મૃદા (Soil)

પૃથ્વીના પોપડાનું સૌથી બહારનું ખવાણ પામેલું (weathered) સ્તર. તેની સાથે જીવંત સજીવો અને તેમના કોહવાટની નીપજો મિશ્ર થયેલી હોય છે. મૃદાનો અંગ્રેજી શબ્દ ‘soil’ લૅટિન શબ્દ ‘solum’ પરથી ઊતરી આવ્યો છે. તેનો અર્થ ‘મૂળ દ્રવ્ય’ (parent material) એવો થાય છે, જેમાં વનસ્પતિઓ ઊગે છે. સરોવર કે તળાવનું કાદવયુક્ત તળ, છિદ્રાળુ શૈલ (rock) સપાટીઓ, કંદરાઓ (ravines) કે હિમનદીજન્ય નિક્ષેપ (glacial deposit), પીટ (peat) વગેરે ભૂમિ ગણાય છે. મૃદા-નિર્માણની પ્રક્રિયા દીર્ઘકાલીન આંતરક્રિયાઓનું પરિણામ છે, જે દરમિયાનમાં ખડકનું ખવાણ (weathering) અને વિભંજન (disintegration) થાય છે અને જીવંત કે મૃત અંતરાલી (interstitial) કાર્બનિક દ્રવ્ય સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત ખનિજઆધારક(mineral matrix)નું સર્જન થાય છે.

આમ મૃદા માત્ર ખનિજકણોનો સમુચ્ચય નથી, પરંતુ તે જીવંત સજીવોનું જૈવિક તંત્ર અને અન્ય કેટલાક ઘટકો ધરાવે છે. આમ, તેને ‘મૃદા-સંકુલ’ (soil complex) કહેવું વધારે ઉચિત ગણવામાં આવે છે. આ સંકુલ નીચે દર્શાવેલ પાંચ ઘટકોનું બનેલું હોય છે :

(1) ખનિજદ્રવ્ય : તે મૂળદ્રવ્ય-ખડકના વિવિધ માત્રાએ થતા ભંગાણ દ્વારા ઉદભવેલા ખનિજકણોનું આધારક (matrix) છે.

(2) પાંસુક (humus) : તે જમીન ઉપર કે તેની નીચે વસવાટ ધરાવતા સજીવો દ્વારા ઉમેરાતું કાર્બનિક ઘટક છે. તેને ખાદ માટી પણ કહે છે.

(3) મૃદા–જલ (soil water) કે મૃદા–દ્રાવણ (soil solution) : તે દ્રાવ્ય ઘન, પ્રવાહી અને વાયુરૂપ પદાર્થો સહિતનું મૃદામાં રહેલું પાણી છે. મૃદા-જલ કેશાકર્ષણ અને મૃદાના કણોની સપાટીએ અને કણો વચ્ચે રહેલા શોષકબળ વડે પકડાઈ રહે છે. તે વાસ્તવિક રીતે તો ઘણાં કાર્બનિક અને અકાર્બનિક સંયોજનોનું મંદ દ્રાવણ છે અને વનસ્પતિ ખનિજ પોષકોનો સ્રોત છે.

(4) મૃદા–વાતાવરણ (soil atmosphere) : તે મૃદાના કણોની વચ્ચે રહેલો છિદ્ર-અવકાશ (pore-space) રોકે છે. આ અવકાશ કોઈ પણ સમયે પાણીથી ભરેલો હોતો નથી. તેનું બંધારણ બાહ્ય વાતાવરણ કરતાં જુદું હોય છે. તે સામાન્ય રીતે ઑક્સિજન ઓછા પ્રમાણમાં અને કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ વધારે પ્રમાણમાં ધરાવે છે.

(5) જૈવિક તંત્ર : મૃદામાં રહેલો વનસ્પતિસમૂહ (flora) અને પ્રાણીસમૂહ (fauna) જૈવિક તંત્ર બનાવે છે. વનસ્પતિસમૂહમાં બૅક્ટેરિયા, લીલ અને ફૂગનો અને પ્રાણીસમૂહમાં પ્રજીવો, ચક્રધર (rotifer), સૂત્રકૃમિઓ, અલ્પલોમીઓ (oligochaetes), મૃદુકાય (molluscs) અને સંધિપાદ (arthropods) પ્રાણીઓનો સમાવેશ થાય છે.

મૃદા-ઉત્પત્તિ (soil formation) : આ સમગ્ર પ્રક્રિયા સામાન્યત: બે તબક્કાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે : (1) ખવાણ : આ તબક્કા દરમિયાન મોટા ખડકો સૂક્ષ્મ અને નાના ખનિજ કણોમાં પરિણમે છે, અને (2) મૃદાજનન (pedogenesis) : આ પ્રક્રિયા દરમિયાન જૈવિક, સ્થળાકૃતિક (topographic) અને આબોહવાકીય (climatic) પરિબળો વચ્ચે થતી આંતરક્રિયાને કારણે ખનિજદ્રવ્યનું રૂપાંતર થાય છે; જેથી કોઈ ચોક્કસ પ્રકારની મૃદાનો વિકાસ થાય છે.

ખવાણ (erosion) : ખુલ્લા ખડકની સપાટી ઉપર વિવિધ પ્રકારની ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેથી તેના ઘટકોનું ભૌતિક અને રાસાયણિક વિઘટન (decomposition) થાય છે. ખવાણની ભૌતિક પ્રક્રિયાઓમાં પાણી, તાપમાન, હિમનદી અને ગુરુત્વાકર્ષણ જેવાં પરિબળોનો સમાવેશ થાય છે. આર્દ્રન-શુષ્કન (wetting-drying), તાપન-શીતન (heating-cooling), હિમીભવન અને હિમનદ (freezing and glaciation), દ્રાવણ (solution) અને વાલુકા-વિસ્ફોટ (sand blast) જેવી ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ખડકનું ભૌતિક ખવાણ થાય છે. ખવાણની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં જલયોજન (hydration), જલાપઘટન (hydrolysis), ઉપચયન–અપચયન (oxidation-reduction), કાર્બોનીકરણ (carbonation) અને કુલીરન(chelation)નો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયાઓ ખડકના વિવિધ ઘટકોનું વિઘટન કરે છે. તેથી જે દ્રવ્ય બને છે તે પ્રાથમિક મૃદાની ઉત્પત્તિ કરે છે. આ પ્રાથમિક મૃદા ઉપર વાતાવરણનાં વાયુઓ, વરાળ, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ, સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ અને નાઇટ્રિક ઑક્સાઇડની અસર થાય છે. જુદા જુદા તાપમાનની અસર હેઠળ પ્રાથમિક ખડકના દ્રવ્યનું દ્વિતીયિક પદાર્થમાં રૂપાંતર થતાં ક્રમશ: મૃદા બંધાય છે. મૃદાના પ્રાથમિક દ્રવ્યમાં રેતીના સ્ફટિકો પુષ્કળ પ્રમાણમાં હોય છે. આવી મૃદા ઉપર લાઇકેન અનુક્રમણ કરે છે અને ખડક પર સ્થાન લે છે.

જૈવિક પ્રક્રિયામાં લાઇકેન ખડકોમાંથી પોષક દ્રવ્યોનું શોષણ કરે છે. લાઇકેન, બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ ખડકની સપાટી ઉપર લાંબા સમય સુધી પાણી જાળવી રાખે છે, જેથી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ આગળ ધપી શકે છે. ખડકના એલ્યૂમિનોસિલિકેટનું જલાપઘટન અને કાર્બોનીકરણ દ્વારા વધારે સરળ માટી(clay)ના એલ્યૂમિનોસિલિકેટમાં વિખંડન થાય છે. લાઇકેનમાં રહેલી લીલ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ખડકની સપાટી ઉપર પ્રાપ્ય કાર્બનિક દ્રવ્યના જથ્થામાં વધારો કરે છે. આ સજીવો દ્વારા થતા વિવિધ સ્રાવો અને શ્વસન દરમિયાન ઉદભવતો કાર્બન- ડાયૉક્સાઇડ ખવાણની પ્રક્રિયાને પ્રવેગિત કરે છે. તે પાણી સાથે સંયોજાઈ કાર્બોનિક ઍસિડ બનાવે છે અને પ્રાથમિક દ્રવ્યો માટીમાં ફેરવે છે. કેટલાક લાઇકેન ઍસિડમાં ખનિજ ઘટકો દ્રવે છે. આમ, ખડકનું ખવાણ પ્રારંભમાં ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે, પરંતુ તે ઝડપથી જીવજનિત (biogenic) બને છે, જેથી તેનો દર વધે છે.

સમય જતાં આ મૃદા ઉપર શેવાળ જેવી દ્વિઅંગીઓ અને નાની શાકીય આવૃત્તબીજધારી વનસ્પતિઓ ઊગે છે. તે પાણીના અભાવે સુકાઈ જતાં તેના શુષ્ક ભાગો મૃદા સાથે ભળે છે. વાતાવરણના ભેજનું શોષણ થતાં તેનો બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ જેવા વિઘટકો અને રૂપાંતરકો દ્વારા સડો થાય છે અને પાંસુક બને છે. મૃદામાં કાર્બનિક દ્રવ્યોની સાંદ્રતા વધતાં તે વધારે ને વધારે સ્તરીય અને ફળદ્રૂપ બને છે. આવી મૃદા નૈસર્ગિક રીતે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ માટે અનુકૂળ ગણાય છે. આમ મૃદા-ઉત્પત્તિની પ્રક્રિયા અત્યંત જટિલ અને ધીમી હોય છે. મૃદાના એક સેમી. પડના નિર્માણ માટે લગભગ 200થી 400 વર્ષ લાગે છે.

ખવાણની પ્રક્રિયામાં મોટેભાગે ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિબળો સંકળાયેલાં હોય છે, જ્યારે મૃદાજનન જૈવિક પરિઘટના છે. આ દરમિયાન લાઇકેન, બૅક્ટેરિયા, ફૂગ, લીલ, સૂક્ષ્મ-સંધિપાદ અને મૃદુકાય જેવાં સજીવોનાં કાર્બનિક ઍસિડ અને ઉત્સેચકોના સ્રાવ, કાર્બનડાયૉક્સાઇડનું ઉત્પાદન અને તેમના મૃત્યુથી કાર્બનિક દ્રવ્યમાં થતો વધારો ભૂ-રાસાયણિક (geo-chemical), જૈવ રાસાયણિક અને જૈવ ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ કરે છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓને કારણે ખડકનું ખવાયેલું શિલાચૂર્ણ (debris) વાસ્તવિક મૃદામાં રૂપાંતર પામે છે, જે ખનિજ આધારકના સંકુલની સાથે સાથે વિવિધ કાર્બનિક સંયોજનો અને સૂક્ષ્મજીવોની પુષ્કળ વસ્તી ધરાવે છે.

મૃદા–પરિચ્છેદિકા (soil profile) : વિવિધ પ્રકારની મૃદાની ઓળખ અને વર્ણન તેમની પરિચ્છેદિકાઓના સંદર્ભે કરવામાં આવે છે. મૃદાના આવરણમાંથી ખોદીને તૈયાર કરાયેલા ખુલ્લા ગર્ત-છેદ(pit-section)ને મૃદા-પરિચ્છેદિકા કહે છે. તે એક ઉપર એક ગોઠવાયેલા સંસ્તરો(horizons)ની અનુક્રમિક રચના દર્શાવે છે. મૃદાની સમક્ષિતિજ વિભિન્નતાઓના પૂર્ણ નિરૂપણ માટે જરૂરી મૃદાના સૌથી નાના ત્રિપારિમાણિક કદને પેડોન (pedon) કહે છે. મૃદા-સંસ્તર (soil horizon) મૃદાની સપાટીને લગભગ સમાંતર હોય છે અને તે મૃદા-ઉત્પત્તિની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉદભવેલા ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ ગુણધર્મો સંલગ્ન (adjoining) સંસ્તર કરતાં જુદા હોય છે.

વિવિધ પ્રકારની મૃદાની પરિચ્છેદિકાઓ તેમના ભૌતિક-રાસાયણિક અને જૈવિક ગુણધર્મોની ર્દષ્ટિએ સ્પષ્ટ વિભિન્નતાઓ દર્શાવે છે. એક પરિકાલ્પનિક (hypothetical) મૃદા-પરિચ્છેદિકાનાં મુખ્ય સંસ્તરો આકૃતિ 1માં દર્શાવવામાં આવ્યાં છે. આકૃતિમાં દર્શાવેલાં બધાં સંસ્તરો હમેશાં દરેક પરિચ્છેદિકામાં ન પણ હોઈ શકે. રશિયન પરિભાષામાં પરિચ્છેદિકાનાં વિવિધ સંસ્તરોને ઉપરથી નીચેની તરફ અનુક્રમિક A, B અને C સંસ્તરોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. જોકે હવે મૃદા-પરિચ્છેદિકા નીચે પ્રમાણેનાં પાંચ મુખ્ય સંસ્તરોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

(I) ‘O’ સંસ્તરો : તે ખનિજ-આધારકની સપાટી ઉપર આવેલાં કાર્બનિક સંસ્તરો છે અને મુખ્યત્વે તાજાં કે અંશત: વિઘટન પામતાં કાર્બનિક દ્રવ્યનાં બનેલાં હોય છે. આ સંસ્તર વનમાં સુવિકસિત હોય છે અને તૃણભૂમિમાં તેનો સદંતર અભાવ હોય છે. આ સંસ્તર બે ઉપસ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે : (1) O₁ (A₀₀) પ્રદેશ : તે મૃત કાર્બનિક દ્રવ્ય ધરાવતું સૌથી ઉપરનું સ્તર છે અને મૃત પર્ણો, શાખાઓ, પુષ્પો અને ફળો તેમજ પ્રાણીઓના મૃત ભાગોનું બનેલું હોય છે. આ સ્તરમાં સ્પષ્ટ ભંગાણ જોવા મળતું નથી. (2) O₂ (A_O) પ્રદેશ : તે O₁ પ્રદેશની તરત નીચે આવેલો પ્રદેશ છે; જેમાં વિઘટનની શરૂઆત થયેલી હોય છે. આ સ્તરમાં કાર્બનિક દ્રવ્યના વિઘટનની વિવિધ અવસ્થાઓ અને બૅક્ટેરિયા, ફૂગ અને ઍક્ટિનોમાયસેટિસ જેવા સૂક્ષ્મજીવો જોવા મળે છે. ઉપરનાં સ્તરો વિઘટનના પ્રારંભિક તબક્કામાં રહેલ નિક્ષેપ (detritus) ધરાવે છે, જેમાં રહેલું દ્રવ્ય સ્પષ્ટપણે પારખી શકાતું નથી; જ્યારે નીચેનાં સ્તરો પ્રમાણમાં વિઘટિત દ્રવ્ય ધરાવે છે, જેને પિંડ (duff) કહે છે.

(II) ‘A’ સંસ્તરો : આ ખનિજ સંસ્તરો છે. તેઓ સપાટીએ અથવા સપાટીની નીચે તરત બનતા હોય છે. તે કાર્બનિક દ્રવ્ય પુષ્કળ પ્રમાણમાં ધરાવે છે અને/અથવા દ્રાવ્ય ક્ષારો, માટી, આયર્ન, ઍલ્યુમિનિયમ નીચેની દિશામાં ગુમાવે છે. તેથી આ ક્ષેત્રને નિક્ષાલન (eluviation or leaching) ક્ષેત્ર કહે છે. આ ક્ષેત્ર સિલિકા અને બીજાં અવરોધક ખનિજોથી ભરપૂર હોય છે.

આ સંસ્તર નીચે પ્રમાણેનાં બે ઉપસ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે.

(1) A₁ પ્રદેશ : આ ઉપસ્તર ઘેરા રંગનું હોય છે અને કાર્બનિક દ્રવ્ય ધરાવે છે. આકારહીન (amorphous) અને સૂક્ષ્મપણે વિભાજિત કાર્બનિક દ્રવ્ય ખનિજદ્રવ્ય સાથે મિશ્ર થયેલું હોય છે. તેને હવે પાંસુક (ખાદ માટી) કહે છે. તે ઘેરા બદામી કે કાળા રંગનું હોય છે. તેને પાંસુકી (humic) કે શ્યામલ (melanized) પ્રદેશ પણ કહે છે. વનોમાં આ સ્તર તૃણભૂમિ કરતાં ઓછું ઊંડું હોય છે.

(2) A₂ પ્રદેશ : આ પ્રદેશ આછા રંગનો હોય છે. તે રેતી જેવડા મોટા કદના ખનિજકણો વધારે પ્રમાણમાં અને કાર્બનિક દ્રવ્ય અલ્પ પ્રમાણમાં ધરાવે છે. પુષ્કળ વરસાદવાળા વિસ્તારોમાં ખનિજતત્વો અને કાર્બનિક રસાયણો આ પ્રદેશમાં નીચેની દિશામાં ઝડપથી ગુમાવાય છે. તેથી આ ક્ષેત્રને નિક્ષાલન ક્ષેત્ર કહે છે.

(III) ‘B’ સંસ્તરો : સપાટીની નીચે બનતાં આ ખનિજ-સંસ્તરો છે, તે ધોવાઈને આવેલાં માટી (lessivation), લોહ, ઍલ્યુમિનિયમ, મૅંગેનીઝ કે કાર્બનિક કલિલોથી ફળદ્રૂપ હોય છે. તે પથ્થર જેવીથી માંડી ત્રિપાર્શ્વીય (prismatic) રચના ધરાવે છે; જેમાં ઉપરના સ્તરો કરતાં માટી પુષ્કળ પ્રમાણમાં હોય છે. વનસ્પતિનાં મૂળ આ ક્ષેત્રમાં વિકસતાં હોય છે તેને B₁, B₂ અને B₃ ઉપસ્તરોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે :

B₁ ઉપસ્તર સંક્રામી (transitional) હોવા છતાં A કરતાં B જેવું વધારે હોય છે. B₂માં માટીનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હોય છે. તે આયર્ન, ઍલ્યુમિનિયમ અથવા કાર્બનિક કલિલો ધરાવે છે. તેથી પથ્થર જેવીથી માંડી ત્રિપાર્શ્વીય રચનાનો કે બંધન(cementation)નો મહત્તમ વિકાસ થાય છે.

B₃ ઉપસ્તર સંક્રામી હોય છે, પરંતુ C કરતાં B સાથે વધારે સામ્ય દર્શાવે છે.

B સંસ્તર સિલિકાયુક્ત માટી કાર્બનિક સંયોજનો, ઍલ્યુમિનિયમ અને આયર્નના જલયોજિત (hydrated) ઑક્સાઇડની હાજરીને કારણે ઘેરા રંગનું અને બરછટ (coarse) ગઠન ધરાવે છે. A₂ પ્રદેશમાંથી નિક્ષાલિત થયેલાં રસાયણો આ પ્રદેશમાં એકત્રિત થતાં હોવાથી તેને નિક્ષેપિત (illuvial) ક્ષેત્ર કહે છે. શુષ્ક પ્રદેશમાં આ ક્ષેત્રનો અલ્પ વિકાસ થયેલો હોય છે.

A₁, A₂ અને Bને સામૂહિક રીતે ખનિજભૂમિ (solum) કહે છે.

(IV) ‘C’ સંસ્તરો : B સંસ્તર જેમાંથી ઉદભવે છે તેની સાથે આ સ્તર સામ્ય દર્શાવે છે. તે B સંસ્તરની નીચે આવેલું ખનિજ-સ્તર છે, પરંતુ તે વાસ્તવિક મૂળ દ્રવ્યનું બનેલું હોતું નથી તેમજ ‘A’ કે ‘B’ સંસ્તરોનાં કોઈ પણ લક્ષણ ધરાવતું નથી. આ સ્તરમાં પથ્થર જેવી સખત કે ત્રિપાર્શ્વીય રચનાનો અભાવ હોય છે. આ સ્તરમાં CaCO₃નો નિક્ષેપ જોવા મળે છે. તે અપૂર્ણપણે ખવાણ પામેલો ખડક ધરાવે છે.

(V) ‘R’ સંસ્તરો : આ ખવાણ નહિ પામેલું મૂળ દ્રવ્ય (ખડક) છે અને ‘B’ સ્તર જેમાંથી ઉદભવે છે તેની સાથે સામ્ય દર્શાવતું નથી. તેના ઉપર પાણી એકત્રિત થયેલું હોય છે.

શંકુદ્રુમના વનની મૃદાનું ‘A’ સંસ્તર પાતળું અને રાખોડી કે કાળા રંગનું અને ‘B’ સંસ્તર રતાશ પડતા બદામી રંગનું હોય છે. પાનખરનાં વનમાં ‘A’ અને ‘B’ સંસ્તરો રાખોડી બદામી રંગનાં હોય છે; જ્યારે તૃણ ભૂમિમાં ‘A’ સંસ્તર વધારે ફળદ્રૂપ, પાંસુકથી ભરપૂર અને કાળા રંગનું હોય છે. ‘B’ સંસ્તર બદામી રંગનું હોય છે.

મૃદા–ઉત્પત્તિ દરમિયાન આબોહવાના પ્રકારને આધારે થતી કેટલીક પ્રક્રિયાઓ : આબોહવા અને અન્ય પરિબળો ભૂમિનિર્માણ ઉપર અસર કરે છે. તેની સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત કેટલીક ખૂબ સ્પષ્ટ પ્રક્રિયાઓ આ પ્રમાણે છે :

કંકરીકરણ (laterization) : સમય મૃદા-ઉત્પત્તિ માટેનું એક અક્રિય (passive) પરિબળ છે. તે પરિવર્તનશીલ (variable) હોય છે; કારણ કે તેની ઉપર આબોહવા અને મૂળ દ્રવ્યનાં પરિબળોની અસર હોય છે. ઉષ્ણકટિબંધીય પરિસ્થિતિમાં મૃદા-ઉત્પત્તિ ઘણો સમય લે છે. મોહર્ અને વાન બેરન(1959)ના મંતવ્ય અનુસાર ઉષ્ણકટિબંધમાં કંકરીકરણની પ્રક્રિયા એક ભૂસ્તરીય (geological) પરિઘટના છે; જેમાં સમય અત્યંત મહત્વ ધરાવે છે. તે ખવાણનો અંતિમ તબક્કો નક્કી કરવામાં ભાગ ભજવે છે. ઉષ્ણકટિબંધમાં ઊંચું તાપમાન અને પુષ્કળ વરસાદવાળા પ્રદેશોમાં સિલિકેટ ખનિજો ખૂબ અસ્થાયી હોય છે અને સંભવત: કલિલી સિલિસિલિક ઍસિડના સ્વરૂપમાં સિલિકા પુષ્કળ પ્રમાણમાં ગુમાવાય છે. સિલિકા/સેક્સ્કવી ઑક્સાઇડનો ગુણોત્તર નીચો બને છે. મૂળ ખનિજ(parent mineral)ના ઍલ્યુમિનિયમ અને આયર્ન સેક્સ્કવી ઑક્સાઇડ વિઘટનના અવરોધક હોય છે અને એલ્યૂમિનોસિલિકેટના વિઘટન દરમિયાન મુક્ત થતા આયનિક ઍલ્યુમિનિયમ અને આયર્નમાંથી કેટલાકનું સંશ્ર્લેષણ થાય છે. આ પ્રક્રિયાને કંકરીકરણ કહે છે. તે ઍલ્કલીય મૂળ દ્રવ્ય પર થતી સૌથી સામાન્ય પ્રક્રિયા છે અને પ્રાથમિક કંકરિત મૃદા(laterite or latosolic)ના અવશેષ રહી જાય છે, જેમાં આયર્ન અને ઍલ્યુમિનિયમ સેક્સ્કવી ઑક્સાઇડ અને ખૂબ થોડાં અવરોધક મૂળ ખનિજો હોય છે. ઉષ્ણ કટિબંધના દક્ષિણ પ્રદેશોમાં વાસ્તવિક કંકરિત મૃદા જોવા મળે છે. તેનાં A અને B બંને સંસ્તરો લાલ રંગનાં હોય છે. આવી મૃદા ફળદ્રૂપ હોતી નથી અને સતત ખાતર આપ્યા સિવાય તેમાં કૃષિ થઈ શકતી નથી.

શ્યામકરણ (melanization) : ભેજ અલ્પ હોય તેવા પ્રદેશોમાં આ પ્રક્રિયા અતિ સામાન્ય ગણાય છે. ત્યાં કાર્બનિક દ્રવ્યમાંથી બનતું પાંસુક મૃદાના ‘A’ સંસ્તરમાં પાણી સાથે મિશ્ર થાય છે. શ્યામકરણને લીધે ‘A’ સંસ્તર ઘેરા રંગનું બને છે.

ભસ્મ-મૃદ્કરણ (podsolization) : સમશીતોષ્ણ આબોહવા જ્યાં વરસાદ મધ્યમ અને મૂળ દ્રવ્ય સારું નિતારવાળું અને પોષકતત્ત્વો માટે ન્યૂન હોય ત્યાં ભસ્મ-મૃદ્કરણ ખૂબ સામાન્ય છે. આવી મૃદામાં મુખ્યત્વે એરિકેસી કુળની અને કોનિફરની વનસ્પતિ પ્રજાતિઓ થાય છે. તે વધારે પ્રમાણમાં લિગ્નિન અને અલ્પ પ્રમાણમાં પોષકતત્ત્વો (ખાસ કરીને કૅલ્શિયમ) ધરાવતી બિછાત (litter) ઉત્પન્ન કરે છે. આ બિછાતમાં ફિનૉલિક સંયોજનો ભરપૂર હોય છે, તે સૂક્ષ્મજીવોની પ્રક્રિયાઓને અટકાવે છે. આમ બિછાતનું સ્તર એસિડિક હોય છે. આવી બિછાતમાંથી સ્રવતું પાણી એસિડિક હોવાથી ‘A’ સંસ્તરમાં રહેલાં ખનિજો અને પાંસુક દ્રવ્યને ઓગાળે છે. આ નિક્ષાલિત દ્રવ્યો નીચેના સંસ્તરમાં પહોંચી ‘B’ સંસ્તરમાં તે સખત અને સ્પષ્ટ સ્તર બનાવે છે. ‘A’ સંસ્તરમાં રસાયણોના ઘટાડાથી તે એકત્રિત થઈ આછો રાખોડી રંગ ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રક્રિયાને ભસ્મ-મૃદ્કરણ કહે છે. આવી મૃદાને ભસ્મ-મૃદા (podsol) કહે છે.

ગ્લેઝેશન : ઉત્તરધ્રુવ અને જ્યાં ઠંડી ભેજવાળી આબોહવા હોય અને મૃદા-જલ(ground water)નું તલ ઊંચું હોય કે મૃદા જલાક્રાન્ત (water-logged) હોય ત્યારે અપચાયક (reducing) સ્થિતિ સામાન્ય હોય છે. આ સ્થિતિમાં ફેરસ સંયોજનોની હાજરીમાં મૃદાનો રંગ વાદળી પડતો ભૂખરો કે ભૂખરો બને છે અને કાર્બનિક દ્રવ્યના વિઘટનનો દર નીચો હોય છે. તેથી ‘B’ સંસ્તરના તળિયે વાદળી પડતા ભૂખરા કે ભૂખરા રંગના ચીકણા અને સખત સ્તરનું સંચયન (accumulation) થાય છે. આ પ્રક્રિયાને ગ્લેઝેશન કહે છે અને મૃદાને ગ્લે મૃદા (gley soil) કહે છે.

કૅલ્સીકરણ : વનની મૃદા-ઉત્પત્તિ (ભસ્મ-મૃદ્કરણ અને કંકરીકરણ) ખવાણના શરૂઆતના તબક્કામાં નિક્ષાલન દ્વારા કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમ ગુમાવાય છે. પરંતુ તૃણભૂમિ અને રણપ્રદેશોમાં જ્યાં વરસાદ ઓછો હોય છે ત્યાં આ આયનોનું નિક્ષાલન થતું નથી. તદુપરાંત, તૃણભૂમિમાં સ્રવણ જલ (percolation water) પાંસુકના સીધા સંપર્કમાં હોય છે; જેથી ઘાસના મૂળતંત્રની ઊંડાઈ ક્રમશ: ઘટે છે અને મુક્ત થતાં ધન આયનોના અધિશોષણ(adsorption)ની તક ઊભી થાય છે. તેથી કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમના આયનોનું નિક્ષાલન ખૂબ ઓછા અંતર પૂરતું જ થઈ શકે છે. કાર્બોનેટનું સંચયન કૅલ્સીકરણનાં મુખ્ય લક્ષણોમાંનું એક છે. બીજું લક્ષણ કલિલોની ગતિહીનતા (immobility) છે. મૃદા કૅલ્શિયમથી સંતૃપ્ત હોવાથી ભસ્મ-મૃદ્કરણની જેમ કલિલો નીચેની તરફ વહન પામી શકતા નથી. તેથી માટીદ્રવ્ય સમગ્ર પરિચ્છેદિકામાં ‘B’ સંસ્તર સિવાય લગભગ એકસરખા પ્રમાણમાં વિતરણ પામેલું હોય છે. pH આંક તટસ્થ હોય છે અને તેમાં ખૂબ ઓછો ફેરફાર થાય છે. ઉત્તર અમેરિકામાં કૅનેડાથી ટેક્સાસ સુધી રૉકીઝના પૂર્વમાં તૃણભૂમિની આબોહવા ધરાવતા વિશાળ પ્રદેશની મૃદામાં કૅલ્સિકરણ થયેલું છે.

મૃદાનું વર્ગીકરણ : મૃદા-ઉત્પત્તિના પ્રકારને અનુલક્ષીને, ખાસ કરીને ખનિજદ્રવ્યના ઉદભવના સ્વરૂપને આધારે ભૂમિના મુખ્ય બે પ્રકારો છે : (1) અવશિષ્ટ (residual) મૃદા અને (2) વાહિત (transported) મૃદા.

અવશિષ્ટ મૃદા : આ પ્રકારની મૃદામાં મૃદા-ઉત્પત્તિની સમગ્ર પ્રક્રિયા (ખવાણ અને મૃદાજનન) એક જ સ્થાને થાય છે. તે મૂળદ્રવ્ય (ખડક) ધરાવે છે.

વાહિત મૃદા : આ પ્રકારની મૃદામાં ખવાણ પામેલા દ્રવ્યનું અન્ય સ્થળે વહન થાય છે, જ્યાં મૃદાજનન દ્વારા મૃદા-ઉત્પત્તિની પ્રક્રિયા પૂરી થાય છે. ખવાણ પામેલા દ્રવ્યનું વહન વિવિધ પ્રકારના વાહકો દ્વારા થાય છે. આ વાહકોને આધારે વાહિત મૃદાના પ્રકાર આ પ્રમાણે છે :

(1) મિશ્રોઢ મૃદા (colluvial soil) : આ પ્રકારની મૃદાના નિર્માણમાં ગુરુત્વાકર્ષણબળ વાહક તરીકે ભાગ ભજવે છે.

(2) કાંપમય મૃદા (alluvial soil) : વહેતું પાણી આ પ્રકારની મૃદાના નિર્માણમાં વાહક તરીકે ભાગ ભજવે છે.

(3) હિમનદીય મૃદા : (glacial soil) : આ પ્રકારની મૃદાનું નિર્માણ હિમનદી (glacier) દ્વારા થાય છે.

(4) વાયૂઢ મૃદા (eolian soil) : આ પ્રકારની મૃદાના નિર્માણમાં પવન વાહક પરિબળ તરીકે વર્તે છે.

મૃદાના રંગોને અનુલક્ષીને તેના ચાર પ્રકારો આ પ્રમાણે છે :

(1) કાળી અથવા બદામી મૃદા : તે સૌથી વધુ ફળદ્રૂપ પાંસુક ધરાવે છે. કઠોળ, કપાસ અને શાકભાજી જેવા પાકો માટે આવી મૃદા શ્રેષ્ઠ ગણાય છે.

(2) રતાશ પડતી બદામી કે રાતડી મૃદા : આવી મૃદામાં આયર્નના ઑક્સાઇડનું પ્રમાણ વધારે હોય છે. તેથી તે ઓછી ફળદ્રૂપ ગણાય છે. તે પૂરતા નિતારવાળી હોય છે. છીછરાં મૂળ ધરાવતા પાકોવાળી વનસ્પતિઓનું આ મૃદામાં વાવેતર કરી શકાય છે. મગફળીના પાક માટે તે અનુકૂળ હોય છે.

(3) પીળી મૃદા : આ મૃદામાં જલયોજિત આયર્ન ઑક્સાઇડની સાંદ્રતા વધારે હોય છે અને પાણી ભરાઈ રહે છે. કાદવવાળી આવી મૃદા પાકના ઉછેર માટે નકામી છે. તેની ફળદ્રૂપતા નહિવત્ હોય છે.

(4) રાખોડી કે સફેદ મૃદા : આ મૃદામાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ નહિવત્ હોય છે અને તે અપચયન પામેલાં સંયોજનો ધરાવે છે. ફળદ્રૂપતારહિત આ મૃદા કૃષિ માટે ઉપયોગી નથી.

મૃદાના કણોના ગઠન(texture)ને અનુલક્ષીને મૃદાનું વર્ગીકરણ : ઇન્ટરનેશનલ સોસાયટી ઑવ્ સૉઇલ સાયન્સે મૃદાના કણોના ગઠનને અનુલક્ષીને વર્ગીકરણ આ પ્રમાણે આપ્યું છે :

સારણી 1 : મૃદાના કણોનું કદને આધારે વર્ગીકરણ

ક્રમ	મૃદાના કણનો પ્રકાર	કદ
1.	જાડો કાંકરો (coarse gravel)	5.00 મિ.મી. કે તેથી વધારે
2.	ઝીણો કાંકરો (fine gravel)	2.00 મિમીથી 5.0 મિમી.
3.	જાડી રેતી (coarse sand)	0.2 મિમી.થી 2.00 મિમી.
4.	ઝીણી રેતી (fine sand)	0.02 મિમી.થી 0.2 મિમી.
5.	કાંપ (silt)	0.002 મિમી.થી 0.02 મિમી.
6.	માટી (clay)	0.002 મિમી.થી ઓછું કદ

યુ. એસ. ડિપાર્ટમેન્ટ ઑવ્ ઍગ્રિકલ્ચરે રેતીનું કદ 0.05 મિમી.થી 2.0 મિમી.નું આપ્યું છે અને તેને પાંચ વર્ગમાં વર્ગીકૃત કરી છે.

વિવિધ કદના મૃદાના કણોના પ્રમાણને આધારે મૃદાના ગઠનના જુદા જુદા વર્ગો સારણી 2માં આપવામાં આવ્યા છે.

મૃદા-ગઠન : તે મૃદા-જલ સંબંધો, વાતન (aeration), પોષણની કક્ષા અને મૂળની વૃદ્ધિ ઉપર સીધી અસર કરે છે. માટી વનસ્પતિ-પોષકોનો મુખ્ય સ્રોત છે અને તેના દ્વારા ધન આયનોના વિનિમયની પ્રક્રિયા થાય છે. રેતાળ મૃદામાં છિદ્રાળુતા પુષ્કળ હોવાથી પોષણની ર્દષ્ટિએ તે ન્યૂન હોય છે.

સારણી 2 : વિવિધ કદના મૃદાના કણોના પ્રમાણને આધારે મૃદાના ગઠનના કેટલાક વર્ગો

ક્રમ	મૃદાનો વર્ગ	વિવિધ કદના મૃદા–કણોનું સાપેક્ષ પ્રમાણ
1.	રેતાળ મૃદા	85 % રેતી + 15 % માટી અથવા કાંપ અથવા બંને
2.	રેતાળ માટી (loamy sand)	70 % રેતી + 30 % માટી અથવા કાંપ અથવા બંને
3.	ગોરાડુ (loam) ભૂમિ	50 % રેતી + 50 % માટી અથવા કાંપ અથવા બંને
4.	કાંપ	90 % કાંપ + 10 % રેતી

ખનિજદ્રવ્ય : મૃદામાં ખનિજતત્વોનાં આશરે 2,000 જેટલાં જુદાં જુદાં સંયોજનો હોય છે. આ ખનિજતત્વો બે પ્રકારનાં હોય છે :

(1) પ્રાથમિક ખનિજતત્વો (primary minerals) : તે ખડક સાથે ઉત્પત્તિ પામેલાં હોય છે અને મૃદા-ઉત્પત્તિ વખતે ફેરફાર પામતાં નથી. આવાં તત્વો રેતીમાંથી પ્રાપ્ત થાય છે.

(2) દ્વિતીયિક ખનિજતત્વો (secondary minerals) : તે પ્રાથમિક ખનિજતત્વોમાંથી પરિવર્તન પામે છે અથવા તેમના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થાય છે. આવાં ખનિજતત્વોને મૃત્તિકા ખનિજો (clay minerals) કહે છે. આવાં ખનિજો મૃદાને વધારે ફળદ્રૂપ બનાવે છે. મૃદાના બંધારણમાં ખનિજો 40 %; કાર્બનિક દ્રવ્ય 10 %; પાણી 25 % અને વાયુઓ 25 % હોય છે. આમ, ખનિજો મૃદાનો મુખ્ય ભાગ બનાવે છે.

ખનિજોમાં સૌથી વધારે પ્રમાણમાં સિલિકા અને ઍલ્યુમિનિયમ પ્રાપ્ત થાય છે. સિલિકા ચતુષ્ફલકીય (tetrahedral) અને ઍલ્યુમિનિયમ અષ્ટફલકીય (octahedral) પાસાંઓમાં ગોઠવાયેલાં હોય છે. ઍલ્યુમિનિયમ કેટલીક વાર અભ્રક(mica) રૂપે પ્રાપ્ત થાય છે. સિલિકાના કણો ત્રિપારિમાણિક (three dimentional) રીતે ગોઠવાઇ સ્ફટિક સ્વરૂપે ભળેલા હોય છે. આ ઉપરાંત થોડા પ્રમાણમાં કૅલ્સાઇટ (CaCO₃), ડોલોમાઇટ [CaMg(CO₃)₂], ચિરોડી (gypsum, CaSO₄.2H₂O) અને ફ્લોરાપેટાઇટ [{Ca₃(PO₄)₂}₃CaF₂] મળી આવે છે. આમ, ખનિજો અકાર્બનિક સ્વરૂપે મૃદામાં ભળેલાં હોય છે. આ સૂક્ષ્મકણો (0.0002 મિમી. ઘેરાવો) પાણીમાં વાંકીચૂકી ગતિ કરતા હોય છે, જેને બ્રાઉનિયન ગતિ કહે છે. અકાર્બનિક અને કાર્બનિક સૂક્ષ્મકણો પાણી સાથે કલિલી (colloidal) સ્વરૂપે રહેલા હોવાથી તેમને મૃદા-કલિલો (soil colloids) કહે છે.

મૃદાનું બંધારણ અને છિદ્રતા (porosity) : સામાન્ય રીતે મૃદા- સમુચ્ચયો(aggregates)ના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. ખનિજ-આધારકના સમૂહો એકત્રિત થઈ મોટા એકમો કે સમુચ્ચયો (અવચૂર્ણ–crumb) બનાવે છે. આ સમુચ્ચયન (aggregation) ખનિજ-આધારકના સમૂહોની ગોઠવણીના પ્રકારને આધારે મૃદાને નિશ્ચિત ભાત આપે છે; જેને મૃદા-રચના (soil structure) કહે છે. મૃદાના સમુચ્ચયો વધતે-ઓછે અંશે સ્પષ્ટ રચનાકીય એકમો છે. તે મૃદા-કણો કરતાં ઘણા મોટા હોય છે. તેમનો વ્યાસ થોડાક મિલિમીટરથી કેટલાક સેન્ટિમીટર સુધીનો હોય છે. તે આકારે ત્રિપાર્શ્વીય, પટ્ટકિત (platy), ઘનાકાર કે ગોળાકાર હોય છે.

ખનિજકણો અને મોટા સમુચ્ચયો વચ્ચે અવકાશો આવેલા હોય છે. ખનિજકણોની વચ્ચે આવેલા અવકાશો કરતાં સમુચ્ચયો વચ્ચે આવેલા અવકાશો ઘણા મોટા હોય છે. રેતાળ ભૂમિ માટી કે કાંપના કણો કરતાં વધારે મોટા છિદ્ર-અવકાશો (જોકે આ અવકાશનું કુલ ક્ષેત્રફળ ઓછું હોય છે.) ધરાવે છે. સૂક્ષ્મ છિદ્ર ધરાવતી મૃદામાં કેશિકા જલ(capillary water)નો સારા પ્રમાણમાં સંગ્રહ થયેલો હોય છે. ઉપરાંત, તે વાયુઓની હેરફેર માટે અગત્યનાં છે. બટાટા અને મકાઈ જેવા પાકો માટે મૃદા-છિદ્રતા વધારે પ્રમાણમાં હોવી જરૂરી છે. શેરડી જેવા પાક માટે ઓછી છિદ્રતા પણ ચાલી શકે છે.

મૃદા–વાતાવરણ : મૃદા-કણો અને સમુચ્ચયો વચ્ચે રહેલા અવકાશો વિવિધ પ્રવાહીઓ ઉપરાંત વાયુઓથી ભરેલા હોય છે; તેના વડે મૃદા-વાતાવરણ બને છે. વિવિધ પ્રકારના મૃદા-કણોને લીધે આ અવકાશોનાં કદ અને સંખ્યા જુદાં જુદાં હોય છે. આમ, રેતી જેવી જાડું ગઠન ધરાવતી મૃદામાં છિદ્ર-અવકાશો મોટા અને ઓછી સંખ્યામાં હોય છે, જ્યારે કાંપ કે માટી જેવું સૂક્ષ્મ ગઠન ધરાવતી મૃદામાં છિદ્ર-અવકાશો નાના અને વધારે સંખ્યામાં હોય છે. આમ, છિદ્ર-અવકાશો દ્વારા મૃદા વાતન (aeration) ઉપર અસર થાય છે. જોકે ઑક્સિજનની સાંદ્રતા બાહ્ય વાતાવરણ કરતાં ઓછી અને કાર્બનડાયૉક્સાઇડની સાંદ્રતા ઘણી વધારે હોય છે. વાતજીવી (aerobic) મૃદામાં નાઇટ્રોજન અને આર્ગોનનું પ્રમાણ બાહ્ય વાતાવરણ જેટલું (79 %) અને ઑક્સિજન અને કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ 21 % જેટલું હોય છે.  આ બંને વાયુઓ એકબીજાના પૂરક પ્રમાણમાં હોય છે. જલાક્રાન્ત (water-logged) મૃદા અવાતજીવી (anaerobic) હોય છે અને તેમાં ઑક્સિજન અતિ ન્યૂન હોય છે. ઉપરની તરફથી જલતલ (water table) તરફ જતાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ક્રમશ: ઘટે છે અને કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ વધે છે. સામાન્ય શુષ્ક મૃદામાં કાર્બનડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ ભાગ્યે જ 0.5 %થી 1.0 % જેટલું અને ઑક્સિજનનું પ્રમાણ 20 %થી ઓછું હોય છે. જલતલથી 15 સેમી.થી 30 સેમી.ની વચ્ચે મૃદા-ગઠન અને રચનાને અનુલક્ષીને કાર્બન- ડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ 5 % જેટલું બને છે. અત્યંત ભેજવાળી મૃદામાં કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ અને ઑક્સિજન બંનેનું પ્રમાણ લગભગ સરખું બને છે, જે લગભગ 10 % જેટલું હોય છે. ભેજયુક્ત સ્થિતિમાં જાડું ગઠન ધરાવતી અથવા સારા બંધારણવાળી મૃદામાં સૂક્ષ્મ ગઠન ધરાવતી મૃદા કે હલકા બંધારણવાળી મૃદાના કરતાં વાયુઓના પ્રસરણનો દર વધારે ઊંચો હોય છે. શુષ્ક મૃદામાં સ્થિતિ ઘણી વાર ઊંધી બને છે.

સારણી 3 : ભૂમીય વાતાવરણ અને બાહ્ય વાતાવરણની તુલના

ક્રમ	વાયુઓ	ભૂમીય વાતાવરણ  (ટકાવારીમાં)	બાહ્ય વાતાવરણ (ટકાવારીમાં)
1.	નાઇટ્રોજન	9.15	79.00
2.	ઑક્સિજન	20.60	20.97
3.	કાર્બનડાયૉક્સાઇડ	0.25	0.03

મૃદામાં રહેલાં મૂળને શ્વસન માટે ઑક્સિજન જરૂરી છે; જેનાથી કાર્બનિક પોષકતત્વોનું જૈવિક ઉપચયન (oxidation) થાય છે; તેથી ઉદભવતી કાર્યશક્તિ પાણી અને ખનિજ ક્ષારોનાં શોષણ અને વૃદ્ધિમાં વપરાય છે. ઑક્સિજનની ઊણપ વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે અવરોધક બને છે અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાનો દર ઘટે છે. તેથી જલાક્રાન્ત મૃદામાં વનસ્પતિનો વિકાસ થતો નથી. ક્ષારજ પંકિલ મૃદામાં ઊગતી તીવાર (Avicennia) અને કાંડેલ (Rhizophora) જેવી વનસ્પતિઓ શ્વસન-મૂળ (pneumatophores) ઉત્પન્ન કરે છે; જે અભૂવર્તી (negative geotropic) વૃદ્ધિ પામી વાતાવરણમાંથી ઑક્સિજન શોષી શ્વસનનું કાર્ય કરે છે. મૃદાની ફળદ્રૂપતા, વિઘટનની પ્રક્રિયા, નાઇટ્રીકરણ (nitrification) અને નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન અને અદ્રાવ્ય ખનિજ-તત્વોને દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં ફેરવવા માટે મૃદા-વાતાવરણ અત્યંત મહત્વનું છે. તેના અભાવથી આ પ્રક્રિયાઓ બંધ પડે છે.

મૃદા–જલ : મૃદા-જલનો મુખ્ય સ્રોત વરસાદ (વર્ષણ– precipitation) છે. વરસાદ દરમિયાન પડતા પાણી પૈકી કેટલુંક પાણી વહી જાય છે, જે નદીઓ દ્વારા પાછું સમુદ્રમાં પહોંચે છે. કેટલાક પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે અને બાકીના પાણીનું મૃદામાં સ્રવણ (precolation) થાય છે. મૃદા-વાતનની જેમ મૃદા-જલ પણ મૃદાના ગઠન અને તેના બંધારણ સાથે સંબંધિત હોય છે. મૃદા દ્વારા ગ્રહણ થતું પાણી ખનિજકણોનાં કદ, તેમના આકાર અને છિદ્ર-અવકાશોની સંખ્યા ઉપર અવલંબિત હોય છે. મોટા કણોવાળી રેતી મોટા છિદ્ર-અવકાશોને કારણે પાણીને શિથિલપણે જકડી રાખે છે. આવી મૃદામાં પાણી ઝડપથી નીચેના સંસ્તરોમાં ઊતરે છે. આમ, રેતાળ મૃદા સારા નિતારવાળી હોય છે. માટીવાળી મૃદાનો ઘણો ભાગ કલિલી સ્વરૂપમાં હોવાથી સારા પ્રમાણમાં પાણીને જકડી શકે છે. કાંપવાળી મૃદા પણ માટીવાળી મૃદાની જેમ પાણીનું ગ્રહણ કરી શકે છે. ગોરાડુ મૃદા રેતી અને માટી કે કાંપનું મિશ્રણ ધરાવે છે. આવી મૃદા વનસ્પતિની વૃદ્ધિ માટે શ્રેષ્ઠ ગણવામાં આવે છે, કેમ કે તે પોષકોની ર્દષ્ટિએ અત્યંત ફળદ્રૂપ હોય છે અને પ્રમાણસર વાતન ધરાવે છે તેમજ મોટા જથ્થામાં પાણી પકડી રાખે છે.

મૃદા-જલના પ્રકારો : મૃદામાં રહેલું બધું જ પાણી વનસ્પતિઓને પ્રાપ્ય હોતું નથી. મૃદા-જલનાં વિવિધ સ્વરૂપો આ પ્રમાણે છે :

(1) આર્દ્રતાગ્રાહી (hygroscopic) જલ : મૃદા-કણોના પૃષ્ઠીય (surface) બળો દ્વારા આ પ્રકારનું પાણી જકડાય છે. આકૃતિ 4(ઈ)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે મૃદા-કણ પાણીના આણ્વીય સ્તરોના અત્યંત સૂક્ષ્મ પડ દ્વારા ઘેરાયેલું હોય છે. સંસંજક બળ અને આસંજક બળોને કારણે આ પાણી ખૂબ સખત રીતે પકડાયેલું રહે છે. વનસ્પતિઓ દ્વારા આ પાણી સરળતાથી દૂર કરી શકાતું નથી.

(2) કેશિકા (capillary) જલ : મૃદામાં આ પ્રકારનું પાણી મુખ્યત્વે મૃદા-કણોના છિદ્ર-અવકાશો વચ્ચે અને તેમના ખૂણાઓની વચ્ચે ભરાયેલું રહે છે અને કેશિકાઓનું એક તંત્ર બનાવે છે. પાસપાસેના મૃદા-કણો વચ્ચે રહેલ નવચંદ્રક (meniscus) અસરોને લીધે પાણી જકડાયેલું રહે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણબળ દ્વારા તે નીચેની તરફ ખેંચાય છે. વનસ્પતિઓ માટે આ પ્રકારનું પાણી સૌથી મહત્વનું ગણાય છે.

(3) ગુરુત્વ જલ (gravitational water) : ગુરુત્વાકર્ષણબળને કારણે ભેજવાળી મૃદામાં નીચેની તરફ વહન પામતા પાણીને ગુરુત્વ જલ કહે છે. ખરેખર તો તે મૃદાની જલસંગ્રહશક્તિ ઉપરાંતનું વધારાનું પાણી છે. તે પૃથ્વીના ભૌમજલનું એક સંતૃપ્ત ક્ષેત્ર બનાવે છે. તેની ઉપર તરફની સપાટીને જલતલ કહે છે.

(4) સંયોજિત જલ (combined water) : મૃદામાં રહેલા ઍલ્યુમિનિયમ, આયર્ન, સિલિકોન વગેરેના જલયોજિત ઑક્સાઇડના સ્વરૂપમાં રહેલું આ પાણી છે.

મૃદામાં રહેલા પાણીના કુલ જથ્થાને સમસ્ત (holard) જલ કહે છે. વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષાતા જલને પ્રાપ્ય (chresard) જલ કહે છે. પાણીનો કેટલોક જથ્થો મૂળ દ્વારા શોષાઈ શકતો નથી, આવા જલને અપ્રાપ્ય (echard) જલ કહે છે. નિતારવાળી અને સારા પ્રમાણમાં જલસંગ્રહશક્તિ ધરાવતી મૃદા કૃષિ માટે ઉપયોગી ગણાય છે.

મૃદા-સજીવો માટે મૃદા-જલ આવશ્યક છે. સૂક્ષ્મ સજીવો અને જમીનમાં રહેતાં પ્રાણીઓની સંખ્યા ભેજવાળી મૃદામાં વધે છે. શુષ્ક મૃદામાં તેમની સંખ્યાની ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે. કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થોનું દ્રાવણ બનાવવા માટે પાણી ખૂબ જ જરૂરી દ્રાવક છે. તેથી મૃદા-જલ વનસ્પતિની બાહ્યાકાર અને અંત:સ્થ રચના તેમજ દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાઓ ઉપર અસર કરે છે. પાણીની અછતથી વનસ્પતિમાં ઢોતક, જલવાહિની અને અન્નવાહિની વધારે પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે.

મૃદા–તાપમાન : ચોક્કસ તાપમાને સજીવોમાં ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ મહત્તમ દરે થતી હોય છે. પાણી અને ખનિજતત્વોનું શોષણ, બીજાંકુરણ અને જમીનમાં રહેલાં વનસ્પતિ-અંગોની વૃદ્ધિ માટે મૃદાનું ચોક્કસ તાપમાન હોવું અનિવાર્ય છે. મૃદાનું 20° સે.થી 30° સે. તાપમાન શ્રેષ્ઠ ગણાય.

આ તાપમાનમાં ઘટાડો થતાં ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓનો વેગ ક્રમશ: ઘટે છે. તદ્દન નીચા તાપમાને આ પ્રક્રિયાઓ બંધ પડે છે. તેથી હિમાળા તાપમાનવાળી મૃદામાં મૂળ પાણીનું શોષણ કરી શકતાં નથી. તેથી આવા પ્રદેશોને શીત-રણ (cold desert) કહે છે. મૃદા-તાપમાન ઉપર અક્ષાંશ અને સમુદ્રની સપાટીથી તેની ઊંચાઈ અસર કરે છે.

મૃદા–દ્રાવણ : વનસ્પતિ-પોષકોની ર્દષ્ટિએ મૃદા-દ્રાવણમાં કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પોષકો આવેલાં હોય છે. મૃદામાં પ્રવાહીઓ અને વાયુઓની સાથે સાથે વિવિધ ક્ષારોનું મંદ દ્રાવણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ મૃદા-દ્રાવણમાં લગભગ બધાં આવશ્યક ખનિજો હોય છે; જેમાં કાર્બોનેટ, સલ્ફેટ, નાઇટ્રેટ, ક્લોરાઇડ અને કૅલ્શિયમ, મૅગ્નેશિયમ, સોડિયમ અને પોટૅશિયમ વગેરેના કાર્બનિક ક્ષારોનું જટિલ મિશ્રણ દ્રાવ્ય સ્થિતિમાં હોય છે. મૃદા-દ્રાવણની રાસાયણિક પ્રકૃતિનો આધાર મૂળદ્રવ્ય(ખડક)ના બંધારણ અને મૃદાજનનમાં સંકળાયેલાં આબોહવાકીય અને અન્ય પરિબળો (કાર્બનિક દ્રવ્યના બંધારણ સહિત) ઉપર રહેલો છે. આમ, નદી, સરોવર, તળાવ, વન અને તૃણભૂમિનાં મૃદા-દ્રાવણો એકબીજાંથી તદ્દન જુદાં જ હોય છે અને પરિસ્થિતિ-વિદ્યાકીય મહત્ત્વ ધરાવે છે.

વનસ્પતિઓના મૂળ માટે મૃદા-દ્રાવણ અકાર્બનિક પોષકોનો પ્રાથમિક સ્રોત છે. ધન આયનોના વિનિમયનો ગુણધર્મ મૃદામાં રહેલા માટીના કણોને આભારી છે. માટી અને કાર્બનિક કણોની સપાટીએ રહેલા અસંતૃપ્ત ઋણ વીજભારને કારણે મૃદાનો આ ગુણધર્મ પ્રદર્શિત થાય છે. ધાત્વીય ધન આયનો અને હાઇડ્રોજન આયનો માટીના કણોની આસપાસ શિથિલ રીતે બંધન પામેલાં હોય છે અને તે મૃદા-દ્રાવણમાં વિનિમયની પ્રક્રિયાઓ કરે છે. તેને મૃદાની ધન આયન- વિનિમયક્ષમતા (cation exchange capacity = CEC) કહે છે. રેતાળ મૃદાની CEC મુખ્યત્વે તેના કાર્બનિક દ્રવ્યને કારણે અને સૂક્ષ્મ ગઠન ધરાવતી મૃદાની CEC તેના માટીના કણોને લીધે હોય છે. મૃદામાં રહેલા આયન-વિનિમાયકો(exchangers)ની હાજરી મૃદાજનન અને મૃદા-વનસ્પતિ પોષણ સંબંધો માટે અત્યંત મહત્ત્વ ધરાવે છે. વિવિધ પોષકદ્રવ્યોની ઇષ્ટતમ સાંદ્રતા ધરાવતી મૃદાને સુપોષી (eutrophic) અને ઉપેષ્ટતમ (suboptimal) સાંદ્રતા ધરાવતી મૃદાને અલ્પપોષી (oligotrophic) મૃદા કહે છે.

મૃદા-અમ્લતા (acidity) વિનિમય સંકુલ ઉપર રહેલાં હાઇડ્રોજન અને ઍલ્યુમિનિયમ આયનોની સાંદ્રતા અને મૃદાના અંતરાલીય જલમાં રહેલા હાઇડ્રોજન આયનની સાંદ્રતાના સમતોલન સાથે સંકળાયેલી હોય છે. તે pH દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. પ્રસામાન્યતા(normality)ના સંદર્ભમાં હાઇડ્રોજન આયનની સાંદ્રતા દર્શાવતા ઋણ લઘુગુણક આંકને pH કહે છે. તટસ્થ દ્રાવણનો pH 7 હોય છે. pH આંક 7થી ઓછો હોય ત્યારે દ્રાવણ અમ્લીય (acidic) અને 7 કરતાં વધારે હોય ત્યારે તે ઍલ્કલીય (alkaline) હોય છે. મૃદાનો pH આંક મૃદાના પ્રકાર, વનસ્પતિ-સમૂહના પ્રકાર અને પરિચ્છેદિકાના સંસ્તર સાથે સહસંબંધિત હોય છે અને આમ વનસ્પતિની વૃદ્ધિ, ચૂનાની જરૂરિયાત અને ખનિજપોષણ ઉપર અસર કરે છે.

નૈસર્ગિક મૃદાનો pH આંક 3.0થી 8.4 જેટલો હોય છે. જોકે વધારે પ્રમાણમાં કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ ધરાવતી કેટલીક અસામાન્ય ઍલ્કલીય મૃદાનો pH આંક 10.0થી 10.5 જેટલો અને નિતારવાળી ગ્લે મૃદાનો 2.0 કે તેથી પણ ઓછો હોય છે. જ્યાં વરસાદનું પ્રમાણ વધારે હોય ત્યાં કૅલ્શિયમ બાઇકાર્બોનેટના ક્ષારોનું નિક્ષાલન થતાં મૃદા અમ્લીય બને છે. જમીનમાં રહેલાં તત્વોમાં થતા રાસાયણિક ફેરફારો, કાર્બનિક દ્રવ્યોનું વિઘટન અને સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા થતી પ્રક્રિયાઓને કારણે પણ મૃદા અમ્લીય બને છે. તટસ્થ અથવા મંદ અમ્લતાવાળી મૃદા પાક માટે શ્રેષ્ઠ ગણાય છે. કેટલીક વનસ્પતિઓ અમ્લીય મૃદામાં વધારે સારી રીતે ઊગે છે; જ્યારે કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓ આવી મૃદામાં ઓછી વિકાસ પામે છે.

સારણી 4 પરથી pH આંક અને વનસ્પતિ-પ્રકારનો ખ્યાલ સ્પષ્ટ થાય છે.

સારણી 4 : pH આંક અને વનસ્પતિ-પ્રકારમાં જોવા મળતું વૈવિધ્ય

ક્રમ	pH	મૃદાનો ગુણધર્મ	વનસ્પતિ–પ્રકાર
1.	3.7 થી નીચો	અતિ અમ્લીય	દગડ ફૂલ (lichen) અને ક્ષુપ
2.	3.7 થી 4.5	વધારે અમ્લીય	ઓક (Quercus, ભોજપત્ર (Betula), મેપલ (Acer)
3.	4.5 થી 5.5	અમ્લીય	શંકુદ્રુમ વૃક્ષો, ઉત્તરીય પર્ણપાતી વનો
4.	5.5 થી 6.9	મંદ અમ્લીય	પર્ણપાતી વન, Rhododendron અને દેવદાર (Cedrus)
5.	7.0 થી 8.0	તટસ્થ અથવા ઍલ્કલીય	ઘાસનાં મેદાનો

અમ્લીય મૃદામાં કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમની ન્યૂનતા વર્તાય છે. Tamarix dioica અને T. aphylla મૃદાની ઍલ્કલીયતામાં વધારો કરે છે. શરુ (Casuarina equisetifolia), ઇંદ્રધનુ (Lantana camera), સીસમ, ચમેલી (Bauhinia vahli) જેવી વનસ્પતિઓ તટસ્થ, અમ્લીય અને ઍલ્કલીય મૃદામાં પણ સારી રીતે ઊગે છે. વધુ અમ્લીય મૃદામાં કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમના કાર્બોનેટ ઉમેરવાથી તેની અમ્લીયતામાં ઘટાડો થાય છે. વધુ પડતી ઍલ્કલીય મૃદા વનસ્પતિ રહિત અને બિનઉપજાઉ હોય છે. આવી મૃદાનું તળ પાષાણવત્ બની જાય છે. તેથી મૂળતંત્રનો વિકાસ થઈ શકતો નથી. તેમાં સોડિયમ કાર્બોનેટ વધારે પ્રમાણમાં હોય છે. આવી મૃદાનું pH મૂલ્ય 9.0 કે ક્યારેક 10 કરતાં વધારે હોય છે અને તેનો રંગ કાળો હોય છે, કારણ કે ઍલ્કલીય માધ્યમમાં પાંસુક દ્રવિત થયેલું હોય છે.

સારણી 5માં કેટલાક ઉપયોગી પાકો માટે જરૂરી અનુકૂલતમ (optimum) pH આંક આપવામાં આવ્યો છે.

સારણી 5 : આર્થિક ર્દષ્ટિએ ઉપયોગી પાકો માટે મૃદાનો જરૂરી અનુકૂલતમ pH આંક

ક્રમ	ધાન્ય	pH	ક્રમ	શાકભાજી	pH	ક્રમ	ફળ	pH
1.	ઘઉં	5.0-6.5	1.	બટાટા	5.0-5.5	1.	તરબૂચ	5.0-6.0
2.	જુવાર	5.5-7.0	2.	શક્કરિયાં	5.0-6.0	2.	અનેનાસ	5.5-6.5
3.	મકાઈ	5.5-7.0	3.	ગાજર	5.5-6.5	3.	કેરી	5.5-6.5
4.	ઘઉં	5.5-7.5	4.	કારેલાં	5.5-6.5	4.	સફરજન	5.5-6.5
5.	ઓટ	6.0-7.0	5.	રીંગણ	5.5-6.5	5.	પ્યૂમેલો	5.5-6.5
6.	જવ	6.5-8.0	6.	વટાણા	5.5-6.5	6.	જમરૂખ	5.5-7.0
			7.	મરચાં	5.5-6.5	7.	લીંબુ/સંતરા	6.0-7.0
તેલીબિયાં
1.	મગફળી	5.0-6.0	8.	ટામેટાં	5.5-6.0	8.	અંજીર	6.0-7.0
2.	રાયડો	6.0-7.0	9.	ચોળાં	5.5-7.0	9.	કેળાં	6.0-7.0
ખાંડ-પાકો			10.	ડુંગળી	6.0-7.5	10.	પપૈયું	6.0-7.5
1.	શેરડી	6.0-7.0	11.	ફૂલકોબીજ	6.0-7.0	11.	દાડમ	6.0-7.5
2.	બીટ	6.0-7.0	12.	કોબીજ	6.0-7.0	12.	કાકડી	6.0-8.0
			13.	વાલ	6.0-7.5	13.	દ્રાક્ષ	6.0-8.0
			14.	ભીંડા	6.0-7.5	14.	ખજૂર	6.5-8.0
			15.	પાલખ	6.5-7.0
અન્ય પાકો
1.	કપાસ	5.0-6.0	4.	મરી	6.0-6.5	7.	ગુલાબ	6.6-7.0
2.	ચા	5.0-5.5	5.	નાળિયેરી	6.0-6.5	8.	ક્રોટોન	5.5-6.5
3.	કૉફી	5.0-6.0	6.	સૂર્યમુખી	6.6-7.0	9.	ઑર્કિડ	4.0-5.0

કાર્બનિક દ્રવ્ય અથવા પાંસુક : કાર્બનિક દ્રવ્ય મૃદામાં પાછા ફરતાં ખનિજોનો મુખ્ય સ્રોત છે. તે શોષણ દ્વારા ખનિજોને આયનસ્વરૂપમાં જકડી રાખે છે અને માટીના કણોને સમુચ્ચયોમાં બાંધી રાખે છે. તે માટીવાળી મૃદાને છિદ્રાળુ બનાવી મૃદાના વાતનમાં વધારો કરે છે અને મૃદામાં પાણીના સ્રવણને સરળ બનાવે છે.

મૃદાના કાર્બનિક દ્રવ્યની પ્રકૃતિ : કાર્બનિક દ્રવ્ય (પાંસુક) પ્રાથમિક પ્રકાશસંશ્લેષી ઉત્પાદનમાંથી નિર્માણ પામતા નિવેશ (input) અને મૃદા-સજીવો દ્વારા થતી વિઘટનાત્મક (degradative) અને પુન:સંશ્લેષી (resynthetic) પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેનું સમતોલન દર્શાવે છે. નિવેશમાં મોટેભાગે કાર્બોદિતો, લિગ્નિન સંયોજનો, મેદ અને પ્રોટીનની સાથે સાથે અલ્પ પ્રમાણમાં મુક્ત ઍમિનોઍસિડ, ઍલ્કેન, ટર્પેનોઇડ, કેરોટિનોઇડ, ઍલ્કેલૉઇડ, પૉલિફીનૉલ, રાળ (resin) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આ પૈકીમાંના કાર્બોદિતો અને સેલ્યુલોસ જેવાં ઘણાંખરાં સંયોજનો સરળતાથી વિઘટન પામે છે અને મૃદામાં તેમનું અસ્તિત્વ થોડા સમય માટે જ હોય છે. દ્રાવ્ય શર્કરાઓ, લિપિડ, પ્રોટીન, ઍમિનોઍસિડ, કાર્બનિક ઍસિડ વગેરે કાર્બનિક દ્રવ્યના ગૌણ ઘટકો છે. જોકે પાંસુકના મુખ્ય ઘટકો પાંસુકી સંકુલો (humic complexes) છે. આ ઘટકોમાં લિગ્નિન અને રાળ જેવા વિવિધ ફિનૉલિક બહુઘટકોનો સમાવેશ થાય છે.

મૃદામાં વનસ્પતિનાં પર્ણો, ડાળીઓ અને પ્રાણીઓનાં મળ-મૂત્ર વગેરે મૃદા-કણો સાથે મિશ્ર સ્વરૂપે જોવા મળે છે. તેને બિછાત કહે છે. ભેજ અને સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા તેનો સડો થાય છે અને અપૂર્ણ વિઘટન પામી અસ્ફટિક અને આકારવિહીન કાળા રંગના પદાર્થમાં પરિણમે છે, તેને પાંસુક કહે છે. તેનું નિર્માણ સેલ્યુલોસ, હેમિસેલ્યુલોસ અને લિગ્નિનના વિઘટનથી થાય છે. તેનું પુન:વિઘટન થતાં વનસ્પતિને જરૂરી તત્વોનું સર્જન થાય છે. પાંસુકના નિર્માણનો દર તાપમાન, મૃદા-છિદ્રતા, સૂક્ષ્મજીવોની પ્રવૃત્તિઓ અને મૃદાના pH ઉપર આધાર રાખે છે. વિષુવવૃત્તીય વર્ષાઋતુનાં વનોમાં આ પ્રક્રિયાનો દર ઝડપી હોય છે. વનની મૃદાના સંસ્તર ઉપર પાંસુક આવરણ રૂપે છવાઈ જાય છે તેને પીટભૂમિ કહે છે. તૃણભૂમિમાં પ્રતિ એકરે 50થી 600 ટન પાંસુક જમા થાય છે. રેતાળ મૃદામાં તેનું કદાનુસાર પ્રમાણ 1.0 %થી ઓછું અને પીટભૂમિમાં 90.0 % જેટલું હોય છે. પાંસુકને કારણે મૃદાની ફળદ્રૂપતા વધે છે. તે પાણીને વહેતું અટકાવી મૃદામાં ઉતારે છે અને તાપમાન ઘટાડે છે. તેની હાજરીથી અનેક પ્રકારના ઍસિડ બને છે, જે દ્રાવક તરીકે વર્તી વનસ્પતિને ઉપયોગી પદાર્થો મેળવી આપે છે. તે સલ્ફર અને ફૉસ્ફરસ જેવાં ખનિજોને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહે છે; કાર્બનિક ઍસિડો અને તેના ક્ષારોની ઉભય પ્રતિરોધી (buffer) પ્રક્રિયા દ્વારા ભૂમિના pHમાં ફેરફાર કરે છે; તે મૃદાની પાણીની શોષણશક્તિમાં 150 ગણો વધારો કરે છે અને જળસંગ્રહશક્તિમાં વધારો કરે છે. તે વૃદ્ધિપ્રેરકો જેવા કે થાયમોક્વિનોન અને પેન્ટા-ઑક્સિ ઍન્થ્રેક્વિનોન ધરાવે છે, જેથી વનસ્પતિની સ્વસ્થ અને સમતોલ વૃદ્ધિ થાય છે. પાંસુક દ્વારા સૂક્ષ્મજીવોને પૂરતું પોષણ મળી રહે છે. તેથી તેની સંખ્યા વધે છે અને ફળદ્રૂપતામાં વધારો કરે છે. તેની હાજરીથી રોગજન (pathogen) સજીવો નિષ્ક્રિય બને છે. દા.ત., કપાસના મૂળમાં સડો ફેલાવનાર Phymatotrichum omnivorum નામનાં રોગજન પાંસુકની હાજરીમાં ચેપ લગાડી શકતાં નથી.

પાંસુકના પ્રકારો : મૂળદ્રવ્યની પ્રકૃતિ, વનસ્પતિસમૂહ અને આબોહવાકીય સ્થિતિને આધારે તેના બે પ્રકારો છે : (1) મૉર (mor) પાંસુક અને (2) અંતરીય (mull) પાંસુક.

(1) મૉર પાંસુક : તેને અપરિષ્કૃત પાંસુક પણ કહે છે. વાસ્તવિક ભસ્મ-મૃદાની તે લાક્ષણિકતા છે અને 3.8–4.0થી નીચા pH આંકે બને છે. ભસ્મ-મૃદ્કરણને કારણે પોષક-ન્યૂન (nutrient-deficient) અને સારા નિતારવાળું મૂળ દ્રવ્ય મધ્યમસરના વરસાદમાં મૉર પાંસુક ઉત્પન્ન કરે છે. આ મૃદામાં અળસિયાં હોતાં નથી. તેથી બિછાત ખનિજ-મૃદા સાથે મિશ્ર થતી નથી. તેનો કોહવાટ ધીમો થાય છે અને વાસ્તવિક મૉરનું ઑક્સિજનનું સ્તર બનાવે છે. તે સખત કાળું કે બદામી રંગનું પીટમય (peaty) દ્રવ્ય હોય છે. તેના વ્યક્તિગત અંશો વનસ્પતિ-દ્રવ્ય તરીકે સૂક્ષ્મદર્શકમાં સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. ભસ્મ-મૃદાનું સૌથી મહત્ત્વનું લક્ષણ પૃષ્ઠીય સંસ્તરોનું પુષ્કળ પ્રમાણમાં થતું નિક્ષાલન છે, જેથી કાર્બનિક દ્રવ્યનું વહન થાય છે અને નીચલા સ્તરોમાં તેનું પુન:સ્થાપન થાય છે. પૂર્ણપણે વિકસિત ભસ્મ-મૃદા સામાન્યત: અત્યંત અમ્લીય હોય છે અને તેનું ધન-આયન વિનિમયસંકુલ અસંતૃપ્ત હોય છે. આમ, અમ્લીય સ્થિતિમાં સૂક્ષ્મજીવોની પ્રવૃત્તિઓમાં થતા અવરોધને લીધે કાર્બનિક દ્રવ્યનું ઝડપથી વિઘટન થતું નથી. કાર્બનિક દ્રવ્ય પીટ-સ્વરૂપે સંચિત થાય છે.

(2) અંતરીય પાંસુક : મૉર પાંસુકથી વિરુ્દ્ધ અંતરીય પાંસુક વનની બદામી મૃદા અને સમશીતોષ્ણ આબોહવાની મૉલીસૉલ (mollisol) પ્રકારની જમીનની લાક્ષણિકતા છે. સૂક્ષ્મ ગઠન ધરાવતા અને પોષકોથી ભરપૂર ખડક ઉપર પહોળાં પર્ણોવાળાં વનોમાં અંતરીય પાંસુકનું નિર્માણ થાય છે. તેમાં બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ મૉરની તુલનામાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં થાય છે. આ પ્રકારનો પાંસુક ધરાવતી મૃદાને pH 5.0 હોય છે. તે દ્વિસંયોજક (divalent) ધન-આયનો અને સુવિકસિત અળસિયાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ધરાવે છે. ભૂખરા, બદામી-ભૂખરા કે કાળાશ પડતા દ્રવ્ય તરીકે તેનું જૈવિક મિશ્રણ દ્વારા ખનિજકણો સાથે સમાવેશન (incorporation) થાય છે. સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા તેનું વિઘટન ઝડપથી થતું હોવાથી વનસ્પતિ કે સૂક્ષ્મજીવના અવશેષો ઓળખી શકાતા નથી. તે આકારહીન અને કલિલી હોય છે.

મૃદા–સજીવો (soil organisms) : મૃદા-સજીવોથી બનેલું એક જૈવિકતંત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેમાં વનસ્પતિસમૂહ અને પ્રાણીસમૂહનો સમાવેશ થાય છે. આ સજીવો સૂક્ષ્મ કે મોટા કદનાં હોય છે. સૂક્ષ્મજીવોમાં બૅક્ટેરિયા, ઍક્ટિનોમાયસેટિસ, ફૂગ અને લીલનો સમાવેશ થાય છે. સપુષ્પ વનસ્પતિઓનાં મૂળ, મૂળવૃંત, ગ્રંથિલ, કંદ અને વજ્રકંદ જેવાં જીવંત અંગો પણ મૃદામાં આવેલાં હોય છે. મૃદામાં એકકોષી – પ્રજીવો, સૂત્રકૃમિઓ અલ્પલોમીઓ, ચક્રધર, સંધિપાદ અને મૃદુકાય જેવાં પ્રાણીઓ નિવાસ કરે છે. સાપ જેવાં સરીસૃપો, ઉંદર અને નોળિયા મૃદામાં દર બનાવીને રહેતાં ઉચ્ચ કક્ષાનાં પ્રાણીઓ છે. સૂક્ષ્મ જીવો સડો, પાંસુક સંચયન, નાઇટ્રોજનનું સ્થાયીકરણ, વિનાઇટ્રીકરણ (denitrification) વગેરે પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલાં હોય છે.

પોષણકડી (foodchain) અને પોષણજાળ(foodweb)માં સૂક્ષ્મજીવો ઉત્પાદકો (producers) અને ઉપભોક્તાઓ (consumers) પછી તૃતીય ક્રમે વિઘટકો (decomposers) તરીકે આગવું સ્થાન ધરાવે છે. તે વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના મૃતદેહોનું વિઘટન કરી તેનું ઉત્સેચકોની મદદથી સાદા પદાર્થોમાં રૂપાંતર કરે છે. આમ, સૂક્ષ્મજીવો વિવિધ પદાર્થોના ચક્રીય ભ્રમણ સાથે સંકળાયેલા હોય છે અને અકાર્બનિક પદાર્થોને પાછા વાતાવરણમાં ભેળવે છે. તેનો ઉપયોગ સ્વપોષીઓ (autotrophs) ખોરાક બનાવવામાં કરે છે.

એક ગ્રામ મૃદામાં લાખો સૂક્ષ્મજીવો હોય છે. જોકે તેમની સંખ્યા અને વિભિન્નતાઓ(diversities)નો આધાર તાપમાન, મૃદાનો ભેજ, પાંસુક અને મૃદામાં રહેલા પોષકોના જથ્થા ઉપર રહેલો છે. કૃષિ માટેની મૃદામાં સજીવોની સંખ્યા અને વજન ઓછું હોય છે, જ્યારે પડતર અને અક્ષત (virgin) મૃદામાં તેમની સંખ્યા અને વજન વધારે હોય છે. મૃદાની અમ્લતા જેમ વધારે તેમ સૂક્ષ્મજીવોની સંખ્યા ઘટે છે. મૃદાનાં ત્રણ સંસ્તરો પૈકી A-સંસ્તરમાં તે સૌથી વધારે પ્રમાણમાં હોય છે, કારણ કે આ સંસ્તરમાં કાર્બનિક દ્રવ્ય વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે.

મૃદાના ઉપરના સ્તરમાં જોવા મળતાં સજીવો આ પ્રમાણે છે :

(1) સૂત્રકૃમિઓ : તે સૂક્ષ્મ કદનાં સૂત્ર જેવાં અને બહુકોષી પ્રાણીઓ છે. એક ગ્રામ મૃદામાં લગભગ 50 જેટલી સંખ્યામાં આવેલાં હોય છે. તે પોતાની ફરતે ભીની માટીનું આવરણ બનાવી દડા જેવી રચના કરી પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિમાં સુષુપ્ત પડી રહે છે, પરંતુ અનુકૂળ સંજોગોમાં સક્રિય બને છે. તે કંઈક અંશે ગોળાકાર કે ત્રાકાકાર હોય છે. તેમના ખોરાકની જરૂરિયાતને આધારે તેમને ત્રણ સમૂહમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે :

(અ) સડતા કાર્બનિક પદાર્થો ઉપર આધાર રાખતાં સૂત્રકૃમિઓ. (આ) પરભક્ષી (predatory) સૂત્રકૃમિઓ ઉપદ્રવી હોય છે અને મુખ્યત્વે પોતાનું પોષણ અન્ય સૂત્રકૃમિ, વનસ્પતિ, પ્રજીવો અને બૅક્ટેરિયામાંથી મેળવે છે. (ઇ) પરોપજીવી (parasite) સૂત્રકૃમિઓ વનસ્પતિઓના મૂળતંત્રને ભેદીને તેમાં રહે છે અને વૃક્ષવ્રણ (galls) બનાવે છે.

(2) પ્રજીવો : તે કદમાં બૅક્ટેરિયા કરતાં મોટાં એકકોષી સૂક્ષ્મ પ્રાણીઓ છે. Cerconodo કશાધારી (flagellate) પ્રજીવ છે. તે લાંબી ચાબુક જેવી કશા દ્વારા પ્રચલન દાખવે છે. તે વધારે ભેજવાળી મૃદામાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં થાય છે. Sarcodina જટાપાદ (rhizopod) પ્રજીવ છે. તેનો દેહ મૃદુ અને નગ્નજીવરસનો બનેલો હોય છે. તે અસંખ્ય ખોટા પગો ઉત્પન્ન કરી પ્રચલન કરે છે. Euglypus પણ મૃદામાં મોટા પ્રમાણમાં મળી આવે છે. પક્ષ્મધારી (ciliate) પ્રજીવો અસંખ્ય પક્ષ્મો ધરાવે છે, જેના દ્વારા તે પ્રચલન કરે છે અને ભેજવાળી મૃદામાં રહે છે. મૃદામાં નિવાસ કરતી પ્રજીવોની લગભગ 250 જેટલી જાતિઓ નોંધાઈ છે. તેમનું કાર્ય નિશ્ચિત થઈ શક્યું નથી. તેમની હાજરી બૅક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ અટકાવે છે.

(3) ચક્રધર : તે ભેજવાળી મૃદામાં વધુ પ્રમાણમાં થાય છે. તેના અગ્ર છેડે આકુંચનશીલ (retractile) બિંબ આવેલું હોય છે, જેની ફરતે ચક્રાકારે અનેક કશાઓ ગોઠવાયેલી હોય છે. તે ગતિ કરતું હોય ત્યારે પૈડું ફરતું હોય તેવું લાગે છે અને પશ્ચ છેડેથી અનુકૂળ આધારતલ સાથે ચોંટી શકે છે. આ બધાં પ્રાણીઓ સૂક્ષ્મ પ્રાણીસમૂહ (micro fauna) બનાવે છે.

અલ્પલોમીઓ : મૃદામાં અળસિયા જેવાં અલ્પલોમીઓનો વિકાસ લાભદાયી હોય છે. તે મૃદાની 2 મીટરની ઊંડાઈ સુધી પ્રસરે છે. તેનો ખોરાક માટી છે અને ભેજની હાજરીમાં કૃમિ-કંચુક (worm cast) બનાવે છે. દાસ અને પાત્રાના મતાનુસાર ભારતીય તૃણભૂમિમાં અળસિયાં 77 ટન કૃમિ-કંચુકનું પ્રતિ હેક્ટર ભૂમિમાં પ્રતિ વર્ષ નિર્માણ કરે છે. એડવર્ડ અને લૉફટીનાં સંશોધનો પ્રમાણે તે 2.0થી 2.47 ટન કૃમિકંચુક પ્રતિ હેક્ટર પ્રતિ વર્ષ બનાવે છે, જેથી 15.0 સેમી.ની ઊંડાઈ સુધીની મૃદાની ઊથલપાથલ થાય છે. આમ, મૃદાની ફળદ્રૂપતાની સાથે તેની 1.5 સેમી. જાડાઈ વધે છે. મૃદા વધારે છિદ્રાળુ અને નિતારવાળી બને છે. 2 લાખ અળસિયાંની હાજરીમાં પ્રતિ હેક્ટરે 60 કિગ્રા. નાઇટ્રોજન મૃદામાં એકત્રિત થાય છે.

સૂક્ષ્મ વનસ્પતિસમૂહ (microflora) : મૃદામાં રહેતાં વિવિધ પ્રકારનાં બૅક્ટેરિયા, ફૂગ, લીલ અને ઍક્ટિનોમાયસેટિસ મૃદા-સૂક્ષ્મ વનસ્પતિસમૂહ બનાવે છે. તે પોષણની ર્દષ્ટિએ સ્વપોષી કે વિષમપોષી હોય છે. આ સૂક્ષ્મ વનસ્પતિસમૂહનું વર્ગીકરણ આ પ્રમાણે છે :

લીલ : તે એકકોષી કે બહુકોષી હોય છે અને સમંડળ (colonial) કે તંતુમય સ્વરૂપ ધરાવે છે. મૃદામાંથી ચાર પ્રકારની લીલ મળી આવે છે :

(અ) હરિત લીલ (Chlorophyceae) : તે ઘેરા લીલા રંગની હોય છે અને ક્લૉરોફિલ ‘a’ અને ‘b’ બંને પ્રકારનાં રંજકદ્રવ્યો ધરાવે છે. ભેજવાળી મૃદામાં Chlorella મળી આવે છે.

(આ) નીલહરિત લીલ (Cyanophyceae) : ફાઇકોસાયનિન પ્રકારનું વિશિષ્ટ ભૂરા રંગનું રંજકદ્રવ્ય ધરાવતી આ લીલ મૃદામાં મોટા પ્રમાણમાં થાય છે અને મૃદાને ફળદ્રૂપ બનાવે છે. દા.ત., Nostoc અને Anabaena.

(ઇ) સોનેરી હરિતલીલ (Xanthophyceae) : તે પીળા-ચળકતા રંગનાં અને સોનેરી-લીલા રંગનાં રંજકદ્રવ્યો ધરાવે છે. મૃદામાં Botrydium સોનેરી હરિત લીલ મળી આવે છે.

(ઈ) દ્વિઆણ્વીય લીલ (Diatomaceae અથવા Bacillariophyceae) : તે એકકોષી લીલ છે. તેમની ફરતે સિલિકાની બનેલી બે અર્ધકપાટો આવેલી હોય છે. તે રંગમાં સોનેરી-બદામી હોય છે. Navicula નામના દ્વિઅણુઓ મૃદાના બંધારણમાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે.

ફૂગ : તેનો દેહ કવકજાલ(hyphae)નો બનેલો હોય છે. તે ક્લૉરોફિલ રહિત વિષમપોષી વનસ્પતિઓ છે. તેના મુખ્ય વર્ગોમાં ફાઇકોમાયસેટિસ, ઍસ્કોમાયસેટિસ, બેસિડિયોમાયસેટિસ અને ડ્યૂટેરોમાયસેટિસનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિ ગ્રામ મૃદામાં 8,000થી 10,000ની સંખ્યામાં ફૂગ જોવા મળે છે. તે અત્યંત જટિલ સ્ટાર્ચ, પૅક્ટિન, સેલ્યુલોસ, લિપિડ અને લિગ્નિનનું પાચન કરી સાદા પદાર્થોમાં ફેરવે છે. તેની ઉપર બૅક્ટેરિયા ખાસ અસર કરી શકતા નથી.

ઍક્ટિનોમાયસેટિસ : તે બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ વચ્ચેની સૂક્ષ્મ વનસ્પતિઓ છે. તે એકકોષી શાખાયુક્ત પાતળું કવકસૂત્ર ધરાવે છે. તેથી તેને તંતુમય બૅક્ટેરિયા કહે છે. તેના સુકાયનો પરિઘ 0.5થી 1.2 માઇક્રોન જેટલો હોય છે. તેનું સુકાય તૂટી જતાં બીજાણુ જેવી રચના બનાવે છે. તે ભેજવાળી, છિદ્રાળુ, 6.0થી 7.5 pH આંક ધરાવતી મૃદામાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં થાય છે. 5.0થી ઓછા pH આંકે તે અત્યંત અલ્પ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. શુષ્ક મૃદામાં 1 ગ્રામ નમૂનામાં તેમની સંખ્યા 1.0 લાખથી 6.0 લાખ જેટલી હોય છે. પાંસુકવાળી મૃદામાં તેનું પ્રમાણ અનેકગણું હોય છે.

બૅક્ટેરિયા : મૃદામાં તે દંડાણુ (bacilli), ગોલાણુ (cocci) અને કુંતલાણુ (spirilla) સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. પ્રત્યેક ગ્રામ દીઠ મૃદામાં તે 0.1 લાખથી 20.00 લાખ કરતાં વધારે સંખ્યામાં આવેલાં હોય છે અને મૃદાના સ્તરની સહેજ નીચે અનુકૂળ સ્થિતિમાં વિપુલ પ્રમાણમાં વૃદ્ધિ પામે છે. મોટાભાગનાં મૃદા બૅક્ટેરિયા વિષમપોષી હોય છે. તે ખોરાક બનાવવા ક્યારેક મૃતદેહોમાંથી કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ અને શક્તિ પ્રાપ્ત કરે છે. તે નાઇટ્રીકરણ પણ કરે છે. Nitrosomonas અને Nitrobacter જેવાં સ્વપોષી બૅક્ટેરિયા આ પ્રક્રિયા કરે છે. Nitrosomonas ઍમોનિયાના સંયોજનનું ઉત્સેચકની હાજરીમાં ઑક્સિજન દ્વારા ઉપચયન કરી નાઇટ્રાઇટમાં ફેરવે છે. આ નાઇટ્રાઇટનું Nitrobactor નાઇટ્રેટમાં રૂપાંતર કરે છે. નાઇટ્રાઇટ નુકસાનકારક હોવાથી

તે મૃદામાં એકત્રિત થતું નથી.

શિંબી કુળની વનસ્પતિઓ મૂળગંડિકાઓ ધરાવે છે; જેમાં Rhizobium જેવાં સહજીવી બૅક્ટેરિયા અંત:નિવાસ કરે છે. આ બૅક્ટેરિયા મૃદા-વાતાવરણમાં રહેલા મુક્ત નાઇટ્રોજનનું ઍમોનિયમ નાઇટ્રેટમાં સ્થાયીકરણ કરે છે. તેથી મૃદા ફળદ્રૂપ બને છે. IARI (Indian Agricultural Research Institute), ન્યૂ દિલ્હીના અંદાજ મુજબ Rhizobium 90 કિગ્રા. નાઇટ્રોજનનું પ્રતિ હેક્ટર મૃદામાં પ્રતિ વર્ષ સ્થાયીકરણ કરે છે. શિંબી કુળની Trifolium alexandrium નામની જાતિની મૂળગંડિકામાં રહેલું R. trifolii 120 કિગ્રા. નાઇટ્રોજનનું પ્રતિ હેક્ટર મૃદામાં પ્રતિ વર્ષ સ્થાપન કરે છે. મૃદાનો pH 5.0 કરતાં ઓછો હોય અને મોલિબ્ડેનમ અને કૅલ્શિયમનો અભાવ હોય તો નાઇટ્રોજનનું સ્થાયીકરણ થઈ શકતું નથી.

વિનાઇટ્રીકરણ (denitrification) : મૃદામાં રહેલા Pseudomonas અને Clostridium ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં નાઇટ્રેટ સાથે ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નાઇટ્રાઇટ અને અંતે નાઇટ્રોજન અને નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ મુક્ત કરે છે.

ફૉસ્ફરસ અને સલ્ફરનું રૂપાંતર : મૃદામાં રહેલાં Pseudomonas અને Bacillus જેવાં બૅક્ટેરિયા કાર્બનિક ફૉસ્ફરસ જેવા કે ફાઇટિન, ન્યૂક્લિઇક ઍસિડ અને ફૉસ્ફોલિપિડ વિઘટન પામે છે; તેથી ઉદભવતાં સંયોજનો સજીવોની વૃદ્ધિ માટે ઉપયોગી નીવડે છે.

મૃદા-વનસ્પતિ સંબંધો : મૃદામાં આશરે 2,000 જેટલા રાસાયણિક પદાર્થો હોય છે. મૃદાને ભેજ અને ખનિજતત્વોનું ગોદામ કહેવામાં આવે છે. તે વિવિધ પ્રકારના સજીવોથી ભરપૂર હોય છે. મૃદાનું બંધારણ વનસ્પતિઓના વિતરણ ઉપર અસર કરે છે. માર્સડેન-જોન્સ અને ટૂરિલે મૃદા-વનસ્પતિ સંબંધોની યાદી બનાવી છે. તે મુજબ મૃદાનું બંધારણ વનસ્પતિ ઉપર નીચે પ્રમાણે અસર કરે છે :

(1) બીજાંકુરણ, (2) પ્રકાંડનું કદ, કાષ્ઠતા (woodyness) અને તેની ટટ્ટારતા (erectness), (3) વાનસ્પતિક અંગોના વિકાસનો દર, (4) મૂળતંત્રની ઊંડાઈ, (5) શુષ્કતા (draught), હિમ (frost) અને પરોપજીવી માટેની સંવેદનશીલતા (susceptibility), (6) છોડ દીઠ પુષ્પ અને ફળની સંખ્યા, અને (7) પુષ્પનિર્માણની ઋતુ અને માસ.

મૃદાનાં લક્ષણોને અનુલક્ષીને વૉર્મિગે વનસ્પતિ-સમૂહને (1) અમ્લોદભિદ્ (oxylophytes) – અમ્લીય મૃદા ઉપર વિકસતી વનસ્પતિઓ; (2) લવણોદભિદ્ (halophytes) – ખારી મૃદામાં થતી ક્ષારયુક્ત વનસ્પતિઓ; (3) વાલુકોદભિદ્ (psammophytes) – રેતાળ મૃદામાં ઊગતી વનસ્પતિઓ; (4) વિદરોદભિદ્ (chasmophytes)  –ખડકની ફાટમાં થતી વનસ્પતિઓ; અને (5) શૈલોદભિદ્ (lithophytes) – પથ્થર કે ખડક ઉપર થતી વનસ્પતિઓમાં વર્ગીકૃત કર્યો છે.

આમ, મૃદાનું બંધારણ, તેમાં રહેલાં ખનિજતત્વો, સૂક્ષ્મજીવો, પાણી અને વાયુઓ વનસ્પતિની વૃદ્ધિ ઉપર ભારે અસર કરે છે. પાકના તંદુરસ્ત વિકાસ અને વધારે ઉત્પાદન માટે મૃદામાં રહેલી ખનિજ-તત્વોની ન્યૂનતા ખાતરો આપી નિવારી શકાય છે.

જૈમિન વિ. જોશી

બળદેવભાઈ પટેલ