Nature.com-এ আসার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন তাতে CSS-এর সীমিত সমর্থন রয়েছে। সর্বোত্তম অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি হালনাগাদ ব্রাউজার ব্যবহার করার (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে কম্প্যাটিবিলিটি মোড বন্ধ করার) পরামর্শ দিচ্ছি। আপাতত, নিরবচ্ছিন্ন সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটি প্রদর্শন করব।
সুই-চংকিং রেলওয়ের ঢালকে গবেষণার বস্তু হিসেবে নিয়ে, বিভিন্ন ঢালের অধীনে কৃত্রিম মাটির স্বতন্ত্র এবং সমন্বিত সূচক অনুসারে মাটির রোধ, মাটির তড়িৎ-রসায়ন (ক্ষয় বিভব, জারণ-বিজারণ বিভব, বিভব নতি এবং pH), মাটির অ্যানায়ন (মোট দ্রবণীয় লবণ, Cl-, SO42- এবং) এবং মাটির পুষ্টি (আর্দ্রতা, জৈব পদার্থ, মোট নাইট্রোজেন, ক্ষার-হাইড্রোলাইজড নাইট্রোজেন, সহজলভ্য ফসফরাস, সহজলভ্য পটাশিয়াম) মূল্যায়ন করা হয়েছে। অন্যান্য কারণের তুলনায়, ঢাল সুরক্ষা জালের ক্ষয়ের উপর জলের প্রভাব সবচেয়ে বেশি, এরপরই রয়েছে অ্যানায়নের পরিমাণ। ঢাল সুরক্ষা জালের ক্ষয়ের উপর মোট দ্রবণীয় লবণের প্রভাব মাঝারি এবং বিচ্যুত তড়িৎ প্রবাহের প্রভাবও মাঝারি। মাটির নমুনাগুলির ক্ষয়ের মাত্রা সমন্বিতভাবে মূল্যায়ন করে দেখা গেছে যে, উপরের ঢালে ক্ষয় ছিল মাঝারি এবং মধ্য ও নিম্ন ঢালে ক্ষয় ছিল তীব্র। মাটির জৈব পদার্থের সাথে বিভব নতির উল্লেখযোগ্য সম্পর্ক ছিল। সহজলভ্য নাইট্রোজেন, সহজলভ্য পটাশিয়াম এবং সহজলভ্য ফসফরাসের সাথে অ্যানায়নের উল্লেখযোগ্য সম্পর্ক ছিল। মাটির পুষ্টি উপাদানের বন্টন। ঢালের প্রকারের সাথে পরোক্ষভাবে সম্পর্কিত।
রেলপথ, মহাসড়ক এবং জল সংরক্ষণ ব্যবস্থা নির্মাণের সময় প্রায়শই পাহাড় খোলা অপরিহার্য হয়ে পড়ে। দক্ষিণ-পশ্চিমের পর্বতমালার কারণে, চীনের রেলপথ নির্মাণের জন্য প্রচুর পরিমাণে পাহাড় খনন করতে হয়। এটি আদি মাটি ও গাছপালা ধ্বংস করে এবং উন্মুক্ত পাথুরে ঢাল তৈরি করে। এই পরিস্থিতি ভূমিধস ও মাটি ক্ষয়ের দিকে নিয়ে যায়, যা রেল পরিবহনের নিরাপত্তাকে হুমকির মুখে ফেলে। ভূমিধস সড়ক যান চলাচলের জন্য ক্ষতিকর, বিশেষ করে ২০০৮ সালের ১২ই মে ওয়েনচুয়ান ভূমিকম্পের পর। ভূমিধস একটি ব্যাপকভাবে বিস্তৃত এবং গুরুতর ভূমিকম্প দুর্যোগে পরিণত হয়েছে। ২০০৮ সালে সিচুয়ান প্রদেশের ৪,২৪৩ কিলোমিটার প্রধান মহাসড়কের মূল্যায়নে, সড়কের ভিত্তি এবং ঢাল ধরে রাখার দেয়ালে ১,৭৩৬টি গুরুতর ভূমিকম্পজনিত দুর্যোগ ঘটেছিল, যা মূল্যায়নের মোট দৈর্ঘ্যের ৩৯.৭৬%। সড়কের ক্ষতির ফলে প্রত্যক্ষ অর্থনৈতিক ক্ষতি ৫৮ বিলিয়ন ইউয়ান ছাড়িয়ে গেছে ২,৩। বৈশ্বিক উদাহরণ দেখায় যে ভূমিকম্প-পরবর্তী ভূতাত্ত্বিক ঝুঁকি কমপক্ষে ১০ বছর (তাইওয়ান ভূমিকম্প) এবং এমনকি ৪০-৫০ বছর পর্যন্ত (জাপানের কান্টো ভূমিকম্প) স্থায়ী হতে পারে ৪,৫। ভূমিকম্পের ঝুঁকিকে প্রভাবিত করার প্রধান কারণ হলো সড়কের ঢাল ৬,৭। অতএব, সড়কের ঢাল বজায় রাখা এবং এর স্থিতিশীলতা শক্তিশালী করা প্রয়োজন। ঢাল সুরক্ষা এবং পরিবেশগত ভূদৃশ্য পুনরুদ্ধারে উদ্ভিদ এক অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে ৮। সাধারণ মাটির ঢালের তুলনায়, পাথুরে ঢালে জৈব পদার্থ, নাইট্রোজেন, ফসফরাস এবং পটাসিয়ামের মতো পুষ্টি উপাদানের সঞ্চয় হয় না এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় মাটির পরিবেশও থাকে না। অধিক ঢাল এবং বৃষ্টির ক্ষয়ের মতো কারণগুলির কারণে, ঢাল মাটি সহজেই ক্ষয় হয়। ঢালের পরিবেশ প্রতিকূল, এতে উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় শর্তের অভাব রয়েছে এবং ঢালের মাটিতে ভারবহন স্থিতিশীলতার অভাব রয়েছে। ঢালকে রক্ষা করার জন্য মাটি ঢেকে দেওয়ার উদ্দেশ্যে ভিত্তি উপাদান দিয়ে ঢালে স্প্রে করা আমার দেশে একটি বহুল ব্যবহৃত ঢাল বাস্তুতান্ত্রিক পুনরুদ্ধার প্রযুক্তি। স্প্রে করার জন্য ব্যবহৃত কৃত্রিম মাটি একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে নুড়ি পাথর, কৃষিজমির মাটি, খড়, যৌগিক সার, জল-ধারণকারী উপাদান এবং আঠা (সাধারণত ব্যবহৃত আঠার মধ্যে রয়েছে পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট, জৈব আঠা এবং অ্যাসফল্ট ইমালসিফায়ার) দিয়ে গঠিত। প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াটি হলো: প্রথমে পাথরের উপর কাঁটাতার বিছানো, তারপর রিভেট এবং অ্যাঙ্কর বোল্ট দিয়ে কাঁটাতারটি স্থির করা, এবং সবশেষে একটি বিশেষ স্প্রেয়ার দিয়ে ঢালের উপর বীজযুক্ত কৃত্রিম মাটি স্প্রে করা। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সম্পূর্ণ গ্যালভানাইজড ১৪# হীরার আকৃতির ধাতব জাল ব্যবহার করা হয়, যার জালের মান ৫ সেমি × ৫ সেমি এবং ব্যাস ২ মিমি। ধাতব জালটি মাটির ম্যাট্রিক্সকে পাথরের পৃষ্ঠে একটি টেকসই অখণ্ড স্ল্যাব তৈরি করতে সাহায্য করে। ধাতব জালটি মাটিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে, কারণ মাটি নিজেই একটি ইলেকট্রোলাইট এবং ক্ষয়ের মাত্রা মাটির বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। মাটি-জনিত ধাতব জালের ক্ষয় নির্ণয় এবং ভূমিধসের ঝুঁকি দূর করার জন্য মাটির ক্ষয়কারক উপাদানগুলোর মূল্যায়ন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ঢাল স্থিতিশীলকরণ এবং ক্ষয় নিয়ন্ত্রণে উদ্ভিদের শিকড় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়¹⁰,¹¹,¹²,¹³,¹⁴। অগভীর ভূমিধসের বিরুদ্ধে ঢালকে স্থিতিশীল করতে গাছপালা ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ উদ্ভিদের শিকড় মাটিকে আটকে রেখে ভূমিধস প্রতিরোধ করতে পারে¹⁵,¹⁶,¹⁷। কাষ্ঠল উদ্ভিদ, বিশেষ করে গাছ, অগভীর ভূমিধস প্রতিরোধে সাহায্য করে¹⁸। উদ্ভিদের উল্লম্ব এবং পার্শ্বীয় শিকড় ব্যবস্থা দ্বারা গঠিত একটি মজবুত প্রতিরক্ষামূলক কাঠামো মাটিতে শক্তিবর্ধক স্তম্ভ হিসাবে কাজ করে। শিকড়ের গঠনবিন্যাসের বিকাশ জিন দ্বারা চালিত হয় এবং এই প্রক্রিয়াগুলিতে মাটির পরিবেশ একটি নির্ণায়ক ভূমিকা পালন করে। ধাতুর ক্ষয় মাটির পরিবেশের সাথে পরিবর্তিত হয়²⁰। মাটিতে ধাতুর ক্ষয়ের মাত্রা বেশ দ্রুত দ্রবীভূত হওয়া থেকে শুরু করে নগণ্য প্রভাব পর্যন্ত হতে পারে²¹। কৃত্রিম মাটি আসল "মাটি" থেকে খুব আলাদা। প্রাকৃতিক মাটির গঠন লক্ষ লক্ষ বছর ধরে বাহ্যিক পরিবেশ এবং বিভিন্ন জীবের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার ফল²²,²³,²⁴। কাষ্ঠল উদ্ভিদ একটি স্থিতিশীল শিকড় ব্যবস্থা এবং বাস্তুতন্ত্র তৈরি করার আগে, ধাতব জালের সাথে মিলিত হয়ে... পাথুরে ঢাল এবং কৃত্রিম মাটির নিরাপদ কার্যকারিতা প্রাকৃতিক অর্থনীতির উন্নয়ন, জীবন নিরাপত্তা এবং পরিবেশের উন্নতির সাথে সরাসরিভাবে সম্পর্কিত।
তবে, ধাতুর ক্ষয়ের ফলে ব্যাপক ক্ষতি হতে পারে। ১৯৮০-এর দশকের শুরুতে চীনে রাসায়নিক যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য শিল্পের উপর পরিচালিত একটি সমীক্ষা অনুসারে, ধাতুর ক্ষয়ের কারণে মোট উৎপাদন মূল্যের ৪% ক্ষতি হয়েছিল। অতএব, অর্থনৈতিক নির্মাণের জন্য ক্ষয়ের প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করা এবং সুরক্ষামূলক ব্যবস্থা গ্রহণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। মাটি হলো গ্যাস, তরল, কঠিন পদার্থ এবং অণুজীবের একটি জটিল ব্যবস্থা। অণুজীবের বিপাকজাত পদার্থ বস্তুকে ক্ষয় করতে পারে এবং বিচ্যুত বিদ্যুৎ প্রবাহও ক্ষয়ের কারণ হতে পারে। অতএব, মাটিতে প্রোথিত ধাতুর ক্ষয় রোধ করা গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, প্রোথিত ধাতুর ক্ষয় নিয়ে গবেষণা প্রধানত (১) প্রোথিত ধাতুর ক্ষয়কে প্রভাবিতকারী কারণসমূহ২৫; (২) ধাতু সুরক্ষার পদ্ধতিসমূহ২৬,২৭; (৩) ধাতুর ক্ষয়ের মাত্রা নির্ণয়ের পদ্ধতিসমূহ২৮; বিভিন্ন মাধ্যমে ক্ষয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তবে, গবেষণার সমস্ত মাটিই ছিল প্রাকৃতিক এবং পর্যাপ্ত মৃত্তিকা গঠন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে গিয়েছিল। তবে, রেলপথের পাথুরে ঢালের কৃত্রিম মৃত্তিকা ক্ষয় নিয়ে কোনো প্রতিবেদন নেই।
অন্যান্য ক্ষয়কারী মাধ্যমের তুলনায়, কৃত্রিম মাটির বৈশিষ্ট্য হলো এর তরলতার অভাব, অসমসত্ত্বতা, ঋতুগত পরিবর্তন এবং আঞ্চলিকতা। কৃত্রিম মাটিতে ধাতুর ক্ষয় ঘটে ধাতু এবং কৃত্রিম মাটির মধ্যে তড়িৎ-রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে। সহজাত কারণ ছাড়াও, ধাতুর ক্ষয়ের হার পারিপার্শ্বিক পরিবেশের উপরও নির্ভর করে। বিভিন্ন কারণ এককভাবে বা সম্মিলিতভাবে ধাতুর ক্ষয়কে প্রভাবিত করে, যেমন—আর্দ্রতার পরিমাণ, অক্সিজেনের পরিমাণ, মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ, অ্যানায়ন ও ধাতব আয়নের পরিমাণ, পিএইচ, মাটির অণুজীব³⁰,³¹,³²।
৩০ বছরের অভিজ্ঞতায়, পাথুরে ঢালে কৃত্রিম মাটি কীভাবে স্থায়ীভাবে সংরক্ষণ করা যায়, সেই প্রশ্নটি একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়িয়েছে। মাটি ক্ষয়ের কারণে ১০ বছর হাতে পরিচর্যার পরেও কিছু ঢালে ঝোপঝাড় বা গাছপালা জন্মাতে পারে না। কিছু জায়গায় ধাতব জালের উপরিভাগের ময়লা ধুয়ে গেছে। ক্ষয়ের কারণে, কিছু ধাতব জাল ফেটে গেছে এবং তাদের উপরে ও নীচে থাকা সমস্ত মাটি হারিয়ে গেছে (চিত্র ১)। বর্তমানে, রেলপথের ঢালের ক্ষয় নিয়ে গবেষণা প্রধানত রেলওয়ে সাবস্টেশন গ্রাউন্ডিং গ্রিডের ক্ষয়, হালকা রেল থেকে উৎপন্ন বিচ্যুত বিদ্যুৎ প্রবাহের ক্ষয়, এবং রেলওয়ে সেতু, ট্র্যাক ও অন্যান্য যানবাহনের সরঞ্জামের ক্ষয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। রেলপথের ঢাল সুরক্ষার ধাতব জালের ক্ষয় নিয়ে কোনো প্রতিবেদন পাওয়া যায়নি। এই গবেষণাপত্রটি সুইয়ু রেলওয়ের দক্ষিণ-পশ্চিম পাথুরে ঢালের কৃত্রিম মাটির ভৌত, রাসায়নিক এবং তড়িৎ-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নিয়ে অধ্যয়ন করে, যার লক্ষ্য হলো মাটির বৈশিষ্ট্য মূল্যায়নের মাধ্যমে ধাতব ক্ষয়ের পূর্বাভাস দেওয়া এবং মাটির বাস্তুতন্ত্র পুনরুদ্ধার ও কৃত্রিম ঢাল পুনরুদ্ধারের জন্য তাত্ত্বিক ও ব্যবহারিক ভিত্তি প্রদান করা।
পরীক্ষাস্থলটি সুইনিং রেলওয়ে স্টেশনের কাছে সিচুয়ানের (৩০°৩২′ উত্তর, ১০৫°৩২′ পূর্ব) পাহাড়ি এলাকায় অবস্থিত। এলাকাটি সিচুয়ান অববাহিকার মধ্যভাগে অবস্থিত, যেখানে নিচু পর্বত ও পাহাড় রয়েছে, ভূতাত্ত্বিক গঠন সরল এবং ভূখণ্ড সমতল। ক্ষয়, কর্তন এবং জল জমার ফলে ক্ষয়প্রাপ্ত পাহাড়ি ভূদৃশ্য তৈরি হয়েছে। মূল শিলাস্তর প্রধানত চুনাপাথর এবং উপরিস্তর প্রধানত বেগুনি বালি ও কাদাপাথর। এর অখণ্ডতা দুর্বল এবং শিলাখণ্ডগুলো খণ্ড খণ্ড কাঠামোযুক্ত। অধ্যয়ন এলাকাটিতে উপক্রান্তীয় আর্দ্র মৌসুমী জলবায়ু বিরাজ করে, যার ঋতুগত বৈশিষ্ট্য হলো বসন্তের আগমন, উষ্ণ গ্রীষ্ম, সংক্ষিপ্ত শরৎ এবং দীর্ঘ শীত। এখানে প্রচুর বৃষ্টিপাত হয়, আলো ও তাপের উৎস প্রচুর, তুষারমুক্ত সময়কাল দীর্ঘ (গড়ে ২৮৫ দিন), জলবায়ু মৃদু, বার্ষিক গড় তাপমাত্রা ১৭.৪° সেলসিয়াস, উষ্ণতম মাসের (আগস্ট) গড় তাপমাত্রা ২৭.২° সেলসিয়াস এবং চরম সর্বোচ্চ তাপমাত্রা হলো ৩৯.৩°সে.। সবচেয়ে ঠান্ডা মাস হলো জানুয়ারি (গড় তাপমাত্রা ৬.৫°সে.), সর্বনিম্ন তাপমাত্রা -৩.৮°সে., এবং বার্ষিক গড় বৃষ্টিপাত ৯২০ মিমি, যা প্রধানত জুলাই ও আগস্ট মাসে কেন্দ্রীভূত থাকে। বসন্ত, গ্রীষ্ম, শরৎ এবং শীতকালে বৃষ্টিপাতের পরিমাণে ব্যাপক তারতম্য দেখা যায়। বছরের প্রতিটি ঋতুতে বৃষ্টিপাতের অনুপাত যথাক্রমে ১৯-২১%, ৫১-৫৪%, ২২-২৪% এবং ৪-৫%।
গবেষণাস্থলটি ২০০৩ সালে নির্মিত ইউ-সুই রেললাইনের প্রায় ৪৫° ঢালে অবস্থিত। ২০১২ সালের এপ্রিলে, এটি সুইনিং রেলওয়ে স্টেশন থেকে ১ কিলোমিটারের মধ্যে দক্ষিণমুখী ছিল। প্রাকৃতিক ঢালকে নিয়ন্ত্রক হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছিল। ঢালের পরিবেশগত পুনরুদ্ধারের জন্য বিদেশি টপড্রেসিং সয়েল স্প্রেয়িং প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। রেললাইনের পাশের ঢালের উচ্চতা অনুসারে, ঢালটিকে উজানের ঢাল, মধ্য-ঢাল এবং ভাটির ঢালে ভাগ করা যায় (চিত্র ২)। যেহেতু কাটা ঢালের কৃত্রিম মাটির পুরুত্ব প্রায় ১০ সেমি, তাই মাটির ধাতব জালের ক্ষয়জাত পদার্থের দূষণ এড়াতে, আমরা শুধুমাত্র একটি স্টেইনলেস স্টিলের বেলচা ব্যবহার করে মাটির উপরিভাগের ০-৮ সেমি পর্যন্ত তুলেছি। প্রতিটি ঢালের অবস্থানের জন্য চারটি প্রতিরূপ নির্ধারণ করা হয়েছিল, প্রতিটি প্রতিরূপে ১৫-২০টি এলোমেলো নমুনা বিন্দু ছিল। প্রতিটি প্রতিরূপ হলো S-আকৃতির রেখা থেকে এলোমেলোভাবে নির্ধারিত ১৫-২০টি নমুনা বিন্দুর একটি মিশ্রণ। এর তাজা ওজন প্রায় ৫০০ গ্রাম। নমুনাগুলো প্রক্রিয়াকরণের জন্য পলিথিন জিপলক ব্যাগে করে পরীক্ষাগারে ফিরিয়ে আনা হয়। মাটি স্বাভাবিকভাবে বাতাসে শুকানো হয়, এবং নুড়ি, প্রাণী ও উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশ বেছে ফেলে, একটি অ্যাগেট কাঠি দিয়ে গুঁড়ো করে, এবং ২০-মেশ, ১০০-মেশ নাইলনের চালনি দিয়ে চেলে নেওয়া হয়। মোটা কণাগুলো ছাড়া বাকিগুলো চালনি দিয়ে ছেঁকে নিন।
শেংলি ইন্সট্রুমেন্ট কোম্পানির তৈরি ভিক্টর ৪১০৬ গ্রাউন্ডিং রেজিস্ট্যান্স টেস্টার দ্বারা মাটির রোধাঙ্ক মাঠে পরিমাপ করা হয়েছিল; শুষ্ককরণ পদ্ধতিতে মাটির আর্দ্রতা পরিমাপ করা হয়েছিল। মাটির ক্ষয় বিভব পরিমাপের জন্য DMP-2 পোর্টেবল ডিজিটাল mv/pH যন্ত্রটিতে উচ্চ ইনপুট ইম্পিডেন্স রয়েছে। DMP-2 পোর্টেবল ডিজিটাল mv/pH দ্বারা বিভব নতি এবং জারণ-বিজারণ বিভব নির্ণয় করা হয়েছিল, অবশেষ শুষ্ককরণ পদ্ধতিতে মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণ নির্ণয় করা হয়েছিল, AgNO3 টাইট্রেশন পদ্ধতি (মোহর পদ্ধতি) দ্বারা মাটিতে ক্লোরাইড আয়নের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়েছিল, পরোক্ষ EDTA টাইট্রেশন পদ্ধতি দ্বারা মাটিতে সালফেটের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়েছিল, মাটির কার্বনেট এবং বাইকার্বনেট নির্ণয়ের জন্য দ্বৈত নির্দেশক টাইট্রেশন পদ্ধতি, মাটির জৈব পদার্থ নির্ণয়ের জন্য পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট জারণ উত্তাপন পদ্ধতি, মাটির ক্ষারীয় আর্দ্রবিশ্লেষণ নাইট্রোজেন নির্ণয়ের জন্য ক্ষারীয় দ্রবণ ব্যাপন পদ্ধতি, এবং H2SO4-HClO4 পরিপাক Mo-Sb বর্ণমিতিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল। ওলসেন পদ্ধতি (নিষ্কাশক হিসাবে ০.০৫ মোল/লিটার NaHCO3 দ্রবণ) দ্বারা মাটিতে মোট ফসফরাস এবং মাটিতে সহজলভ্য ফসফরাসের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়েছিল, এবং সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড ফিউশন-ফ্লেম ফটোমেট্রি দ্বারা মাটিতে মোট পটাশিয়ামের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়েছিল।
পরীক্ষালব্ধ তথ্য প্রাথমিকভাবে বিন্যস্ত করা হয়েছিল। গড়, আদর্শ বিচ্যুতি, একমুখী অ্যানোভা এবং মানব সহসম্পর্ক বিশ্লেষণ করার জন্য এসপিএসএস স্ট্যাটিস্টিকস ২০ ব্যবহার করা হয়েছিল।
সারণি ১-এ বিভিন্ন ঢালের মাটির তড়িৎ-যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, অ্যানায়ন এবং পুষ্টি উপাদান উপস্থাপন করা হয়েছে। বিভিন্ন ঢালের ক্ষয় বিভব, মাটির রোধাঙ্ক এবং পূর্ব-পশ্চিম বিভব নতিমাত্রা সবই তাৎপর্যপূর্ণ ছিল (P < 0.05)। নিম্ন ঢাল, মধ্য-ঢাল এবং স্বাভাবিক ঢালের জারণ-বিজারণ বিভব তাৎপর্যপূর্ণ ছিল (P < 0.05)। রেললাইনের লম্ব বিভব নতিমাত্রা, অর্থাৎ উত্তর-দক্ষিণ বিভব নতিমাত্রা, উচ্চ ঢাল > নিম্ন ঢাল > মধ্য ঢাল ক্রমে ছিল। মাটির pH-এর মান নিম্ন ঢাল > উচ্চ ঢাল > মধ্য ঢাল > স্বাভাবিক ঢাল ক্রমে ছিল। মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ রেললাইনের ঢালের চেয়ে স্বাভাবিক ঢালে তাৎপর্যপূর্ণভাবে বেশি ছিল (P < 0.05)। তৃতীয়-শ্রেণির রেললাইনের ঢালের মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ ৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর বেশি, এবং এই মোট দ্রবণীয় লবণের ধাতব ক্ষয়ের উপর মাঝারি প্রভাব রয়েছে। মাটির জৈব পদার্থের পরিমাণ স্বাভাবিক ঢালে সর্বোচ্চ এবং নিম্ন ঢালে সর্বনিম্ন ছিল (P < 0.05)। মোট নাইট্রোজেনের পরিমাণ মধ্য ঢালে সর্বোচ্চ এবং উচ্চ ঢালে সর্বনিম্ন ছিল। ঢাল; সহজলভ্য নাইট্রোজেনের পরিমাণ ছিল ঢালের নিম্নভাগে এবং মধ্যবর্তী অংশে সর্বোচ্চ, এবং প্রাকৃতিক ঢালে সর্বনিম্ন; রেললাইনের উজানের ও ভাটির অংশে মোট নাইট্রোজেনের পরিমাণ কম ছিল, কিন্তু সহজলভ্য নাইট্রোজেনের পরিমাণ বেশি ছিল। এটি নির্দেশ করে যে, উজানের ও ভাটির দিকে জৈব নাইট্রোজেন খনিজায়নের হার দ্রুত। সহজলভ্য পটাশিয়ামের পরিমাণ সহজলভ্য ফসফরাসের সমান।
মাটির রোধাঙ্ক হলো বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নির্দেশক একটি সূচক এবং মাটির ক্ষয় নির্ণয়ের একটি মৌলিক মাপকাঠি। মাটির রোধাঙ্ককে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলোর মধ্যে রয়েছে আর্দ্রতার পরিমাণ, মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ, পিএইচ, মাটির বুনন, তাপমাত্রা, জৈব পদার্থের পরিমাণ এবং মাটির দৃঢ়তা। সাধারণভাবে, কম রোধাঙ্কের মাটি বেশি ক্ষয়কারী হয় এবং এর বিপরীতটিও সত্য। মাটির ক্ষয়কারিতা নির্ণয়ের জন্য রোধাঙ্ক ব্যবহার করা বিভিন্ন দেশে প্রচলিত একটি পদ্ধতি। সারণি ১-এ প্রতিটি একক সূচকের জন্য ক্ষয়কারিতার মাত্রা মূল্যায়নের মানদণ্ড দেখানো হয়েছে।
আমার দেশের পরীক্ষার ফলাফল ও মানদণ্ড অনুযায়ী (সারণি ১), যদি শুধুমাত্র মাটির রোধাঙ্ক দিয়ে মাটির ক্ষয়কারিতা মূল্যায়ন করা হয়, তবে চড়াইয়ের মাটি অত্যন্ত ক্ষয়কারী; উতরাইয়ের মাটি মাঝারি ক্ষয়কারী; এবং মধ্যবর্তী ও স্বাভাবিক ঢালের মাটির ক্ষয়কারিতা তুলনামূলকভাবে কম দুর্বল।
ঢালের উপরের অংশের মাটির রোধাঙ্ক ঢালের অন্যান্য অংশের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা বৃষ্টির কারণে সৃষ্ট ক্ষয়ের ফলে হতে পারে। উপরের অংশের উপরিভাগের মাটি পানির সাথে মাঝের ঢালে প্রবাহিত হয়, ফলে উপরের অংশের ধাতব ঢাল সুরক্ষা জালটি উপরিভাগের মাটির কাছাকাছি থাকে। কিছু ধাতব জাল উন্মুক্ত হয়ে গিয়েছিল এবং এমনকি বাতাসেও ঝুলছিল (চিত্র ১)। ঘটনাস্থলে মাটির রোধাঙ্ক পরিমাপ করা হয়েছিল; পাইলের ব্যবধান ছিল ৩ মিটার; পাইল স্থাপনের গভীরতা ছিল ১৫ সেন্টিমিটারের নিচে। উন্মুক্ত ধাতব জাল এবং খসে পড়া মরিচা পরিমাপের ফলাফলে প্রভাব ফেলতে পারে। অতএব, শুধুমাত্র মাটির রোধাঙ্ক সূচক দ্বারা মাটির ক্ষয়কারিতা মূল্যায়ন করা নির্ভরযোগ্য নয়। ক্ষয়ের সামগ্রিক মূল্যায়নে, উপরের অংশের মাটির রোধাঙ্ক বিবেচনা করা হয় না।
উচ্চ আপেক্ষিক আর্দ্রতার কারণে, সিচুয়ান অঞ্চলের চিরস্থায়ী আর্দ্র বাতাস মাটিতে পুঁতে রাখা ধাতব জালের চেয়ে বাতাসে উন্মুক্ত ধাতব জালকে আরও গুরুতরভাবে ক্ষয় করে। বাতাসের সংস্পর্শে এলে তারের জালের কার্যকাল কমে যেতে পারে, যা ঢালের উপরের দিকের মাটিকে অস্থিতিশীল করে তুলতে পারে। মাটির ক্ষয়ের ফলে গাছপালা, বিশেষ করে কাষ্ঠল উদ্ভিদের বেড়ে ওঠা কঠিন হয়ে পড়ে। কাষ্ঠল উদ্ভিদের অভাবে, ঢালের উপরের দিকে শিকড় ব্যবস্থা তৈরি করে মাটিকে শক্ত করা কঠিন হয়ে পড়ে। একই সাথে, উদ্ভিদের বৃদ্ধি মাটির গুণমান উন্নত করতে এবং মাটিতে হিউমাসের পরিমাণ বাড়াতে পারে, যা কেবল জল ধরে রাখতেই সাহায্য করে না, বরং প্রাণী ও উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং প্রজননের জন্য একটি ভালো পরিবেশও প্রদান করে, যার ফলে মাটির ক্ষয় হ্রাস পায়। অতএব, নির্মাণের প্রাথমিক পর্যায়ে, ঢালের উপরের দিকে আরও বেশি কাষ্ঠল বীজ বপন করা উচিত এবং ক্রমাগত জল-ধারণকারী উপাদান যোগ করে সুরক্ষার জন্য ফিল্ম দিয়ে ঢেকে রাখা উচিত, যাতে বৃষ্টির জলের দ্বারা ঢালের উপরের দিকের মাটির ক্ষয় হ্রাস পায়।
ত্রি-স্তরীয় ঢালে ঢাল সুরক্ষা জালের ক্ষয়কে প্রভাবিত করার ক্ষেত্রে ক্ষয় বিভব একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, এবং এটি চড়াইয়ের ঢালে সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে (সারণী ২)। স্বাভাবিক অবস্থায়, একটি নির্দিষ্ট পরিবেশে ক্ষয় বিভব খুব বেশি পরিবর্তিত হয় না। বিপথগামী প্রবাহের কারণে একটি লক্ষণীয় পরিবর্তন হতে পারে। বিপথগামী প্রবাহ বলতে সেই প্রবাহকে বোঝায় যা যানবাহন গণপরিবহন ব্যবস্থা ব্যবহার করার সময় সড়কতল এবং মাটির মাধ্যমে লিক করে। পরিবহন ব্যবস্থার উন্নয়নের সাথে সাথে, আমার দেশের রেল পরিবহন ব্যবস্থা ব্যাপক বিদ্যুতায়ন অর্জন করেছে, এবং বিদ্যুতায়িত রেলপথ থেকে সরাসরি প্রবাহ লিক করার কারণে ভূগর্ভস্থ ধাতুর ক্ষয়কে উপেক্ষা করা যায় না। বর্তমানে, মাটিতে বিপথগামী প্রবাহের ব্যাঘাত আছে কিনা তা নির্ধারণ করতে মাটির বিভব নতি ব্যবহার করা যেতে পারে। যখন ভূপৃষ্ঠের মাটির বিভব নতি ০.৫ মিলিভোল্ট/মিটার-এর কম হয়, তখন বিপথগামী প্রবাহ কম থাকে; যখন বিভব নতি ০.৫ মিলিভোল্ট/মিটার থেকে ৫.০ মিলিভোল্ট/মিটার-এর মধ্যে থাকে, তখন বিপথগামী প্রবাহ মাঝারি থাকে; যখন বিভব পার্থক্য 5.0 mv/m এর চেয়ে বেশি হয়, তখন বিচ্যুত প্রবাহের মাত্রা বেশি থাকে। মধ্য-ঢাল, ঊর্ধ্ব-ঢাল এবং নিম্ন-ঢালের বিভব পার্থক্যের (EW) পরিবর্তনশীল পরিসর চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। এই পরিবর্তনশীল পরিসরের পরিপ্রেক্ষিতে, মধ্য-ঢালের পূর্ব-পশ্চিম এবং উত্তর-দক্ষিণ দিকে মাঝারি বিচ্যুত প্রবাহ রয়েছে। অতএব, বিচ্যুত প্রবাহ মধ্য-ঢাল এবং নিম্ন-ঢালে, বিশেষ করে মধ্য-ঢালে, ধাতব জালের ক্ষয়কে প্রভাবিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।
সাধারণত, মাটির রেডক্স পটেনশিয়াল (Eh) ৪০০ mV-এর উপরে হলে তা জারণ ক্ষমতা, ০-২০০ mV-এর উপরে হলে মাঝারি বিজারণ ক্ষমতা এবং ০ mV-এর নিচে হলে উচ্চ বিজারণ ক্ষমতা নির্দেশ করে। মাটির রেডক্স পটেনশিয়াল যত কম হয়, ধাতুর প্রতি মাটির অণুজীবের ক্ষয় করার ক্ষমতা তত বেশি হয়। রেডক্স পটেনশিয়াল থেকে মাটির অণুজীবীয় ক্ষয়ের প্রবণতা সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব। গবেষণায় দেখা গেছে যে, তিনটি ঢালের মাটির রেডক্স পটেনশিয়াল ৫০০ mV-এর বেশি ছিল এবং ক্ষয়ের মাত্রা ছিল খুবই কম। এটি দেখায় যে ঢালু জমির মাটির বায়ুচলাচলের অবস্থা ভালো, যা মাটিতে থাকা অবায়বীয় অণুজীবের ক্ষয়ের জন্য অনুকূল নয়।
পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে মাটির ক্ষয়ের উপর মাটির pH-এর প্রভাব সুস্পষ্ট। pH মানের ওঠানামার সাথে সাথে ধাতব পদার্থের ক্ষয়ের হার উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। মাটির pH এলাকা এবং মাটিতে থাকা অণুজীবের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত^45,46,47। সাধারণভাবে বলতে গেলে, সামান্য ক্ষারীয় মাটিতে ধাতব পদার্থের ক্ষয়ের উপর মাটির pH-এর প্রভাব সুস্পষ্ট নয়। তিনটি রেললাইনের ঢালের মাটিই ক্ষারীয়, তাই ধাতব জালের ক্ষয়ের উপর pH-এর প্রভাব দুর্বল।
সারণি ৩ থেকে দেখা যায় যে, পারস্পরিক সম্পর্ক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, জারণ-বিজারণ বিভব এবং ঢালের অবস্থান উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত (R2 = ০.৮৫৮), ক্ষয় বিভব এবং বিভব নতি (SN) উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত (R2 = ০.৭৫৫), এবং জারণ-বিজারণ বিভব এবং বিভব নতি (SN) উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত (R2 = ০.৭৫৫)। বিভব এবং pH-এর মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য নেতিবাচক সম্পর্ক ছিল (R2 = -0.724)। ঢালের অবস্থান জারণ-বিজারণ বিভবের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত ছিল। এটি দেখায় যে বিভিন্ন ঢালের অবস্থানের অণুপরিবেশে পার্থক্য রয়েছে এবং মাটির অণুজীবগুলি জারণ-বিজারণ বিভবের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত⁴⁸,⁴⁹,⁵⁰। জারণ-বিজারণ বিভব pH-এর সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কিত ছিল⁵¹,⁵²। এই সম্পর্কটি নির্দেশ করে যে মাটির জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়ার সময় pH এবং Eh মানগুলি সর্বদা একযোগে পরিবর্তিত হয় না, বরং তাদের মধ্যে একটি নেতিবাচক রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে। ধাতুর ক্ষয় বিভব ইলেকট্রন গ্রহণ এবং বর্জনের আপেক্ষিক ক্ষমতাকে প্রতিনিধিত্ব করতে পারে। যদিও ক্ষয় বিভব বিভব নতি (SN)-এর সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত ছিল, বিভব নতি ধাতুর দ্বারা ইলেকট্রনের সহজ বর্জনের কারণে হতে পারে।
মাটির মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ মাটির ক্ষয়কারিতার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। সাধারণভাবে, মাটির লবণাক্ততা যত বেশি হয়, মাটির রোধ ক্ষমতা তত কম হয়, ফলে মাটির প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। মাটির ইলেক্ট্রোলাইটে, কেবল বিভিন্ন পরিসরের অ্যানায়নই নয়, বরং কার্বনেট, ক্লোরাইড এবং সালফেটও প্রধানত ক্ষয়ের উপর প্রভাব ফেলে। এছাড়াও, মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ অন্যান্য কারণের প্রভাবে পরোক্ষভাবে ক্ষয়কে প্রভাবিত করে, যেমন ধাতুতে ইলেকট্রোড বিভবের প্রভাব এবং মাটিতে অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা৫৩।
মাটিতে থাকা দ্রবণীয় লবণের বিয়োজিত আয়নগুলোর বেশিরভাগই সরাসরি তড়িৎ-রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, কিন্তু মাটির রোধের মাধ্যমে ধাতুর ক্ষয়কে প্রভাবিত করে। মাটির লবণাক্ততা যত বেশি হয়, মাটির পরিবাহিতা এবং মাটির ক্ষয়ও তত বেশি হয়। প্রাকৃতিক ঢালের মাটির লবণাক্ততার পরিমাণ রেললাইনের ঢালের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যার কারণ হতে পারে যে প্রাকৃতিক ঢালে প্রচুর গাছপালা থাকে, যা মাটি ও জল সংরক্ষণে সহায়ক। আরেকটি কারণ হতে পারে যে, প্রাকৃতিক ঢালে পরিপক্ক মৃত্তিকা গঠন (শিলা ক্ষয়ের ফলে সৃষ্ট মূল উপাদান) ঘটেছে, কিন্তু রেললাইনের ঢালের মাটি চূর্ণবিচূর্ণ পাথরের টুকরোকে "কৃত্রিম মাটি"র ভিত্তি হিসেবে নিয়ে গঠিত এবং এতে পর্যাপ্ত মৃত্তিকা গঠন প্রক্রিয়া ঘটেনি। খনিজ পদার্থ নির্গত হয় না। এছাড়াও, প্রাকৃতিক ঢালের গভীর মাটির লবণ আয়নগুলো পৃষ্ঠীয় বাষ্পীভবনের সময় কৈশিক ক্রিয়ার মাধ্যমে উপরে উঠে আসে এবং পৃষ্ঠের মাটিতে জমা হয়, যার ফলে পৃষ্ঠের মাটিতে লবণ আয়নের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। রেললাইনের ঢালের মাটির পুরুত্ব ২০ সেন্টিমিটারের কম হওয়ায় উপরিভাগের মাটি গভীর মাটি থেকে লবণ সরবরাহ করতে পারে না।
ধনাত্মক আয়ন (যেমন K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, ইত্যাদি) মাটির ক্ষয়ের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে, যেখানে অ্যানায়নগুলি ক্ষয়ের তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং ধাতুর ক্ষয়ের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। Cl− অ্যানোডের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং এটি সবচেয়ে ক্ষয়কারী অ্যানায়ন; Cl− এর পরিমাণ যত বেশি হয়, মাটির ক্ষয় তত শক্তিশালী হয়। SO42− শুধু ইস্পাতের ক্ষয়ই বাড়ায় না, কিছু কংক্রিট উপাদানেও ক্ষয় ঘটায়৫৪। এটি লোহাকেও ক্ষয় করে। অ্যাসিডিক মাটির উপর ধারাবাহিক পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, ক্ষয়ের হার মাটির অম্লতার সমানুপাতিক৫৫। ক্লোরাইড এবং সালফেট হলো দ্রবণীয় লবণের প্রধান উপাদান, যা সরাসরি ধাতুর ক্যাভিটেশনকে ত্বরান্বিত করতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে যে, ক্ষারীয় মাটিতে কার্বন ইস্পাতের ক্ষয়জনিত ওজন হ্রাস ক্লোরাইড এবং সালফেট আয়নের সংযোজনের প্রায় সমানুপাতিক৫৬,৫৭। লি এবং তার সহকর্মীরা দেখেছেন যে SO42- ক্ষয়কে বাধা দিতে পারে, কিন্তু ইতিমধ্যে গঠিত ক্ষয় গর্তের বিকাশকে ত্বরান্বিত করে৫৮।
মাটির ক্ষয়কারিতা মূল্যায়ন মান এবং পরীক্ষার ফলাফল অনুসারে, প্রতিটি ঢালের মাটির নমুনায় ক্লোরাইড আয়নের পরিমাণ ১০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর উপরে ছিল, যা মাটির তীব্র ক্ষয়কারিতা নির্দেশ করে। চড়াই এবং উতরাই উভয় ঢালেই সালফেট আয়নের পরিমাণ ছিল ২০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর উপরে এবং ৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর নিচে, এবং মাটি মাঝারিভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছিল। মধ্যবর্তী ঢালে সালফেট আয়নের পরিমাণ ২০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর কম, এবং মাটির ক্ষয় দুর্বল। যখন মাটির মাধ্যমে এর ঘনত্ব বেশি থাকে, তখন এটি বিক্রিয়ায় অংশ নেয় এবং ধাতব ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠে ক্ষয়কারী স্তর তৈরি করে, যার ফলে ক্ষয় বিক্রিয়া ধীর হয়ে যায়। ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে, স্তরটি হঠাৎ ভেঙে যেতে পারে, যার ফলে ক্ষয়ের হার ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত হয়; ঘনত্ব ক্রমাগত বাড়তে থাকলে, ক্ষয়কারী স্তর ধাতব ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠকে ঢেকে ফেলে এবং ক্ষয়ের হার আবার ধীর হওয়ার প্রবণতা দেখায়৫৯। গবেষণায় দেখা গেছে যে মাটিতে এর পরিমাণ কম ছিল এবং তাই ক্ষয়ের উপর এর প্রভাব ছিল সামান্য।
সারণি ৪ অনুসারে, ঢাল এবং মাটির অ্যানায়নসমূহের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক থেকে দেখা যায় যে, ঢাল এবং ক্লোরাইড আয়নের মধ্যে একটি তাৎপর্যপূর্ণ ধনাত্মক পারস্পরিক সম্পর্ক (R2=0.836) এবং ঢাল এবং মোট দ্রবণীয় লবণের মধ্যে একটি তাৎপর্যপূর্ণ ধনাত্মক পারস্পরিক সম্পর্ক (R2=0.742) বিদ্যমান।
এটি ইঙ্গিত দেয় যে ভূপৃষ্ঠের জলপ্রবাহ এবং মৃত্তিকা ক্ষয় মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণের পরিবর্তনের জন্য দায়ী হতে পারে। মোট দ্রবণীয় লবণ এবং ক্লোরাইড আয়নের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য ধনাত্মক সম্পর্ক ছিল, যার কারণ হতে পারে যে মোট দ্রবণীয় লবণ হলো ক্লোরাইড আয়নের আধার, এবং মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণই মাটির দ্রবণে ক্লোরাইড আয়নের পরিমাণ নির্ধারণ করে। অতএব, আমরা জানতে পারি যে ঢালের পার্থক্য ধাতব জালের অংশে গুরুতর ক্ষয় ঘটাতে পারে।
জৈব পদার্থ, মোট নাইট্রোজেন, সহজলভ্য নাইট্রোজেন, সহজলভ্য ফসফরাস এবং সহজলভ্য পটাশিয়াম হলো মাটির মৌলিক পুষ্টি উপাদান, যা মাটির গুণমান এবং মূলতন্ত্র দ্বারা পুষ্টি শোষণের উপর প্রভাব ফেলে। মাটির পুষ্টি উপাদান মাটির অণুজীবদের প্রভাবিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ, তাই মাটির পুষ্টি উপাদান এবং ধাতুর ক্ষয়ের মধ্যে কোনো সম্পর্ক আছে কিনা তা অধ্যয়ন করা উচিত। সুইয়ু রেলওয়ের নির্মাণকাজ ২০০৩ সালে সম্পন্ন হয়েছিল, যার অর্থ হলো কৃত্রিম মাটিতে মাত্র ৯ বছর ধরে জৈব পদার্থ জমা হয়েছে। কৃত্রিম মাটির বিশেষত্বের কারণে, এর পুষ্টি উপাদানগুলো সম্পর্কে ভালো ধারণা থাকা প্রয়োজন।
গবেষণায় দেখা গেছে যে, সম্পূর্ণ মৃত্তিকা গঠন প্রক্রিয়ার পর প্রাকৃতিক ঢালু মাটিতে জৈব পদার্থের পরিমাণ সর্বোচ্চ থাকে। কম ঢালু মাটির জৈব পদার্থের পরিমাণ ছিল সর্বনিম্ন। আবহবিকার এবং পৃষ্ঠপ্রবাহের প্রভাবে, মাটির পুষ্টি উপাদান মধ্য-ঢাল এবং নিম্ন-ঢালে জমা হয়ে হিউমাসের একটি পুরু স্তর তৈরি করে। তবে, কম ঢালু মাটির ক্ষুদ্র কণা এবং দুর্বল স্থিতিশীলতার কারণে, জৈব পদার্থ অণুজীব দ্বারা সহজেই পচে যায়। সমীক্ষায় দেখা গেছে যে, মধ্য-ঢাল এবং নিম্ন-ঢালে উদ্ভিদের আচ্ছাদন ও বৈচিত্র্য বেশি হলেও, সমরূপতা কম ছিল, যা পৃষ্ঠীয় পুষ্টি উপাদানের অসম বণ্টনের কারণ হতে পারে। হিউমাসের পুরু স্তর পানি ধরে রাখে এবং মাটির অণুজীবগুলো সক্রিয় থাকে। এই সবকিছু মাটিতে জৈব পদার্থের পচনকে ত্বরান্বিত করে।
রেলপথের উজানের, মধ্যভাগের এবং ভাটির দিকের ক্ষার-হাইড্রোলাইজড নাইট্রোজেনের পরিমাণ প্রাকৃতিক ঢালের চেয়ে বেশি ছিল, যা নির্দেশ করে যে রেলপথের ঢালের জৈব নাইট্রোজেন খনিজকরণের হার প্রাকৃতিক ঢালের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল। কণা যত ছোট হয়, মাটির গঠন তত বেশি অস্থিতিশীল হয়, অণুজীবদের পক্ষে কণার মধ্যে থাকা জৈব পদার্থকে পচন ঘটানো তত সহজ হয় এবং খনিজকৃত জৈব নাইট্রোজেনের ভান্ডার তত বড় হয়। গবেষণার ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, রেলপথের ঢালের মাটিতে ছোট কণার সমষ্টির পরিমাণ প্রাকৃতিক ঢালের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল। অতএব, রেলপথের ঢালের মাটিতে সার, জৈব পদার্থ এবং নাইট্রোজেনের পরিমাণ বাড়ানোর জন্য এবং মাটির টেকসই ব্যবহার উন্নত করার জন্য উপযুক্ত ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে। ভূপৃষ্ঠীয় প্রবাহের কারণে সহজলভ্য ফসফরাস এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের অপচয় রেলপথের ঢালের মোট ক্ষতির ৭৭.২৭% থেকে ৯৯.৭৯% পর্যন্ত ছিল। ভূপৃষ্ঠীয় প্রবাহ ঢালে সহজলভ্য পুষ্টি উপাদান হ্রাসের প্রধান কারণ হতে পারে। মাটি ৬৩, ৬৪, ৬৫।
সারণি ৪-এ যেমন দেখানো হয়েছে, ঢালের অবস্থান এবং সহজলভ্য ফসফরাসের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য ধনাত্মক সম্পর্ক (R2=0.948) ছিল, এবং ঢালের অবস্থান ও সহজলভ্য পটাশিয়ামের মধ্যে সম্পর্কটিও একই ছিল (R2=0.898)। এটি দেখায় যে ঢালের অবস্থান মাটিতে সহজলভ্য ফসফরাস এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের পরিমাণকে প্রভাবিত করে।
মাটির জৈব পদার্থের পরিমাণ এবং নাইট্রোজেন সমৃদ্ধিকে প্রভাবিত করার ক্ষেত্রে ঢাল একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, এবং ঢাল যত কম হয়, সমৃদ্ধির হার তত বেশি হয়। মাটির পুষ্টি সমৃদ্ধির ক্ষেত্রে, পুষ্টির ক্ষয় দুর্বল হয়ে পড়ে, এবং মাটির জৈব পদার্থের পরিমাণ ও মোট নাইট্রোজেন সমৃদ্ধির উপর ঢালের অবস্থানের প্রভাব সুস্পষ্ট ছিল না। বিভিন্ন ঢালে বিভিন্ন প্রকার ও সংখ্যার উদ্ভিদের মূল থেকে বিভিন্ন ধরনের জৈব অ্যাসিড নিঃসৃত হয়। জৈব অ্যাসিড মাটিতে সহজলভ্য ফসফরাস এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের সংবন্ধনে সহায়ক। অতএব, ঢালের অবস্থান এবং সহজলভ্য ফসফরাসের মধ্যে, এবং ঢালের অবস্থান এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য সম্পর্ক ছিল।
মাটির পুষ্টি উপাদান এবং মাটির ক্ষয়ের মধ্যে সম্পর্ক স্পষ্ট করার জন্য, পারস্পরিক সম্পর্ক বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। সারণি ৫-এ যেমন দেখানো হয়েছে, রেডক্স পটেনশিয়াল সহজলভ্য নাইট্রোজেনের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কিত (R2 = -0.845) এবং সহজলভ্য ফসফরাস (R2 = 0.842) ও সহজলভ্য পটাশিয়ামের (R2 = 0.980) সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ইতিবাচকভাবে সম্পর্কিত ছিল। রেডক্স পটেনশিয়াল রেডক্সের গুণমানকে প্রতিফলিত করে, যা সাধারণত মাটির কিছু ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং তারপর মাটির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে। অতএব, এটি মাটির পুষ্টি রূপান্তরের দিক নির্ধারণের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। বিভিন্ন রেডক্স গুণমানের ফলে পুষ্টি উপাদানের বিভিন্ন অবস্থা এবং সহজলভ্যতা দেখা দিতে পারে। অতএব, রেডক্স পটেনশিয়ালের সাথে সহজলভ্য নাইট্রোজেন, সহজলভ্য ফসফরাস এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের একটি উল্লেখযোগ্য পারস্পরিক সম্পর্ক রয়েছে।
ধাতুর বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, ক্ষয় বিভব মাটির বৈশিষ্ট্যের সাথেও সম্পর্কিত। ক্ষয় বিভব জৈব পদার্থের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ঋণাত্মকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল, যা নির্দেশ করে যে জৈব পদার্থ ক্ষয় বিভবের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এছাড়াও, জৈব পদার্থ বিভব নতি (SN) (R2=-0.713) এবং সালফেট আয়নের (R2=-0.671) সাথেও উল্লেখযোগ্যভাবে ঋণাত্মকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল, যা নির্দেশ করে যে জৈব পদার্থের পরিমাণ বিভব নতি (SN) এবং সালফেট আয়নকেও প্রভাবিত করে। মাটির pH এবং সহজলভ্য পটাশিয়ামের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য ঋণাত্মক সম্পর্ক ছিল (R2 = -0.728)।
সহজলভ্য নাইট্রোজেন মোট দ্রবণীয় লবণ এবং ক্লোরাইড আয়নের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ঋণাত্মকভাবে সম্পর্কিত ছিল, এবং সহজলভ্য ফসফরাস ও সহজলভ্য পটাশিয়াম মোট দ্রবণীয় লবণ এবং ক্লোরাইড আয়নের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত ছিল। এটি নির্দেশ করে যে সহজলভ্য পুষ্টি উপাদানের পরিমাণ মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণ এবং ক্লোরাইড আয়নের পরিমাণকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে, এবং মাটিতে থাকা অ্যানায়নসমূহ সহজলভ্য পুষ্টি উপাদানের সঞ্চয় ও সরবরাহের জন্য সহায়ক নয়। মোট নাইট্রোজেন সালফেট আয়নের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ঋণাত্মকভাবে এবং বাইকার্বোনেটের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে ধনাত্মকভাবে সম্পর্কিত ছিল, যা নির্দেশ করে যে মোট নাইট্রোজেন সালফেট এবং বাইকার্বোনেটের পরিমাণের উপর প্রভাব ফেলে। উদ্ভিদের সালফেট আয়ন এবং বাইকার্বোনেট আয়নের চাহিদা কম, তাই এদের বেশিরভাগই মাটিতে মুক্ত অবস্থায় থাকে অথবা মাটির কণা দ্বারা শোষিত হয়। বাইকার্বোনেট আয়ন মাটিতে নাইট্রোজেনের সঞ্চয়কে উৎসাহিত করে এবং সালফেট আয়ন মাটিতে নাইট্রোজেনের সহজলভ্যতা হ্রাস করে। অতএব, মাটিতে সহজলভ্য নাইট্রোজেন এবং হিউমাসের পরিমাণ যথাযথভাবে বৃদ্ধি করা মাটির ক্ষয়কারিতা কমাতে উপকারী।
মাটি একটি জটিল গঠন ও বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন ব্যবস্থা। মাটির ক্ষয়কারিতা অনেকগুলো উপাদানের সম্মিলিত ক্রিয়ার ফল। তাই, মাটির ক্ষয়কারিতা মূল্যায়নের জন্য সাধারণত একটি সমন্বিত মূল্যায়ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। “ভূ-প্রযুক্তিগত প্রকৌশল অনুসন্ধানের জন্য কোড” (GB50021-94) এবং চায়না সয়েল করোশন টেস্ট নেটওয়ার্কের পরীক্ষা পদ্ধতি অনুসারে, মাটির ক্ষয়ের মাত্রা নিম্নলিখিত মানদণ্ড অনুযায়ী সমন্বিতভাবে মূল্যায়ন করা যেতে পারে: (১) যদি কেবল দুর্বল ক্ষয় থাকে এবং মাঝারি বা তীব্র ক্ষয় না থাকে, তবে মূল্যায়নটি দুর্বল ক্ষয় হিসেবে ধরা হবে; (২) যদি তীব্র ক্ষয় না থাকে, তবে এটিকে মাঝারি ক্ষয় হিসেবে মূল্যায়ন করা হবে; (৩) যদি এক বা দুটি স্থানে তীব্র ক্ষয় থাকে, তবে এটিকে তীব্র ক্ষয় হিসেবে মূল্যায়ন করা হবে; (৪) যদি ৩ বা তার বেশি স্থানে তীব্র ক্ষয় থাকে, তবে এটিকে তীব্র ক্ষয় থেকে গুরুতর ক্ষয় হিসেবে মূল্যায়ন করা হবে।
মাটির রোধাঙ্ক, জারণ-বিজারণ বিভব, জলীয় উপাদান, লবণাক্ততা, pH মান এবং Cl- ও SO42- এর পরিমাণ অনুসারে বিভিন্ন ঢালের মাটির নমুনাগুলির ক্ষয়ের মাত্রা সামগ্রিকভাবে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। গবেষণার ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, সমস্ত ঢালের মাটিই অত্যন্ত ক্ষয়প্রবণ।
ক্ষয় বিভব হলো ঢাল সুরক্ষা জালের ক্ষয়কে প্রভাবিতকারী একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। তিনটি ঢালের ক্ষয় বিভবই -২০০ মিলিভোল্টের চেয়ে কম, যা ঢালের উপরের দিকের ধাতব জালের ক্ষয়ের উপর সর্বাধিক প্রভাব ফেলে। মাটিতে বিচ্যুত তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা নির্ণয়ের জন্য বিভব পার্থক্য ব্যবহার করা যেতে পারে। বিচ্যুত তড়িৎ প্রবাহ হলো মধ্যবর্তী ঢাল এবং উপরের দিকের ঢালে, বিশেষ করে মধ্যবর্তী ঢালে, ধাতব জালের ক্ষয়কে প্রভাবিতকারী একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। উপরের, মধ্যবর্তী এবং নিচের ঢালের মাটিতে মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ ৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি-এর উপরে ছিল এবং ঢাল সুরক্ষা জালের উপর এর ক্ষয়কারী প্রভাব ছিল মাঝারি। মাটির জলের পরিমাণ মধ্যবর্তী এবং নিচের দিকের ঢালে ধাতব জালের ক্ষয়কে প্রভাবিতকারী একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান এবং এটি ঢাল সুরক্ষা জালের ক্ষয়ের উপর অধিকতর প্রভাব ফেলে। মধ্যবর্তী ঢালের মাটিতে পুষ্টি উপাদান সবচেয়ে বেশি পরিমাণে থাকে, যা সেখানে ঘন ঘন অণুজীবীয় কার্যকলাপ এবং দ্রুত উদ্ভিদের বৃদ্ধি নির্দেশ করে।
গবেষণায় দেখা গেছে যে, তিনটি ঢালের মাটির ক্ষয়কে প্রভাবিত করার প্রধান কারণগুলো হলো ক্ষয় বিভব, বিভব পার্থক্য, মোট দ্রবণীয় লবণের পরিমাণ এবং পানির পরিমাণ, এবং মাটির ক্ষয়কারিতা তীব্র হিসেবে মূল্যায়ন করা হয়েছে। মধ্যবর্তী ঢালে ঢাল সুরক্ষা নেটওয়ার্কের ক্ষয় সবচেয়ে গুরুতর, যা রেলওয়ের ঢাল সুরক্ষা নেটওয়ার্কের ক্ষয়রোধী নকশার জন্য একটি নির্দেশিকা প্রদান করে। সহজলভ্য নাইট্রোজেন এবং জৈব সারের যথাযথ প্রয়োগ মাটির ক্ষয় কমাতে, উদ্ভিদের বৃদ্ধি সহজতর করতে এবং পরিশেষে ঢালকে স্থিতিশীল করতে সহায়ক।
এই প্রবন্ধটি কীভাবে উদ্ধৃত করবেন: চেন, জে. প্রমুখ। একটি চীনা রেললাইন বরাবর শিলা ঢাল নেটওয়ার্কের ক্ষয়ের উপর মাটির গঠন এবং তড়িৎ-রসায়নের প্রভাব। সায়েন্স রিপোর্ট ৫, ১৪৯৩৯; ডিওআই: ১০.১০৩৮/এসআরইপি১৪৯৩৯ (২০১৫)।
লিন, ওয়াইএল এবং ইয়াং, জিএল ভূমিকম্পের প্রভাবে রেলওয়ে সাবগ্রেড ঢালের গতিশীল বৈশিষ্ট্য। প্রাকৃতিক দুর্যোগ। ৬৯, ২১৯–২৩৫ (২০১৩)।
সুই ওয়াং, জে. প্রমুখ। সিচুয়ান প্রদেশের ওয়েনচুয়ান ভূমিকম্প-বিধ্বস্ত এলাকার মহাসড়কগুলির সাধারণ ভূমিকম্পজনিত ক্ষতির বিশ্লেষণ [জে]। চাইনিজ জার্নাল অফ রক মেকানিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং। ২৮, ১২৫০–১২৬০ (২০০৯)।
ওয়েইলিন, জেড., ঝেনিউ, এল. এবং জিনসং, জে.। ওয়েনচুয়ান ভূমিকম্পে মহাসড়কের সেতুসমূহের ভূমিকম্পজনিত ক্ষয়ক্ষতি বিশ্লেষণ ও প্রতিকার। চাইনিজ জার্নাল অফ রক মেকানিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং। ২৮, ১৩৭৭–১৩৮৭ (২০০৯)।
লিন, সিডব্লিউ, লিউ, এসএইচ, লি, এসওয়াই এবং লিউ, সিসি মধ্য তাইওয়ানে পরবর্তী বৃষ্টিপাতের ফলে সৃষ্ট ভূমিধসের উপর চিচি ভূমিকম্পের প্রভাব। ইঞ্জিনিয়ারিং জিওলজি। ৮৬, ৮৭–১০১ (২০০৬)।
কোই, টি. প্রমুখ। একটি পার্বত্য অববাহিকায় ভূমিকম্প-প্ররোচিত ভূমিধসের পলি উৎপাদনের দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব: তানজাওয়া অঞ্চল, জাপান। ভূ-রূপবিদ্যা। ১০১, ৬৯২–৭০২ (২০০৮)।
হংশুয়াই, এল., জিংশান, বি. এবং ডেডং, এল. ভূ-প্রযুক্তিগত ঢালের ভূমিকম্প স্থিতিশীলতা বিশ্লেষণের উপর গবেষণার একটি পর্যালোচনা। ভূমিকম্প প্রকৌশল ও প্রকৌশল কম্পন। ২৫, ১৬৪–১৭১ (২০০৫)।
ইউয়ে পিং, সিচুয়ানে ওয়েনচুয়ান ভূমিকম্পের কারণে সৃষ্ট ভূতাত্ত্বিক বিপদের উপর গবেষণা। জার্নাল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং জিওলজি ৪, ৭–১২ (২০০৮)।
আলী, এফ.। উদ্ভিদ দ্বারা ঢাল সুরক্ষা: কিছু ক্রান্তীয় উদ্ভিদের মূলের বলবিদ্যা। আন্তর্জাতিক ভৌত বিজ্ঞান পত্রিকা। ৫, ৪৯৬–৫০৬ (২০১০)।
তাক্যু, এম., আইবা, এসআই ও কিতায়ামা, কে.। বোর্নিওর মাউন্ট কিনাবালুতে বিভিন্ন ভূতাত্ত্বিক পরিস্থিতিতে ক্রান্তীয় নিম্ন পার্বত্য বনের উপর ভূসংস্থানিক প্রভাব। উদ্ভিদ বাস্তুবিদ্যা। ১৫৯, ৩৫–৪৯ (২০০২)।
স্টোকস, এ. প্রমুখ। ভূমিধস থেকে প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম ঢাল রক্ষার জন্য উদ্ভিদের মূলের আদর্শ বৈশিষ্ট্য। উদ্ভিদ ও মৃত্তিকা, ৩২৪, ১-৩০ (২০০৯)।
ডি বেটস, এস., পোয়েসেন, জে., গিসেলস, জি. ও ন্যাপেন, এ.। ঘনীভূত প্রবাহের সময় উপরিভাগের মাটির ক্ষয়যোগ্যতার উপর ঘাসের মূলের প্রভাব। ভূ-রূপবিদ্যা ৭৬, ৫৪–৬৭ (২০০৬)।