विधियाँ):- These methods estimate soil moisture based on soil physical properties.

(ये विधियाँ मृदा के भौतिक गुणों के आधार पर मृदा नमी का अनुमान लगाती हैं।)

i. Tensiometer (तन्यतामापी):-

Principle (सिद्धांत):- Measures soil moisture tension (suction).

[यह मृदा नमी के तनाव (चूषण) को मापता है।]

Components (घटक):-

> Porous ceramic cup

(छिद्रयुक्त सिरेमिक कप)

> Water-filled tube

(जल से भरी नली)

> Vacuum gauge

(निर्वात गेज)

Working (कार्यप्रणाली):-

> Installed in soil

(इसे मिट्टी में स्थापित किया जाता है)

> Water moves out/in depending on soil moisture

(मृदा नमी के अनुसार जल का प्रवाह होता है)

> Gauge shows tension (in centibars)

[गेज तनाव (सेंटीबार में) दर्शाता है]

Range (रेंज):-

> Effective up to 0–85 centibars

(0–85 सेंटीबार तक प्रभावी)

Advantages (लाभ):-

> Accurate for irrigation scheduling

(सिंचाई के समय निर्धारण के लिए सटीक)

> Continuous monitoring

(निरंतर निगरानी)

Disadvantages (नुकसान):-

> Not suitable for dry soils

(शुष्क मिट्टी के लिए उपयुक्त नहीं)

> Requires maintenance

(रखरखाव की आवश्यकता)

ii. Gypsum Block / Resistance Block Method (जिप्सम ब्लॉक / प्रतिरोध ब्लॉक विधि):-

Principle (सिद्धांत):- Electrical resistance of soil changes with moisture.

(मिट्टी का विद्युत प्रतिरोध नमी के साथ बदलता है।)

Working (कार्यप्रणाली):- 

> Electrodes embedded in gypsum block

(इलेक्ट्रोड जिप्सम ब्लॉक में लगे होते हैं)

> Block buried in soil

(ब्लॉक को मिट्टी में दबा दिया जाता है)

> Resistance measured using meter

(मीटर का उपयोग करके प्रतिरोध मापा जाता है)

Key Concept (मुख्य अवधारणा):-

> Wet soil → low resistance

(गीली मिट्टी → कम प्रतिरोध)

> Dry soil → high resistance

(सूखी मिट्टी → उच्च प्रतिरोध)

Advantages (लाभ):-

> Cheap and simple

(सस्ता और सरल)

> Suitable for field use

(खेत में उपयोग के लिए उपयुक्त)

Disadvantages (हानि):-

> Affected by soil salinity

(मिट्टी की लवणता से प्रभावित)

> Needs calibration

(अंशांकन की आवश्यकता)

iii. Neutron Moisture Meter (न्यूट्रॉन नमी मीटर):-

Principle (सिद्धांत):- Based on neutron scattering by hydrogen atoms (water).

[हाइड्रोजन परमाणुओं (पानी) द्वारा न्यूट्रॉन के प्रकीर्णन पर आधारित।]

Working (कार्यप्रणाली):-

> Radioactive source emits fast neutrons

(रेडियोधर्मी स्रोत तीव्र न्यूट्रॉन उत्सर्जित करता है)

> Neutrons collide with hydrogen in water

(न्यूट्रॉन पानी में मौजूद हाइड्रोजन से टकराते हैं)

> Slow neutrons counted → indicates moisture

(धीमी गति वाले न्यूट्रॉन गिने जाते हैं → नमी का संकेत देते हैं)

Advantages (लाभ):-

> Very accurate

(अत्यंत सटीक)

> Measures moisture at different depths

(विभिन्न गहराईयों पर नमी मापता है)

> Non-destructive

(गैर-विनाशकारी)

Disadvantages (नुकसान):-

> Expensive equipment

(महंगा उपकरण)

> Requires trained personnel

(प्रशिक्षित कर्मियों की आवश्यकता)

> Radiation hazard

(विकिरण का खतरा)