మృత్తికా శాస్త్రం
మృత్తికా శాస్త్రం (Soil science) అనేది భూమి ఉపరితలంపై ఉన్న నేలను సహజ వనరుగా పరిగణించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం. ఇందులో నేల ఏర్పడటం, నేలల వర్గీకరణ, మ్యాపింగ్ వంటి అంశాలు ఉంటాయి. అంతేకాకుండా, నేలల భౌతిక, రసాయనిక, జీవసంబంధమైన లక్షణాలు, వాటి సారవంతం గురించి కూడా ఈ శాస్త్రం వివరిస్తుంది. మానవులు నేలలను ఉపయోగించుకునే విధానం, వాటిని సంరక్షించే యాజమాన్య పద్ధతుల (Soil management) గురించి కూడా ఇది చర్చిస్తుంది.[1]
మృత్తికా శాస్త్రంలో ప్రధానంగా రెండు విభాగాలు ఉన్నాయి:
పెడాలజీ (Pedology): ఇది నేల ఎలా ఏర్పడింది, దాని రసాయన నిర్మాణం, బాహ్య స్వరూపం, వర్గీకరణ గురించి వివరిస్తుంది. ఎడాఫాలజీ (Edaphology): ఇది నేలలు జీవరాశులతో, ముఖ్యంగా మొక్కలతో ఎలా సంకర్షణ చెందుతాయో వివరిస్తుంది. చాలా సార్లు ఈ రెండు విభాగాలను మృత్తికా శాస్త్రానికి పర్యాయపదాలుగా వాడుతుంటారు. ఈ శాస్త్రం ఎంతో వైవిధ్యమైనది. ఇంజనీర్లు, వ్యవసాయ శాస్త్రవేత్తలు, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు, భూగర్భ శాస్త్రవేత్తలు, భౌగోళిక శాస్త్రవేత్తలు, పర్యావరణవేత్తలు, జీవశాస్త్రవేత్తలు, సూక్ష్మజీవ శాస్త్రవేత్తలు, అటవీ శాస్త్రవేత్తలు, ఆరోగ్య నిపుణులు, పురావస్తు శాస్త్రవేత్తలు, ప్రాంతీయ ప్రణాళికా నిపుణులు అందరూ కలిసి నేల గురించి కొత్త విషయాలను కనుగొనడానికి, ఈ శాస్త్ర అభివృద్ధికి కృషి చేస్తున్నారు.
ప్రపంచ జనాభా పెరుగుతున్న తరుణంలో, భవిష్యత్తులో రాబోయే నీటి ఎద్దడి, ఆహార వినియోగం పెరగడం, నేల క్షీణత వంటి సమస్యల దృష్ట్యా సాగు భూమిని, నేలలను ఎలా కాపాడుకోవాలనే విషయంపై మృత్తికా శాస్త్రవేత్తలు ఆందోళన వ్యక్తం చేస్తున్నారు.[2]
అధ్యయన రంగాలు (Fields of study)
[మార్చు]భూమిని అర్థం చేసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు భూమిని కొన్ని ఆవరణాలుగా విభజించారు. అందులో నేల ఉండే భాగాన్ని 'పెడోస్పియర్' (Pedosphere) అంటారు. ఇది భూవిజ్ఞాన శాస్త్రములో ఒక భాగం. పైన చెప్పుకున్న పెడాలజీ, ఎడాఫాలజీలు ఈ పెడోస్పియర్ను అధ్యయనం చేస్తాయి. పెడాలజీ అనేది నేలను దాని సహజ వాతావరణంలో పరిశీలిస్తుంది. ఎడాఫాలజీ నేల వినియోగంపై దృష్టి పెడుతుంది. ఈ రెండు విభాగాలు కూడా మృత్తికా భౌతిక శాస్త్రం, మృత్తికా రసాయన శాస్త్రం, మృత్తికా జీవశాస్త్రం వంటి అంశాలను ఉపయోగిస్తాయి. నేల అనేది జీవావరణం, వాతావరణం, జలావరణంతో నిరంతరం సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అందుకే నేల గురించి తెలుసుకోవాలంటే కేవలం మృత్తికా శాస్త్రవేత్తలే కాకుండా ఇతర రంగాల నిపుణుల అవసరం కూడా ఉంటుంది.
పరిశోధన (Research)
[మార్చు]నేలల వైవిధ్యం, వాటిలో జరిగే మార్పుల గురించి తెలుసుకోవడానికి నిరంతరం పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. ముఖ్యంగా వాతావరణ మార్పులు, గ్రీన్ హౌస్ వాయువులు, భూమిలో కర్బనాన్ని నిల్వ చేయడం (carbon sequestration) వంటి విషయాల్లో నేల పాత్ర ఏమిటో తెలుసుకోవడం ఇప్పుడు చాలా అవసరం.[3] భూమిపై ఉన్న జీవవైవిధ్యాన్ని కాపాడటానికి, గత సంస్కృతులను (terra preta) అధ్యయనం చేయడానికి కూడా నేల గురించి లోతైన అవగాహన అవసరం అవుతోంది.[4]
మ్యాపింగ్ (Mapping)
[మార్చు]నేలల సర్వే ద్వారా వివిధ ప్రాంతాల్లో ఉన్న నేలల రకాలను గుర్తించి పటాల రూపంలో పొందుపరుస్తారు. దీనివల్ల ఏ ప్రాంతంలో ఏ నేల ఉంది, దాన్ని దేనికి ఉపయోగించవచ్చు అనే అవగాహన కలుగుతుంది.
వర్గీకరణ (Classification)
[మార్చు]
1998లో, World Reference Base for Soil Resources (WRB) అనే వ్యవస్థ అంతర్జాతీయ నేలల వర్గీకరణ పద్ధతిగా అమలులోకి వచ్చింది. ఇది అంతకుముందు ఉన్న FAO soil classification స్థానాన్ని భర్తీ చేసింది. ప్రస్తుతం 2022లో విడుదలైన 4వ ఎడిషన్ WRB పద్ధతి అమల్లో ఉంది.[5]
WRB వర్గీకరణ ప్రధానంగా మృత్తికా స్వరూపంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అమెరికాకు చెందిన USDA soil taxonomy పద్ధతికి, దీనికి ఉన్న ముఖ్యమైన తేడా ఏమిటంటే — WRB లో వాతావరణ పరిస్థితులను నేరుగా వర్గీకరణలో చేర్చరు, కానీ నేల పొరల లక్షణాలపై వాతావరణం చూపే ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటారు.
ఇవే కాకుండా స్థానిక భాషల్లో కూడా నేలల వర్గీకరణ ఉంటుంది. వీటిని 'వెర్నాక్యులర్ సిస్టమ్స్' (Vernacular systems) అంటారు. ఇవి నేల రంగు (ఎర్ర నేల), ఆకృతి (ఇసుక నేల), సారవంతం (బంక నేల) వంటి అంశాల ఆధారంగా ఉంటాయి. నేలలు చూసేందుకు ఎలా ఉన్నాయి, అక్కడ పెరిగే చెట్లు ఏమిటి అనే అంశాలను బట్టి సాధారణ ప్రజలు నేలలను గుర్తుంచుకుంటారు.[6] ఉదాహరణకు, బరువు నేలలు, తేలికపాటి నేలలు అనే విభజన ఉంది. తేలికపాటి నేలల్లో దున్నడం సులభం, కానీ వాటి బరువు నిజంగా తక్కువగా ఉండాలని ఏమీ లేదు.
చరిత్ర (History)
[మార్చు]నేలల వర్గీకరణకు సంబంధించిన తొలి ఆధారాలు చైనాలో లభించాయి. క్రీస్తు పూర్వం 5వ శతాబ్దానికి చెందిన Yu Gong అనే పుస్తకంలో నేలలను రంగు, ఆకృతి, నీటి నిల్వ సామర్థ్యం ఆధారంగా మూడు రకాలుగా, తొమ్మిది తరగతులుగా విభజించారు.[7]
ఆధునిక మృత్తికా శాస్త్రానికి జర్మనీకి చెందిన Friedrich Albert Fallou, రష్యాకు చెందిన Vasily Dokuchaevలను స్థాపకులుగా పరిగణిస్తారు. నేల అనేది కేవలం పంటలు పండించే వేదిక మాత్రమే కాదని, అదొక సంక్లిష్టమైన వనరు అని వీరు గుర్తించారు. ఫాలూ ఈ అంశంపై ముందే పరిశోధనలు ప్రారంభించినప్పటికీ, డోకుచావ్ చేసిన పనులు ఆధునిక శాస్త్రానికి పునాదిగా నిలిచాయి.
గతంలో నేల అంటే కేవలం రాళ్ల విచ్ఛిన్నం వల్ల ఏర్పడిన నిర్జీవ పదార్థం అని భావించేవారు. కానీ డోకుచావ్ నేల ఒక సహజమైన వస్తువు అని, దానికి ఒక సొంత చరిత్ర, జననం ఉంటాయని నిరూపించారు. వాతావరణం, మొక్కలు, భూభాగం, కాలం వంటి అంశాల ప్రభావంతో రాళ్లు నేలగా మారుతాయని ఆయన వివరించారు. నీరు, గాలి, జీవరాశుల ప్రభావం వల్ల రాళ్ల పైపొరలలో వచ్చే మార్పులనే నేల అనాలని ఆయన పేర్కొన్నారు.[8]
1914 నాటి ఒక నిర్వచనం ప్రకారం నేల అంటే రాళ్ల విచ్ఛిన్నం లేదా శైథిల్యం వల్ల ఏర్పడిన పదార్థం.Wikisource:The New Student's Reference Work/4-0310 కానీ 20వ శతాబ్దంలో ఈ అవగాహన పెరిగింది. జీవ ప్రక్రియల వల్ల మార్పు చెందిన భూమి పొరను నేలగా గుర్తించడం మొదలైంది.[9]. ఇప్పుడు ఈ పదాన్ని భూమిపైనే కాకుండా చంద్రుడు లేదా అంగారకుడిపై ఉన్న ఉపరితల పదార్థాన్ని (చాంద్ర మృత్తిక) పిలవడానికి కూడా వాడుతున్నారు. 1959లో నికిఫోరోఫ్ అనే శాస్త్రవేత్త నేల గురించి చెబుతూ, ఇది "భూమి పైపొరలోని ఉత్తేజిత చర్మం" అని వర్ణించారు.[10]
పని చేసే విభాగాలు (Areas of practice)
[మార్చు]మృత్తికా శాస్త్రవేత్తలు సాధారణంగా ఐదు రంగాల్లో ప్రత్యేకత కలిగి ఉంటారు: సూక్ష్మజీవశాస్త్రం, పెడాలజీ, ఎడాఫాలజీ, భౌతిక శాస్త్రం, లేదా రసాయన శాస్త్రం. అయితే, నేటి కాలంలో వస్తున్న సవాళ్ల వల్ల ఈ విభాగాల మధ్య ఉన్న హద్దులు చెరిగిపోతున్నాయి. మృత్తికా శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు అన్ని రంగాల అవగాహన కలిగి ఉండాల్సి వస్తోంది.
అమెరికాలో 2004లో ప్రారంభమైన 'సాయిల్ క్వాలిటీ ఇనిషియేటివ్' (Soil Quality Initiative) వంటి ప్రాజెక్టులు నేల ఆరోగ్యాన్ని పర్యవేక్షించడంపై దృష్టి పెడుతున్నాయి. భూమిలోని కర్బనాన్ని పెంచడం, సూక్ష్మజీవుల పాత్రను అర్థం చేసుకోవడం ఇందులో ముఖ్యమైన అంశాలు. అయితే, నోబెల్ విజేత Norman Borlaug వంటి వారు ఈ అంశాలపై కొన్ని విమర్శలు కూడా చేశారు.
మృత్తికా శాస్త్రవేత్తల యొక్క సంప్రదాయ బాధ్యత నేలల మ్యాపింగ్ చేయడం. అమెరికాలోని దాదాపు అన్ని ప్రాంతాలకు ఇప్పుడు మృత్తికా సర్వే నివేదికలు ఉన్నాయి. మృత్తికా శాస్త్రవేత్తలు క్షేత్రస్థాయిలో పని చేసే ఆరు ప్రధాన రంగాలు ఇలా ఉన్నాయి:
వ్యర్థాల నిర్వహణ
- సెప్టిక్ వ్యవస్థలు (Septic system)
- పశువుల ఎరువు (Manure)
- పురపాలక వ్యర్థాలు (biosolids)
- పరిశ్రమల నుంచి వచ్చే వ్యర్థాలు
పర్యావరణ సున్నిత ప్రాంతాల గుర్తింపు
- అస్థిరంగా ఉన్న నేలలు
- చిత్తడి నేలలు
- ప్రత్యేక జీవజాతులకు ఆశ్రయం ఇచ్చే నేలలు
ఉత్పాదకత పెంచడం
- అటవీ పెంపకం
- వ్యవసాయం
- పోషకాల నిర్వహణ (Fertilizer)
- నీటి యాజమాన్యం (Irrigation)
- సహజ వృక్షసంపద, గడ్డి భూములు (Grazing)
నీటి నాణ్యత నిర్వహణ
- వర్షపు నీటి నిర్వహణ (Stormwater)
- మట్టి కొట్టుకుపోకుండా చూడటం (erosion control)
పాడైన భూములను బాగు చేయడం
- గనుల తవ్వకం జరిగిన ప్రాంతాల పునరుద్ధరణ (Mine reclamation)
- వరదలు, కాలుష్యం వల్ల పాడైన నేలలను బాగు చేయడం
స్థిరమైన వినియోగం
- నేల సంరక్షణ (Soil conservation)
పురావస్తు శాస్త్రంలో కూడా నేలల అధ్యయనం చాలా ముఖ్యం. రేడియోమెట్రిక్ డేటింగ్ (Radiometric dating) ద్వారా ప్రాచీన కాలంలో అక్కడ ఏం జరిగిందో తెలుసుకోవచ్చు. అలాగే రేడియోధార్మిక వ్యర్థాలను నిల్వ చేయడానికి (Vitrification), కాలుష్యాన్ని తొలగించడానికి కూడా మృత్తికా శాస్త్రం ఉపయోగపడుతుంది.
అనువర్తిత మృత్తికా శాస్త్ర రంగాలు
[మార్చు]ఎకోసిస్టమ్ (Ecosystem) అధ్యయనాలు
నేల సారవంతం (Soil fertility)
మృత్తికా సర్వే (Soil survey)
చిత్తడి నేలల అధ్యయనం
సంబంధిత శాస్త్రాలు
[మార్చు]వ్యవసాయ శాస్త్రాలు (Agricultural sciences)
మానవశాస్త్రం (Anthropology)
పర్యావరణ శాస్త్రం (Environmental science)
హైడ్రాలజీ (Hydrology)
డిప్రెషన్ స్టోరేజ్ కెపాసిటీ (Depression storage capacity)
[మార్చు]మృత్తికా శాస్త్రంలో, ఒక భూభాగం తనపై ఉన్న గుంతలు లేదా పల్లపు ప్రాంతాల్లో నీటిని ఎంతవరకు నిల్వ ఉంచుకోగలదో దానిని 'డిప్రెషన్ స్టోరేజ్ కెపాసిటీ' అంటారు. [11]. ఈ నిల్వ సామర్థ్యం వల్ల నీరు వెనువెంటనే ప్రవహించకుండా ఆగుతుంది. ఒకవేళ వర్షపు నీరు భూమిలోకి ఇంకే సామర్థ్యం (infiltration capacity) మరియు ఈ నిల్వ సామర్థ్యం కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ నీరు భూమిపై నుంచి ప్రవహిస్తుంది (Horton overland flow). దీనివల్ల వరదలు, నేల కోత సంభవించే అవకాశం ఉంటుంది. భూగర్భ శాస్త్రం, పర్యావరణ శాస్త్రం మరియు జల విజ్ఞాన శాస్త్రంలో (Hydrology) దీనికి ఎంతో ప్రాముఖ్యత ఉంది.
మూలాలు
[మార్చు]- ↑ Jackson, J. A. (1997). Glossary of Geology (4. ed.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. p 604. ISBN 0-922152-34-9
- ↑ H. H. Janzen; et al. (2011). "Global Prospects Rooted in Soil Science". Soil Science Society of America Journal. 75 (1): 1. Bibcode:2011SSASJ..75....1J. doi:10.2136/sssaj2009.0216.
- ↑ refPielke, Roger (12 డిసెంబరు 2005). "Is Soil an Important Component of the Climate System?". The Climate Science Weblog. Archived from the original on 8 సెప్టెంబరు 2006. Retrieved 19 ఏప్రిల్ 2012.
- ↑ Ochoa-Hueso, R; Delgado-Baquerizo, M; King, PTA; Benham, M; Arca, V; Power, SA (ఫిబ్రవరి 2019). "Ecosystem type and resource quality are more important than global change drivers in regulating early stages of litter decomposition". Soil Biology and Biochemistry. 129: 144–152. Bibcode:2019SBiBi.129..144O. doi:10.1016/j.soilbio.2018.11.009. hdl:10261/336676. S2CID 92606851.
- ↑ IUSS Working Group WRB (2022). "World Reference Base for Soil Resources, 4th edition". IUSS, Vienna.
- ↑ "Vernacular Systems". Archived from the original on 6 మార్చి 2007. Retrieved 19 ఏప్రిల్ 2012.
- ↑ Arnold, R. et al. (2009) A Handbook of Soil Terminology, Correlation and Classification Earthscan, London, England.
- ↑ Krasilnikov, N.A. (1958) Soil Microorganisms and Higher Plants Archived 12 నవంబరు 2004 at the Wayback Machine
- ↑ Buol, S. W.; Hole, F. D. & McCracken, R. J. (1973). Soil Genesis and Classification (First ed.). Ames, IA: Iowa State University Press. ISBN 978-0-8138-1460-5.
- ↑ C. C. Nikiforoff (1959). "Reappraisal of the soil: Pedogenesis consists of transactions in matter and energy between the soil and its surroundings". Science. 129 (3343): 186–196. Bibcode:1959Sci...129..186N. doi:10.1126/science.129.3343.186. PMID 17808687.
- ↑ Hansen, Bjarne, Per Schjønning, and Erik Sibbesen. "Roughness indices for estimation of depression storage capacity of tilled soil surfaces Archived 25 ఆగస్టు 2017 at the Wayback Machine." Soil and Tillage Research 52.1 (1999): 103-111
Soil Survey Staff (1993). Soil Survey: Early Concepts of Soil. (html) Soil Survey Manual USDA Handbook 18, Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture. URL accessed on 2004-11-30.
- Marion LeRoy Jackson (2005). Soil Chemical Analysis: Advanced Course. UW-Madison Libraries Parallel Press. pp. 5–. ISBN 978-1-893311-47-3.
బయటి లింకులు
[మార్చు]
Media related to Soil science at Wikimedia Commons
మూస:Soil science topics మూస:Physical geography topics మూస:Earth science