Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ CSS కి పరిమిత మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను ప్రదర్శిస్తాము.
సుయి-చాంగ్కింగ్ రైల్వే వాలును పరిశోధనా వస్తువుగా తీసుకుంటే, నేల నిరోధకత, నేల ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ (తుప్పు సంభావ్యత, రెడాక్స్ సంభావ్యత, సంభావ్య ప్రవణత మరియు pH), నేల అయాన్లు (మొత్తం కరిగే లవణాలు, Cl-, SO42- మరియు) మరియు నేల పోషకాహారం.(తేమ కంటెంట్, సేంద్రీయ పదార్థం, మొత్తం నత్రజని, క్షార-హైడ్రోలైజ్డ్ నైట్రోజన్, అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం, అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం) వేర్వేరు వాలుల కింద, కృత్రిమ నేల యొక్క వ్యక్తిగత సూచికలు మరియు సమగ్ర సూచికల ప్రకారం తుప్పు గ్రేడ్‌ను అంచనా వేస్తారు.ఇతర కారకాలతో పోలిస్తే, నీరు వాలు రక్షణ వల యొక్క తుప్పుపై అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, తరువాత అయాన్ కంటెంట్ ఉంటుంది.మొత్తం కరిగే ఉప్పు వాలు రక్షణ వల యొక్క తుప్పుపై మితమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు విచ్చలవిడి ప్రవాహం వాలు రక్షణ వల యొక్క తుప్పుపై మితమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.నేల నమూనాల తుప్పు స్థాయిని సమగ్రంగా అంచనా వేశారు మరియు ఎగువ వాలుపై తుప్పు మితమైనది మరియు మధ్య మరియు దిగువ వాలులపై తుప్పు బలంగా ఉంది.నేలలోని సేంద్రీయ పదార్థం సంభావ్య ప్రవణతతో గణనీయంగా సంబంధం కలిగి ఉంది.లభ్యమయ్యే నత్రజని, అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం మరియు అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం అయాన్లతో గణనీయంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి. నేల పోషకాల పంపిణీ పరోక్షంగా వాలు రకం.
రైల్వేలు, హైవేలు మరియు నీటి సంరక్షణ సౌకర్యాలను నిర్మించేటప్పుడు, పర్వత రంధ్రాలు తరచుగా తప్పించుకోలేనివి. నైరుతిలో ఉన్న పర్వతాల కారణంగా, చైనా రైల్వే నిర్మాణానికి పర్వతాన్ని చాలా తవ్వడం అవసరం. ఇది అసలు నేల మరియు వృక్షసంపదను నాశనం చేస్తుంది, బహిర్గతమైన రాతి వాలులను సృష్టిస్తుంది. ఈ పరిస్థితి కొండచరియలు విరిగిపడటం మరియు నేల కోతకు దారితీస్తుంది, తద్వారా రైల్వే రవాణా భద్రతకు ముప్పు కలిగిస్తుంది. ముఖ్యంగా మే 12, 2008న వెంచువాన్ భూకంపం తర్వాత కొండచరియలు విరిగిపడటం రోడ్డు రవాణాకు చెడ్డది. కొండచరియలు విరిగిపడటం విస్తృతంగా వ్యాపించిన మరియు తీవ్రమైన భూకంప విపత్తుగా మారింది1. 2008లో సిచువాన్ ప్రావిన్స్‌లోని 4,243 కిలోమీటర్ల కీలకమైన ట్రంక్ రోడ్ల మూల్యాంకనంలో, రోడ్‌బెడ్‌లు మరియు వాలు రిటైనింగ్ గోడలలో 1,736 తీవ్రమైన భూకంప విపత్తులు సంభవించాయి, ఇది మూల్యాంకనం యొక్క మొత్తం పొడవులో 39.76% వాటా కలిగి ఉంది. రహదారి నష్టం నుండి ప్రత్యక్ష ఆర్థిక నష్టాలు 58 బిలియన్ యువాన్‌లను మించిపోయాయి 2,3.భూకంపానంతర భౌగోళిక ప్రమాదాలు కనీసం 10 సంవత్సరాలు (తైవాన్ భూకంపం) మరియు 40-50 సంవత్సరాల వరకు (జపాన్‌లో కాంటో భూకంపం) ఉండవచ్చని ప్రపంచ ఉదాహరణలు చూపిస్తున్నాయి4,5.భూకంప ప్రమాదాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన అంశం ప్రవణత6,7.అందువల్ల, రహదారి వాలును నిర్వహించడం మరియు దాని స్థిరత్వాన్ని బలోపేతం చేయడం అవసరం.మొక్కలు వాలు రక్షణ మరియు పర్యావరణ ప్రకృతి దృశ్య పునరుద్ధరణలో భర్తీ చేయలేని పాత్ర పోషిస్తాయి8.సాధారణ నేల వాలులతో పోలిస్తే, రాతి వాలులలో సేంద్రీయ పదార్థం, నత్రజని, భాస్వరం మరియు పొటాషియం వంటి పోషక కారకాలు చేరడం లేదు మరియు వృక్షసంపద పెరుగుదలకు అవసరమైన నేల వాతావరణం లేదు.పెద్ద వాలు మరియు వర్షపు కోత వంటి కారకాల కారణంగా, వాలు నేల సులభంగా పోతుంది.వాలు వాతావరణం కఠినమైనది, మొక్కల పెరుగుదలకు అవసరమైన పరిస్థితులు లేవు మరియు వాలు నేల స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉండదు9. వాలును రక్షించడానికి మట్టిని కప్పడానికి బేస్ మెటీరియల్‌తో వాలు స్ప్రేయింగ్ అనేది నా దేశంలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వాలు పర్యావరణ పునరుద్ధరణ సాంకేతికత. స్ప్రేయింగ్ కోసం ఉపయోగించే కృత్రిమ నేల పిండిచేసిన రాయి, వ్యవసాయ భూమి నేల, గడ్డి, సమ్మేళనం ఎరువులు, నీటిని నిలుపుకునే ఏజెంట్ మరియు అంటుకునే (సాధారణంగా ఉపయోగించే అంటుకునే వాటిలో పోర్ట్‌ల్యాండ్ సిమెంట్, సేంద్రీయ జిగురు మరియు తారు ఎమల్సిఫైయర్ ఉన్నాయి) ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో ఉంటాయి. సాంకేతిక ప్రక్రియ: మొదట రాతిపై ముళ్ల తీగను వేయండి, తరువాత ముళ్ల తీగను రివెట్‌లు మరియు యాంకర్ బోల్ట్‌లతో పరిష్కరించండి మరియు చివరకు ప్రత్యేక స్ప్రేయర్‌తో వాలుపై విత్తనాలను కలిగి ఉన్న కృత్రిమ మట్టిని పిచికారీ చేయండి. పూర్తిగా గాల్వనైజ్ చేయబడిన 14# డైమండ్-ఆకారపు మెటల్ మెష్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది, 5cm×5cm మెష్ ప్రమాణం మరియు 2mm వ్యాసం కలిగి ఉంటుంది. మెటల్ మెష్ మట్టి మాతృక రాతి ఉపరితలంపై మన్నికైన ఏకశిలా స్లాబ్‌ను ఏర్పరచడానికి అనుమతిస్తుంది. లోహ మెష్ నేలలో క్షీణిస్తుంది, ఎందుకంటే నేల కూడా ఒక ఎలక్ట్రోలైట్, మరియు తుప్పు స్థాయి నేల లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నేల తుప్పు కారకాల మూల్యాంకనం మూల్యాంకనం చేయడానికి చాలా ముఖ్యమైనది. నేల ప్రేరిత లోహ మెష్ కోత మరియు కొండచరియలు విరిగిపడే ప్రమాదాలను తొలగించడం.
వాలు స్థిరీకరణ మరియు కోత నియంత్రణలో మొక్కల వేర్లు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయని నమ్ముతారు10,11,12,13,14. నిస్సారమైన కొండచరియల నుండి వాలులను స్థిరీకరించడానికి, వృక్షసంపదను ఉపయోగించవచ్చు ఎందుకంటే మొక్కల వేర్లు కొండచరియలను నివారించడానికి మట్టిని స్థిరపరుస్తాయి15,16,17. చెక్క వృక్షసంపద, ముఖ్యంగా చెట్లు, నిస్సారమైన కొండచరియలను నివారించడానికి సహాయపడతాయి18. నేలలో బలోపేతం చేసే కుప్పలుగా పనిచేసే మొక్కల నిలువు మరియు పార్శ్వ మూల వ్యవస్థల ద్వారా ఏర్పడిన దృఢమైన రక్షణ నిర్మాణం. మూల నిర్మాణ నమూనాల అభివృద్ధి జన్యువుల ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు నేల వాతావరణం ఈ ప్రక్రియలలో నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తుంది. లోహాలకు తుప్పు నేల వాతావరణంతో మారుతుంది20. నేలలోని లోహాల తుప్పు స్థాయి చాలా వేగంగా కరిగిపోవడం నుండి అతితక్కువ ప్రభావం వరకు ఉంటుంది21. కృత్రిమ నేల నిజమైన "నేల" నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. సహజ నేలలు ఏర్పడటం అనేది పది లక్షల సంవత్సరాలలో బాహ్య వాతావరణం మరియు వివిధ జీవుల మధ్య పరస్పర చర్యల ఫలితం22,23,24. కలప వృక్షసంపద స్థిరమైన మూల వ్యవస్థ మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థను ఏర్పరచడానికి ముందు, రాతి వాలు మరియు కృత్రిమ నేలతో కలిపిన లోహ మెష్ సురక్షితంగా పనిచేయగలదా అనేది నేరుగా అభివృద్ధికి సంబంధించినది. సహజ ఆర్థిక వ్యవస్థ, జీవిత భద్రత మరియు పర్యావరణ పర్యావరణ మెరుగుదల.
అయితే, లోహాల తుప్పు భారీ నష్టాలకు దారితీస్తుంది. 1980ల ప్రారంభంలో చైనాలో రసాయన యంత్రాలు మరియు ఇతర పరిశ్రమలపై నిర్వహించిన సర్వే ప్రకారం, లోహ తుప్పు వల్ల కలిగే నష్టాలు మొత్తం ఉత్పత్తి విలువలో 4%గా ఉన్నాయి. అందువల్ల, తుప్పు యంత్రాంగాన్ని అధ్యయనం చేయడం మరియు ఆర్థిక నిర్మాణం కోసం రక్షణ చర్యలు తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యమైనది. నేల అనేది వాయువులు, ద్రవాలు, ఘనపదార్థాలు మరియు సూక్ష్మజీవుల సంక్లిష్ట వ్యవస్థ. సూక్ష్మజీవుల జీవక్రియలు పదార్థాలను తుప్పు పట్టించగలవు మరియు విచ్చలవిడి ప్రవాహాలు కూడా తుప్పుకు కారణమవుతాయి. అందువల్ల, నేలలో పాతిపెట్టబడిన లోహాల తుప్పును నివారించడం చాలా ముఖ్యం. ప్రస్తుతం, ఖననం చేయబడిన లోహ తుప్పుపై పరిశోధన ప్రధానంగా (1) ఖననం చేయబడిన లోహ తుప్పును ప్రభావితం చేసే కారకాలపై దృష్టి పెడుతుంది25; (2) లోహ రక్షణ పద్ధతులు26,27; (3) లోహ తుప్పు స్థాయిని నిర్ణయించే పద్ధతులు28; వివిధ మాధ్యమాలలో తుప్పు. అయితే, అధ్యయనంలోని అన్ని నేలలు సహజమైనవి మరియు తగినంత నేల నిర్మాణ ప్రక్రియలకు లోనయ్యాయి. అయితే, రైల్వే రాతి వాలుల కృత్రిమ నేల కోతపై ఎటువంటి నివేదిక లేదు.
ఇతర క్షయకారక మాధ్యమాలతో పోలిస్తే, కృత్రిమ నేల ద్రవత్వం, వైవిధ్యత, కాలానుగుణత మరియు ప్రాంతీయత లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. కృత్రిమ నేలల్లో లోహ క్షయం లోహాలు మరియు కృత్రిమ నేలల మధ్య విద్యుత్ రసాయన పరస్పర చర్యల వల్ల సంభవిస్తుంది. సహజ కారకాలతో పాటు, లోహ క్షయ రేటు చుట్టుపక్కల వాతావరణంపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. తేమ శాతం, ఆక్సిజన్ కంటెంట్, మొత్తం కరిగే ఉప్పు శాతం, అయాన్ మరియు లోహ అయాన్ కంటెంట్, pH, నేల సూక్ష్మజీవులు వంటి వివిధ అంశాలు లోహ క్షయాన్ని వ్యక్తిగతంగా లేదా కలయికలో ప్రభావితం చేస్తాయి30,31,32.
30 సంవత్సరాల సాధనలో, రాతి వాలులపై కృత్రిమ నేలలను శాశ్వతంగా ఎలా సంరక్షించాలనే ప్రశ్న ఒక సమస్యగా ఉంది33. నేల కోత కారణంగా 10 సంవత్సరాల మాన్యువల్ సంరక్షణ తర్వాత కొన్ని వాలులపై పొదలు లేదా చెట్లు పెరగలేవు. కొన్ని చోట్ల మెటల్ మెష్ ఉపరితలంపై ఉన్న ధూళి కొట్టుకుపోయింది. తుప్పు కారణంగా, కొన్ని మెటల్ మెష్‌లు పగుళ్లు ఏర్పడి వాటి పైన మరియు క్రింద ఉన్న మట్టిని కోల్పోయాయి (మూర్తి 1). ప్రస్తుతం, రైల్వే వాలు తుప్పుపై పరిశోధన ప్రధానంగా రైల్వే సబ్‌స్టేషన్ గ్రౌండింగ్ గ్రిడ్ యొక్క తుప్పు, లైట్ రైల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విచ్చలవిడి కరెంట్ తుప్పు మరియు రైల్వే వంతెనల తుప్పుపై దృష్టి పెడుతుంది34,35, ట్రాక్‌లు మరియు ఇతర వాహన పరికరాలు36. రైల్వే వాలు రక్షణ మెటల్ మెష్ యొక్క తుప్పు గురించి ఎటువంటి నివేదికలు లేవు.ఈ పత్రం సుయియు రైల్వే యొక్క నైరుతి రాతి వాలుపై ఉన్న కృత్రిమ నేలల భౌతిక, రసాయన మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేస్తుంది, నేల లక్షణాలను అంచనా వేయడం ద్వారా లోహ తుప్పును అంచనా వేయడం మరియు నేల పర్యావరణ వ్యవస్థ పునరుద్ధరణ మరియు కృత్రిమ పునరుద్ధరణకు సైద్ధాంతిక మరియు ఆచరణాత్మక ఆధారాన్ని అందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.వాలు కృత్రిమ.
పరీక్షా స్థలం సుయినింగ్ రైల్వే స్టేషన్ సమీపంలోని సిచువాన్ (30°32′N, 105°32′E) కొండ ప్రాంతంలో ఉంది.ఈ ప్రాంతం సిచువాన్ బేసిన్ మధ్యలో, తక్కువ పర్వతాలు మరియు కొండలతో, సరళమైన భౌగోళిక నిర్మాణం మరియు చదునైన భూభాగంతో ఉంది.నీటి కోత, కోత మరియు చేరడం వలన కోతకు గురైన కొండ ప్రకృతి దృశ్యాలు ఏర్పడతాయి.మట్టి శిల ప్రధానంగా సున్నపురాయి, మరియు ఓవర్‌బర్డెన్ ప్రధానంగా ఊదా ఇసుక మరియు మట్టిరాయి.సమగ్రత పేలవంగా ఉంది మరియు శిల ఒక బ్లాక్ నిర్మాణం.అధ్యయన ప్రాంతం ఉపఉష్ణమండల తేమతో కూడిన రుతుపవన వాతావరణాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది వసంతకాలం ప్రారంభంలో, వేడి వేసవి, చిన్న శరదృతువు మరియు శీతాకాలం చివరిలో ఉంటుంది.వర్షపాతం సమృద్ధిగా ఉంటుంది, కాంతి మరియు వేడి వనరులు సమృద్ధిగా ఉంటాయి, మంచు లేని కాలం పొడవుగా ఉంటుంది (సగటున 285 రోజులు), వాతావరణం తేలికపాటిది, వార్షిక సగటు ఉష్ణోగ్రత 17.4°C, అత్యంత వేడి నెల (ఆగస్టు) సగటు ఉష్ణోగ్రత 27.2°C, మరియు తీవ్ర గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 39.3°C.అత్యంత శీతల నెల జనవరి (సగటు ఉష్ణోగ్రత 6.5°C), కనిష్ట ఉష్ణోగ్రత -3.8°C, మరియు వార్షిక సగటు వర్షపాతం 920 మి.మీ, ప్రధానంగా జూలై మరియు ఆగస్టులలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. వసంత, వేసవి, శరదృతువు మరియు శీతాకాలంలో వర్షపాతం చాలా తేడా ఉంటుంది. సంవత్సరంలో ప్రతి సీజన్‌లో వర్షపాతం నిష్పత్తి వరుసగా 19-21%, 51-54%, 22-24% మరియు 4-5%.
ఈ పరిశోధనా స్థలం 2003లో నిర్మించిన యు-సుయ్ రైల్వే వాలుపై దాదాపు 45° వాలులో ఉంది. ఏప్రిల్ 2012లో, ఇది సుయినింగ్ రైల్వే స్టేషన్ నుండి 1 కి.మీ దూరంలో దక్షిణం వైపు ఉంది. సహజ వాలును నియంత్రణగా ఉపయోగించారు. వాలు యొక్క పర్యావరణ పునరుద్ధరణ పర్యావరణ పునరుద్ధరణ కోసం విదేశీ టాప్‌డ్రెస్సింగ్ మట్టి స్ప్రేయింగ్ టెక్నాలజీని అవలంబిస్తుంది. రైల్వే సైడ్ వాలు ఎత్తు ప్రకారం, వాలును పైకి, మధ్య-వాలు మరియు క్రిందికి విభజించవచ్చు (చిత్రం 2). కత్తిరించిన వాలు కృత్రిమ నేల యొక్క మందం సుమారు 10 సెం.మీ ఉంటుంది కాబట్టి, నేల మెటల్ మెష్ యొక్క తుప్పు ఉత్పత్తుల కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, నేల ఉపరితలాన్ని 0-8 సెం.మీ తీసుకోవడానికి మేము స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పారను మాత్రమే ఉపయోగిస్తాము. ప్రతి వాలు స్థానానికి నాలుగు ప్రతిరూపాలు సెట్ చేయబడ్డాయి, ప్రతి ప్రతిరూపానికి 15-20 యాదృచ్ఛిక నమూనా పాయింట్లు ఉంటాయి. ప్రతి ప్రతిరూపం S- ఆకారపు లైన్ నమూనా పాయింట్ల నుండి యాదృచ్ఛికంగా నిర్ణయించబడిన 15-20 మిశ్రమం. దీని తాజా బరువు దాదాపు 500 గ్రాములు. ప్రాసెసింగ్ కోసం నమూనాలను పాలిథిలిన్ జిప్‌లాక్ సంచులలో ప్రయోగశాలకు తిరిగి తీసుకురండి. నేల సహజంగా గాలిలో ఎండబెట్టబడుతుంది మరియు కంకర మరియు జంతు మరియు మొక్కల అవశేషాలను తీసివేసి, అగేట్ స్టిక్‌తో చూర్ణం చేసి, 20-మెష్, 100-మెష్ నైలాన్ జల్లెడతో జల్లెడ పడతారు. ముతక కణాలు.
షెంగ్లీ ఇన్స్ట్రుమెంట్ కంపెనీ ఉత్పత్తి చేసిన VICTOR4106 గ్రౌండింగ్ రెసిస్టెన్స్ టెస్టర్ ద్వారా నేల నిరోధకతను కొలుస్తారు; నేల నిరోధకతను పొలంలో కొలుస్తారు; నేల తేమను ఎండబెట్టే పద్ధతి ద్వారా కొలుస్తారు. DMP-2 పోర్టబుల్ డిజిటల్ mv/pH పరికరం నేల తుప్పు సామర్థ్యాన్ని కొలవడానికి అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది. DMP-2 పోర్టబుల్ డిజిటల్ mv/pH ద్వారా సంభావ్య ప్రవణత మరియు రెడాక్స్ సంభావ్యతను నిర్ణయించారు, మట్టిలో మొత్తం కరిగే ఉప్పును అవశేషాల ఎండబెట్టడం పద్ధతి ద్వారా నిర్ణయించారు, మట్టిలో క్లోరైడ్ అయాన్ కంటెంట్‌ను AgNO3 టైట్రేషన్ పద్ధతి (మోహర్ పద్ధతి) ద్వారా నిర్ణయించారు, నేల సల్ఫేట్ కంటెంట్‌ను పరోక్ష EDTA టైట్రేషన్ పద్ధతి ద్వారా నిర్ణయించారు, నేల కార్బోనేట్ మరియు బైకార్బోనేట్‌ను నిర్ణయించడానికి డబుల్ ఇండికేటర్ టైట్రేషన్ పద్ధతి, నేల సేంద్రియ పదార్థాన్ని నిర్ణయించడానికి పొటాషియం డైక్రోమేట్ ఆక్సీకరణ తాపన పద్ధతి, నేల ఆల్కలీన్ జలవిశ్లేషణ నైట్రోజన్‌ను నిర్ణయించడానికి ఆల్కలీన్ ద్రావణ వ్యాప్తి పద్ధతి, H2SO4-HClO4 జీర్ణక్రియ Mo-Sb కలర్మెట్రిక్ పద్ధతి మట్టిలో మొత్తం భాస్వరం మరియు నేలలో అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం కంటెంట్‌ను ఓల్సెన్ పద్ధతి (0.05 mol/L NaHCO3 ద్రావణం ఎక్స్‌ట్రాక్టర్‌గా) ద్వారా నిర్ణయించారు మరియు నేలలోని మొత్తం పొటాషియం కంటెంట్‌ను సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ఫ్యూజన్-జ్వాల ఫోటోమెట్రీ ద్వారా నిర్ణయించారు.
ప్రయోగాత్మక డేటాను మొదట్లో క్రమబద్ధీకరించారు. సగటు, ప్రామాణిక విచలనం, వన్-వే ANOVA మరియు మానవ సహసంబంధ విశ్లేషణలను నిర్వహించడానికి SPSS గణాంకాలు 20 ఉపయోగించబడ్డాయి.
వివిధ వాలులతో ఉన్న నేలల యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ లక్షణాలు, అయాన్లు మరియు పోషకాలను పట్టిక 1 ప్రదర్శిస్తుంది. తుప్పు సంభావ్యత, నేల నిరోధకత మరియు తూర్పు-పశ్చిమ సంభావ్య ప్రవణత అన్నీ గణనీయంగా ఉన్నాయి (P < 0.05). రైలుకు లంబంగా ఉన్న సంభావ్య ప్రవణత, అంటే, ఉత్తర-దక్షిణ పొటెన్షియల్ ప్రవణత, పైకి> క్రిందికి> మధ్య వాలు. నేల pH విలువ క్రిందికి> పైకి> మధ్య వాలు> సహజ వాలు. మొత్తం కరిగే ఉప్పు, సహజ వాలు రైల్వే వాలు కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (P < 0.05). మూడవ-గ్రేడ్ రైల్వే వాలు నేల యొక్క మొత్తం కరిగే ఉప్పు శాతం 500 mg/kg కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మొత్తం కరిగే ఉప్పు లోహ తుప్పుపై మితమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. నేల సేంద్రీయ పదార్థం కంటెంట్ సహజ వాలులో అత్యధికంగా మరియు దిగువ వాలులో అత్యల్పంగా ఉంటుంది (P < 0.05). మొత్తం నత్రజని కంటెంట్ మధ్య వాలులో అత్యధికంగా మరియు ఎత్తుపై వాలులో అత్యల్పంగా ఉంటుంది; అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని కంటెంట్ దిగువ మరియు మధ్య వాలులో అత్యధికంగా మరియు సహజ వాలులో అత్యల్పంగా ఉంది; రైల్వే అప్‌స్లోప్ మరియు డౌన్‌స్లోప్ యొక్క మొత్తం నత్రజని కంటెంట్ తక్కువగా ఉంది, కానీ అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని కంటెంట్ ఎక్కువగా ఉంది. ఇది ఎత్తు మరియు దిగువ సేంద్రీయ నత్రజని ఖనిజీకరణ రేటు వేగంగా ఉందని సూచిస్తుంది. అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం కంటెంట్ అందుబాటులో ఉన్న ఫాస్పరస్ వలె ఉంటుంది.
నేల నిరోధకత అనేది విద్యుత్ వాహకతను సూచించే సూచిక మరియు నేల క్షయాన్ని నిర్ధారించడానికి ఒక ప్రాథమిక పరామితి. నేల నిరోధకతను ప్రభావితం చేసే కారకాలలో తేమ శాతం, మొత్తం కరిగే ఉప్పు శాతం, pH, నేల ఆకృతి, ఉష్ణోగ్రత, సేంద్రియ పదార్థం కంటెంట్, నేల ఉష్ణోగ్రత మరియు బిగుతు ఉన్నాయి. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, తక్కువ నిరోధకత కలిగిన నేలలు ఎక్కువ క్షయానికి గురవుతాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి. నేల క్షయానికి గురవుతుందని నిర్ధారించడానికి నిరోధకతను ఉపయోగించడం అనేది వివిధ దేశాలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి. పట్టిక 1 ప్రతి ఒక్క సూచికకు క్షయ గ్రేడ్ మూల్యాంకన ప్రమాణాలను చూపిస్తుంది37,38.
నా దేశంలోని పరీక్షా ఫలితాలు మరియు ప్రమాణాల ప్రకారం (టేబుల్ 1), నేల క్షయాన్ని నేల నిరోధకత ద్వారా మాత్రమే అంచనా వేస్తే, ఎత్తుపైకి వాలుపై ఉన్న నేల అధిక క్షయానికి గురవుతుంది; దిగువకు వాలుపై ఉన్న నేల మధ్యస్తంగా క్షయానికి గురవుతుంది; మధ్య వాలు మరియు సహజ వాలుపై నేల క్షయానికి గురవుతుంది సాపేక్షంగా తక్కువ బలహీనంగా ఉంటుంది.
ఎత్తుపైకి వెళ్ళే వాలు యొక్క నేల నిరోధకత వాలులోని ఇతర భాగాల కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది వర్షపు కోత వల్ల సంభవించవచ్చు. ఎగువ వాలులోని పై నేల నీటితో మధ్య వాలుకు ప్రవహిస్తుంది, తద్వారా ఎగువ వాలు లోహ వాలు రక్షణ వల పై మట్టికి దగ్గరగా ఉంటుంది. కొన్ని లోహ మెష్‌లు బహిర్గతమయ్యాయి మరియు గాలిలో కూడా నిలిపివేయబడ్డాయి (చిత్రం 1). నేల నిరోధకతను సైట్‌లో కొలుస్తారు; పైల్ అంతరం 3 మీ; పైల్ డ్రైవింగ్ లోతు 15 సెం.మీ కంటే తక్కువగా ఉంది. బేర్ మెటల్ మెష్ మరియు పీలింగ్ తుప్పు కొలత ఫలితాలకు ఆటంకం కలిగిస్తాయి. అందువల్ల, నేల నిరోధక సూచిక ద్వారా మాత్రమే నేల తుప్పును అంచనా వేయడం నమ్మదగనిది. తుప్పు యొక్క సమగ్ర మూల్యాంకనంలో, ఎగువ వాలు యొక్క నేల నిరోధకతను పరిగణించరు.
అధిక సాపేక్ష ఆర్ద్రత కారణంగా, సిచువాన్ ప్రాంతంలో శాశ్వత తేమతో కూడిన గాలి, గాలికి గురైన లోహపు మెష్ మట్టిలో పాతిపెట్టబడిన లోహపు మెష్ కంటే తీవ్రంగా క్షీణిస్తుంది39. వైర్ మెష్ గాలికి గురికావడం వల్ల సేవా జీవితం తగ్గుతుంది, ఇది ఎత్తుపై నేలలను అస్థిరపరుస్తుంది. నేల నష్టం మొక్కలు, ముఖ్యంగా కలప మొక్కలు పెరగడం కష్టతరం చేస్తుంది. కలప మొక్కలు లేకపోవడం వల్ల, నేలను పటిష్టం చేయడానికి ఎత్తుపైకి ఒక మూల వ్యవస్థను ఏర్పరచడం కష్టం. అదే సమయంలో, మొక్కల పెరుగుదల నేల నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు నేలలో హ్యూమస్ కంటెంట్‌ను పెంచుతుంది, ఇది నీటిని నిలుపుకోవడమే కాకుండా, జంతువులు మరియు మొక్కల పెరుగుదల మరియు పునరుత్పత్తికి మంచి వాతావరణాన్ని అందిస్తుంది, తద్వారా నేల నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది.అందువల్ల, నిర్మాణం ప్రారంభ దశలో, పై వాలుపై ఎక్కువ కలప విత్తనాలను నాటాలి మరియు నీటిని నిలుపుకునే ఏజెంట్‌ను నిరంతరం జోడించి, రక్షణ కోసం ఫిల్మ్‌తో కప్పాలి, తద్వారా వర్షపు నీటి ద్వారా పై వాలు నేల కోతను తగ్గించవచ్చు.
తుప్పు సంభావ్యత అనేది మూడు-స్థాయి వాలుపై వాలు రక్షణ వల యొక్క తుప్పును ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యమైన అంశం, మరియు ఎత్తుపైకి వాలుపై అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది (టేబుల్ 2). సాధారణ పరిస్థితులలో, ఇచ్చిన వాతావరణంలో తుప్పు సంభావ్యత పెద్దగా మారదు. గుర్తించదగిన మార్పు విచ్చలవిడి ప్రవాహాల వల్ల సంభవించవచ్చు.విచ్చలవిడి ప్రవాహాలు వాహనాలు ప్రజా రవాణా వ్యవస్థను ఉపయోగించినప్పుడు రోడ్‌బెడ్ మరియు నేల మాధ్యమంలోకి లీక్ అయ్యే ప్రవాహాలు 40, 41, 42ని సూచిస్తాయి. రవాణా వ్యవస్థ అభివృద్ధితో, నా దేశ రైల్వే రవాణా వ్యవస్థ పెద్ద ఎత్తున విద్యుదీకరణను సాధించింది మరియు విద్యుదీకరించబడిన రైల్వేల నుండి ప్రత్యక్ష విద్యుత్ లీకేజీ వల్ల ఖననం చేయబడిన లోహాల తుప్పును విస్మరించలేము.ప్రస్తుతం, నేలలో విచ్చలవిడి ప్రవాహ అవాంతరాలు ఉన్నాయో లేదో తెలుసుకోవడానికి నేల సంభావ్య ప్రవణతను ఉపయోగించవచ్చు.ఉపరితల నేల యొక్క సంభావ్య ప్రవణత 0.5 mv/m కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, విచ్చలవిడి ప్రవాహం తక్కువగా ఉంటుంది; సంభావ్య ప్రవణత 0.5 mv/m నుండి 5.0 mv/m పరిధిలో ఉన్నప్పుడు, విచ్చలవిడి ప్రవాహం మధ్యస్థంగా ఉంటుంది; పొటెన్షియల్ గ్రేడియంట్ 5.0 mv/m కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, స్ట్రే కరెంట్ స్థాయి ఎక్కువగా ఉంటుంది. మధ్య-వాలు, పైకి-వాలు మరియు క్రిందికి-వాలు యొక్క పొటెన్షియల్ గ్రేడియంట్ (EW) యొక్క తేలియాడే పరిధి చిత్రం 3లో చూపబడింది. తేలియాడే పరిధి పరంగా, మధ్య-వాలు యొక్క తూర్పు-పడమర మరియు ఉత్తర-దక్షిణ దిశలలో మితమైన స్ట్రే ప్రవాహాలు ఉన్నాయి. అందువల్ల, స్ట్రే కరెంట్ అనేది మధ్య-వాలు మరియు క్రిందికి-వాలుపై, ముఖ్యంగా మధ్య-వాలుపై మెటల్ మెష్‌ల తుప్పును ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యమైన అంశం.
సాధారణంగా, 400 mV కంటే ఎక్కువ నేల రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ (Eh) ఆక్సీకరణ సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది, 0-200 mV కంటే ఎక్కువ ఉంటే అది మధ్యస్థ తగ్గింపు సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది మరియు 0 mV కంటే తక్కువ ఉంటే అది పెద్ద తగ్గింపు సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. నేల రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ తక్కువగా ఉంటే, లోహాలకు నేల సూక్ష్మజీవుల తుప్పు సామర్థ్యం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది44. రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ నుండి నేల సూక్ష్మజీవుల తుప్పు ధోరణిని అంచనా వేయడం సాధ్యమవుతుంది. మూడు వాలుల నేల రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ 500 mv కంటే ఎక్కువగా ఉందని మరియు తుప్పు స్థాయి చాలా తక్కువగా ఉందని అధ్యయనం కనుగొంది. వాలు భూమి యొక్క నేల వెంటిలేషన్ పరిస్థితి బాగుందని, ఇది నేలలోని వాయురహిత సూక్ష్మజీవుల తుప్పుకు అనుకూలంగా లేదని ఇది చూపిస్తుంది.
మునుపటి అధ్యయనాలు నేల కోతపై నేల pH ప్రభావం స్పష్టంగా ఉందని కనుగొన్నాయి. pH విలువలో హెచ్చుతగ్గులతో, లోహ పదార్థాల తుప్పు రేటు గణనీయంగా ప్రభావితమవుతుంది. నేల pH ప్రాంతం మరియు నేలలోని సూక్ష్మజీవులకు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది45,46,47. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, కొద్దిగా ఆల్కలీన్ నేలలో లోహ పదార్థాల తుప్పుపై నేల pH ప్రభావం స్పష్టంగా ఉండదు. మూడు రైల్వే వాలుల నేలలు అన్నీ ఆల్కలీన్‌గా ఉంటాయి, కాబట్టి లోహ మెష్ యొక్క తుప్పుపై pH ప్రభావం బలహీనంగా ఉంటుంది.
పట్టిక 3 నుండి చూడగలిగినట్లుగా, సహసంబంధ విశ్లేషణ రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ మరియు వాలు స్థానం గణనీయంగా సానుకూలంగా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని చూపిస్తుంది (R2 = 0.858), తుప్పు సంభావ్యత మరియు సంభావ్య ప్రవణత (SN) గణనీయంగా సానుకూలంగా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి (R2 = 0.755), మరియు రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ మరియు సంభావ్య ప్రవణత (SN) గణనీయంగా సానుకూలంగా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి (R2 = 0.755). పొటెన్షియల్ మరియు pH మధ్య గణనీయమైన ప్రతికూల సహసంబంధం ఉంది (R2 = -0.724). వాలు స్థానం రెడాక్స్ పొటెన్షియల్‌తో గణనీయంగా సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది. వివిధ వాలు స్థానాల సూక్ష్మ వాతావరణంలో తేడాలు ఉన్నాయని మరియు నేల సూక్ష్మజీవులు రెడాక్స్ పొటెన్షియల్‌తో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని ఇది చూపిస్తుంది48, 49, 50. రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ pH51,52తో గణనీయంగా ప్రతికూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది. ఈ సంబంధం pH మరియు Eh విలువలు ఎల్లప్పుడూ నేల రెడాక్స్ ప్రక్రియలో సమకాలికంలో మారలేదని, కానీ ప్రతికూల రేఖీయ సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయని సూచించింది.లోహ తుప్పు సంభావ్యత ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందే మరియు కోల్పోయే సాపేక్ష సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.తుప్పు సంభావ్యత సంభావ్య ప్రవణత (SN)తో గణనీయంగా సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నప్పటికీ, లోహం ద్వారా ఎలక్ట్రాన్‌లను సులభంగా కోల్పోవడం వల్ల సంభావ్య ప్రవణత సంభవించవచ్చు.
నేల మొత్తం కరిగే లవణ శాతం నేల క్షయానికి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, నేల లవణీయత ఎక్కువగా ఉంటే, నేల నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా నేల నిరోధకత పెరుగుతుంది. నేల ఎలక్ట్రోలైట్లలో, అయాన్లు మరియు వివిధ పరిధులు మాత్రమే కాకుండా, తుప్పు ప్రభావాలు కూడా ప్రధానంగా కార్బోనేట్లు, క్లోరైడ్లు మరియు సల్ఫేట్లు. అదనంగా, నేలలోని మొత్తం కరిగే లవణ శాతం పరోక్షంగా ఇతర కారకాల ప్రభావం ద్వారా తుప్పును ప్రభావితం చేస్తుంది, ఉదాహరణకు లోహాలలో ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ ప్రభావం మరియు నేల ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత53.
నేలలో కరిగే ఉప్పు-విచ్ఛిన్నమైన అయాన్లు చాలావరకు విద్యుత్ రసాయన ప్రతిచర్యలలో నేరుగా పాల్గొనవు, కానీ నేల నిరోధకత ద్వారా లోహ క్షయంను ప్రభావితం చేస్తాయి. నేల లవణీయత ఎక్కువగా ఉంటే, నేల వాహకత బలంగా ఉంటుంది మరియు నేల కోత బలంగా ఉంటుంది. సహజ వాలుల నేల లవణీయత రైల్వే వాలుల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సహజ వాలులు వృక్షసంపదతో సమృద్ధిగా ఉండటం వల్ల కావచ్చు, ఇది నేల మరియు నీటి సంరక్షణకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. మరొక కారణం ఏమిటంటే, సహజ వాలు పరిపక్వ నేల నిర్మాణాన్ని అనుభవించింది (రాతి వాతావరణం ద్వారా ఏర్పడిన నేల మాతృ పదార్థం), కానీ రైల్వే వాలు నేల "కృత్రిమ నేల" యొక్క మాతృకగా పిండిచేసిన రాతి ముక్కలతో కూడి ఉంటుంది మరియు తగినంత నేల నిర్మాణ ప్రక్రియకు గురికాలేదు. ఖనిజాలు విడుదల కాలేదు. అదనంగా, సహజ వాలుల లోతైన నేలలోని ఉప్పు అయాన్లు ఉపరితల బాష్పీభవనం సమయంలో కేశనాళిక చర్య ద్వారా పైకి లేచి ఉపరితల నేలలో పేరుకుపోతాయి, ఫలితంగా ఉపరితల నేలలో ఉప్పు అయాన్ల కంటెంట్ పెరుగుతుంది. రైల్వే వాలు యొక్క నేల మందం 20 సెం.మీ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా లోతైన నేల నుండి ఉప్పును భర్తీ చేయలేని నేల పైభాగానికి దారితీస్తుంది.
సానుకూల అయాన్లు (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, మొదలైనవి) నేల క్షయంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతాయి, అయితే ఆనియన్లు తుప్పు యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలో గణనీయమైన పాత్ర పోషిస్తాయి మరియు లోహ క్షయంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. Cl− ఆనోడ్ యొక్క తుప్పును వేగవంతం చేయగలదు మరియు ఇది అత్యంత తుప్పు కలిగించే అయాన్; Cl− కంటెంట్ ఎక్కువగా ఉంటే, నేల క్షయం బలంగా ఉంటుంది. SO42− ఉక్కు తుప్పును ప్రోత్సహించడమే కాకుండా, కొన్ని కాంక్రీట్ పదార్థాలలో తుప్పును కూడా కలిగిస్తుంది54. ఇనుమును కూడా తుప్పు పట్టిస్తుంది. ఆమ్ల నేల ప్రయోగాల శ్రేణిలో, తుప్పు రేటు నేల ఆమ్లత్వానికి అనులోమానుపాతంలో ఉందని కనుగొనబడింది55. క్లోరైడ్ మరియు సల్ఫేట్ కరిగే లవణాల యొక్క ప్రధాన భాగాలు, ఇవి లోహాల పుచ్చును నేరుగా వేగవంతం చేస్తాయి. ఆల్కలీన్ నేలల్లో కార్బన్ స్టీల్ యొక్క తుప్పు బరువు నష్టం క్లోరైడ్ మరియు సల్ఫేట్ అయాన్ల చేరికకు దాదాపు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి56,57. లీ మరియు ఇతరులు SO42- తుప్పును అడ్డుకోవచ్చని, కానీ ఇప్పటికే ఏర్పడిన తుప్పు గుంటల అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తుందని కనుగొన్నారు58.
నేల తుప్పు పట్టే గుణం మూల్యాంకన ప్రమాణం మరియు పరీక్ష ఫలితాల ప్రకారం, ప్రతి వాలు నేల నమూనాలో క్లోరైడ్ అయాన్ కంటెంట్ 100 mg/kg కంటే ఎక్కువగా ఉంది, ఇది బలమైన నేల తుప్పు పట్టే గుణాన్ని సూచిస్తుంది. ఎత్తుపైకి మరియు క్రిందికి వాలులలో సల్ఫేట్ అయాన్ కంటెంట్ 200 mg/kg కంటే ఎక్కువగా మరియు 500 mg/kg కంటే తక్కువగా ఉంది మరియు నేల మధ్యస్తంగా తుప్పు పట్టింది. మధ్య వాలులో సల్ఫేట్ అయాన్ కంటెంట్ 200mg/kg కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు నేల తుప్పు బలహీనంగా ఉంటుంది. నేల మాధ్యమం అధిక సాంద్రతను కలిగి ఉన్నప్పుడు, అది ప్రతిచర్యలో పాల్గొంటుంది మరియు లోహ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలంపై తుప్పు పట్టే గుణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా తుప్పు పట్టే గుణాన్ని నెమ్మదిస్తుంది. ఏకాగ్రత పెరిగేకొద్దీ, స్కేల్ అకస్మాత్తుగా విరిగిపోవచ్చు, తద్వారా తుప్పు పట్టే గుణం బాగా వేగవంతం అవుతుంది; ఏకాగ్రత పెరుగుతూనే ఉన్నందున, తుప్పు పట్టే గుణం లోహ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలాన్ని కవర్ చేస్తుంది మరియు తుప్పు పట్టే గుణం మళ్ళీ మందగించే ధోరణిని చూపుతుంది59. నేలలోని మొత్తం తక్కువగా ఉందని మరియు అందువల్ల తుప్పు పట్టడంపై తక్కువ ప్రభావం చూపిందని అధ్యయనం కనుగొంది.
పట్టిక 4 ప్రకారం, వాలు మరియు నేల అయాన్ల మధ్య సహసంబంధం వాలు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్ల మధ్య గణనీయమైన సానుకూల సహసంబంధం ఉందని (R2=0.836), మరియు వాలు మరియు మొత్తం కరిగే లవణాల మధ్య గణనీయమైన సానుకూల సహసంబంధం ఉందని (R2=0.742) చూపించింది.
నేలలోని మొత్తం కరిగే లవణాలలో మార్పులకు ఉపరితల ప్రవాహం మరియు నేల కోత కారణమని ఇది సూచిస్తుంది. మొత్తం కరిగే లవణాలు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్ల మధ్య గణనీయమైన సానుకూల సంబంధం ఉంది, ఎందుకంటే మొత్తం కరిగే లవణాలు క్లోరైడ్ అయాన్ల కొలను, మరియు మొత్తం కరిగే లవణాల కంటెంట్ నేల ద్రావణాలలో క్లోరైడ్ అయాన్ల కంటెంట్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. అందువల్ల, వాలులో వ్యత్యాసం లోహ మెష్ భాగం యొక్క తీవ్రమైన తుప్పుకు కారణమవుతుందని మనం తెలుసుకోవచ్చు.
సేంద్రీయ పదార్థం, మొత్తం నత్రజని, అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని, అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం నేల యొక్క ప్రాథమిక పోషకాలు, ఇవి నేల నాణ్యతను మరియు మూల వ్యవస్థ ద్వారా పోషకాలను గ్రహించడాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. నేలలోని సూక్ష్మజీవులను ప్రభావితం చేసే ముఖ్యమైన అంశం నేల పోషకాలు, కాబట్టి నేల పోషకాలు మరియు లోహ తుప్పు మధ్య పరస్పర సంబంధం ఉందా అని అధ్యయనం చేయడం విలువ. సుయియు రైల్వే 2003లో పూర్తయింది, అంటే కృత్రిమ నేల కేవలం 9 సంవత్సరాల సేంద్రియ పదార్థాల సంచితాన్ని అనుభవించింది. కృత్రిమ నేల యొక్క ప్రత్యేకత కారణంగా, కృత్రిమ నేలలోని పోషకాల గురించి మంచి అవగాహన కలిగి ఉండటం అవసరం.
మొత్తం నేల నిర్మాణ ప్రక్రియ తర్వాత సహజ వాలు నేలలో సేంద్రీయ పదార్థం అత్యధికంగా ఉందని పరిశోధన చూపిస్తుంది. తక్కువ వాలు నేలలో సేంద్రీయ పదార్థం కంటెంట్ అత్యల్పంగా ఉంది. వాతావరణ ప్రభావం మరియు ఉపరితల ప్రవాహం కారణంగా, నేల పోషకాలు మధ్య-వాలు మరియు దిగువ-వాలుపై పేరుకుపోయి, హ్యూమస్ యొక్క మందపాటి పొరను ఏర్పరుస్తాయి. అయితే, చిన్న కణాలు మరియు తక్కువ వాలు నేల యొక్క స్థిరత్వం లేకపోవడం వల్ల, సేంద్రీయ పదార్థం సూక్ష్మజీవులచే సులభంగా కుళ్ళిపోతుంది. మధ్య-వాలు మరియు దిగువ-వాలు వృక్షసంపద కవరేజ్ మరియు వైవిధ్యం ఎక్కువగా ఉన్నాయని సర్వే కనుగొంది, కానీ సజాతీయత తక్కువగా ఉంది, ఇది ఉపరితల పోషకాల అసమాన పంపిణీకి దారితీయవచ్చు. హ్యూమస్ యొక్క మందపాటి పొర నీటిని కలిగి ఉంటుంది మరియు నేల జీవులు చురుకుగా ఉంటాయి. ఇవన్నీ నేలలో సేంద్రీయ పదార్థం కుళ్ళిపోవడాన్ని వేగవంతం చేస్తాయి.
పైకి వాలు, మధ్య వాలు మరియు క్రింది వాలు రైల్వేలలో క్షార-జలవిశ్లేషణ చేయబడిన నత్రజని కంటెంట్ సహజ వాలు కంటే ఎక్కువగా ఉంది, ఇది రైల్వే వాలు యొక్క సేంద్రీయ నత్రజని ఖనిజీకరణ రేటు సహజ వాలు కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉందని సూచిస్తుంది. కణాలు చిన్నగా ఉంటే, నేల నిర్మాణం అస్థిరంగా ఉంటుంది, సూక్ష్మజీవులు కంకరలలోని సేంద్రియ పదార్థాన్ని కుళ్ళిపోవడం సులభం మరియు ఖనిజీకరించబడిన సేంద్రీయ నత్రజని యొక్క కొలను ఎక్కువగా ఉంటుంది60,61. 62 అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలకు అనుగుణంగా, రైల్వే వాలుల నేలలో చిన్న కణ సముదాయాల కంటెంట్ సహజ వాలుల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది. అందువల్ల, రైల్వే వాలు యొక్క నేలలో ఎరువులు, సేంద్రీయ పదార్థం మరియు నత్రజని యొక్క కంటెంట్‌ను పెంచడానికి మరియు నేల యొక్క స్థిరమైన వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడానికి తగిన చర్యలు తీసుకోవాలి. ఉపరితల ప్రవాహం వల్ల కలిగే లభ్యమయ్యే భాస్వరం మరియు లభ్యమయ్యే పొటాషియం యొక్క వ్యర్థాలు రైల్వే వాలు యొక్క మొత్తం నష్టంలో 77.27% నుండి 99.79% వరకు ఉన్నాయి. వాలులో లభ్యమయ్యే పోషక నష్టానికి ఉపరితల ప్రవాహం ప్రధాన డ్రైవర్ కావచ్చు. నేలలు63,64,65.
పట్టిక 4లో చూపినట్లుగా, వాలు స్థానం మరియు అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం (R2=0.948) మధ్య గణనీయమైన సానుకూల సహసంబంధం ఉంది, మరియు వాలు స్థానం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం మధ్య సహసంబంధం ఒకేలా ఉంది (R2=0.898). వాలు స్థానం నేలలో అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం కంటెంట్‌ను ప్రభావితం చేస్తుందని ఇది చూపిస్తుంది.
నేల సేంద్రియ పదార్థం మరియు నత్రజని సుసంపన్నతను ప్రభావితం చేసే ముఖ్యమైన అంశం ప్రవణత66, మరియు ప్రవణత చిన్నగా ఉంటే, సుసంపన్నత రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది. నేల పోషక సుసంపన్నతకు, పోషక నష్టం బలహీనపడింది మరియు నేల సేంద్రియ పదార్థం మరియు మొత్తం నత్రజని సుసంపన్నతపై వాలు స్థానం యొక్క ప్రభావం స్పష్టంగా లేదు. వివిధ వాలులలోని వివిధ రకాల మొక్కలు మరియు సంఖ్యలు మొక్కల వేర్ల ద్వారా స్రవించే విభిన్న సేంద్రీయ ఆమ్లాలను కలిగి ఉంటాయి. నేలలో అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం స్థిరీకరణకు సేంద్రీయ ఆమ్లాలు ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, వాలు స్థానం మరియు అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం, మరియు వాలు స్థానం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం మధ్య గణనీయమైన సంబంధం ఉంది.
నేల పోషకాలు మరియు నేల క్షయం మధ్య సంబంధాన్ని స్పష్టం చేయడానికి, సహసంబంధాన్ని విశ్లేషించడం అవసరం. పట్టిక 5లో చూపినట్లుగా, రెడాక్స్ సంభావ్యత అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని (R2 = -0.845)తో గణనీయంగా ప్రతికూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది మరియు అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం (R2 = 0.842) మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం (R2 = 0.980)తో గణనీయంగా సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది. రెడాక్స్ సంభావ్యత రెడాక్స్ నాణ్యతను ప్రతిబింబిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా నేల యొక్క కొన్ని భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది మరియు తరువాత నేల యొక్క లక్షణాల శ్రేణిని ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, నేల పోషక పరివర్తన దిశను నిర్ణయించడంలో ఇది ఒక ముఖ్యమైన అంశం67. విభిన్న రెడాక్స్ లక్షణాలు పోషక కారకాల యొక్క వివిధ స్థితులు మరియు లభ్యతకు దారితీయవచ్చు. అందువల్ల, రెడాక్స్ సంభావ్యత అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని, అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియంతో గణనీయమైన సహసంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
లోహ లక్షణాలతో పాటు, తుప్పు సంభావ్యత కూడా నేల లక్షణాలకు సంబంధించినది. తుప్పు సంభావ్యత సేంద్రీయ పదార్థంతో గణనీయంగా ప్రతికూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది, ఇది సేంద్రీయ పదార్థం తుప్పు సంభావ్యతపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుందని సూచిస్తుంది. అదనంగా, సేంద్రీయ పదార్థం కూడా సంభావ్య ప్రవణత (SN) (R2=-0.713) మరియు సల్ఫేట్ అయాన్ (R2=-0.671) లతో గణనీయంగా ప్రతికూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది, ఇది సేంద్రీయ పదార్థం కూడా సంభావ్య ప్రవణత (SN) మరియు సల్ఫేట్ అయాన్‌లను ప్రభావితం చేస్తుందని సూచిస్తుంది.. నేల pH మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం (R2 = -0.728) మధ్య గణనీయమైన ప్రతికూల సహసంబంధం ఉంది.
అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని మొత్తం కరిగే లవణాలు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్లతో గణనీయంగా ప్రతికూల సంబంధం కలిగి ఉంది మరియు అందుబాటులో ఉన్న భాస్వరం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పొటాషియం మొత్తం కరిగే లవణాలు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్లతో గణనీయంగా సానుకూల సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి. ఇది అందుబాటులో ఉన్న పోషక కంటెంట్ మట్టిలో మొత్తం కరిగే లవణాలు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్ల పరిమాణాన్ని గణనీయంగా ప్రభావితం చేసిందని మరియు నేలలోని అయాన్లు అందుబాటులో ఉన్న పోషకాల చేరడం మరియు సరఫరాకు అనుకూలంగా లేవని సూచిస్తుంది. మొత్తం నత్రజని సల్ఫేట్ అయాన్‌తో గణనీయంగా ప్రతికూల సంబంధం కలిగి ఉంది మరియు బైకార్బోనేట్‌తో గణనీయంగా సానుకూల సంబంధం కలిగి ఉంది, ఇది మొత్తం నత్రజని సల్ఫేట్ మరియు బైకార్బోనేట్ కంటెంట్‌పై ప్రభావం చూపుతుందని సూచిస్తుంది. మొక్కలకు సల్ఫేట్ అయాన్లు మరియు బైకార్బోనేట్ అయాన్లకు తక్కువ డిమాండ్ ఉంటుంది, కాబట్టి వాటిలో ఎక్కువ భాగం నేలలో స్వేచ్ఛగా ఉంటాయి లేదా నేల కొల్లాయిడ్‌ల ద్వారా గ్రహించబడతాయి. బైకార్బోనేట్ అయాన్లు నేలలో నత్రజని పేరుకుపోవడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు సల్ఫేట్ అయాన్లు నేలలో నత్రజని లభ్యతను తగ్గిస్తాయి. అందువల్ల, నేలలో అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని మరియు హ్యూమస్ కంటెంట్‌ను సముచితంగా పెంచడం నేల తుప్పు పట్టడాన్ని తగ్గించడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.
నేల అనేది సంక్లిష్టమైన కూర్పు మరియు లక్షణాలను కలిగి ఉన్న వ్యవస్థ. నేల క్షయం అనేది అనేక అంశాల సినర్జిస్టిక్ చర్య ఫలితంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, నేల క్షయంను అంచనా వేయడానికి సాధారణంగా సమగ్ర మూల్యాంకన పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. “జియోటెక్నికల్ ఇంజనీరింగ్ ఇన్వెస్టిగేషన్ కోడ్” (GB50021-94) మరియు చైనా సాయిల్ తుప్పు పరీక్ష నెట్‌వర్క్ యొక్క పరీక్షా పద్ధతులను సూచిస్తూ, నేల క్షయం గ్రేడ్‌ను ఈ క్రింది ప్రమాణాల ప్రకారం సమగ్రంగా అంచనా వేయవచ్చు: (1) మూల్యాంకనం బలహీనమైన తుప్పు, బలహీనమైన తుప్పు మాత్రమే ఉంటే, మితమైన తుప్పు లేదా బలమైన తుప్పు ఉండదు; (2) బలమైన తుప్పు లేకపోతే, అది మితమైన తుప్పుగా అంచనా వేయబడుతుంది; (3) బలమైన తుప్పు ఉన్న ఒకటి లేదా రెండు ప్రదేశాలు ఉంటే, అది బలమైన తుప్పుగా అంచనా వేయబడుతుంది; (4) బలమైన తుప్పు ఉన్న 3 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రదేశాలు ఉంటే, అది తీవ్రమైన తుప్పుకు బలమైన తుప్పుగా అంచనా వేయబడుతుంది.
నేల నిరోధకత, రెడాక్స్ సంభావ్యత, నీటి శాతం, ఉప్పు శాతం, pH విలువ మరియు Cl- మరియు SO42- కంటెంట్ ప్రకారం, వివిధ వాలుల వద్ద నేల నమూనాల తుప్పు గ్రేడ్‌లను సమగ్రంగా మూల్యాంకనం చేశారు. అన్ని వాలులలోని నేలలు అధిక తుప్పుకు గురవుతాయని పరిశోధన ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.
వాలు రక్షణ వల యొక్క తుప్పును ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యమైన అంశం తుప్పు సంభావ్యత. మూడు వాలుల తుప్పు సంభావ్యతలు అన్నీ -200 mv కంటే తక్కువగా ఉంటాయి, ఇది ఎత్తుపైకి వెళ్లే లోహపు మెష్ యొక్క తుప్పుపై అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. మట్టిలో విచ్చలవిడి ప్రవాహం యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ధారించడానికి సంభావ్య ప్రవణతను ఉపయోగించవచ్చు. మధ్య వాలులు మరియు ఎత్తుపైకి వెళ్లే వాలులలో, ముఖ్యంగా మధ్య వాలులలో లోహపు మెష్ యొక్క తుప్పును ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యమైన అంశం విచ్చలవిడి ప్రవాహం. ఎగువ, మధ్య మరియు దిగువ వాలుల నేలల్లో మొత్తం కరిగే ఉప్పు శాతం 500 mg/kg కంటే ఎక్కువగా ఉంది మరియు వాలు రక్షణ వలపై తుప్పు ప్రభావం మితంగా ఉంది. నేల నీటి శాతం మధ్య-వాలు మరియు దిగువ-వాలుపై లోహపు మెష్‌ల తుప్పును ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యమైన అంశం మరియు వాలు రక్షణ మెష్‌ల తుప్పుపై ఎక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. పోషకాలు మధ్య-వాలు నేలలో ఎక్కువగా ఉంటాయి, ఇది తరచుగా సూక్ష్మజీవుల కార్యకలాపాలు మరియు వేగవంతమైన మొక్కల పెరుగుదల ఉంటుందని సూచిస్తుంది.
తుప్పు సంభావ్యత, సంభావ్య ప్రవణత, మొత్తం కరిగే ఉప్పు శాతం మరియు నీటి శాతం మూడు వాలులలో నేల తుప్పును ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు అని పరిశోధన చూపిస్తుంది మరియు నేల తుప్పు బలంగా అంచనా వేయబడింది. వాలు రక్షణ నెట్‌వర్క్ యొక్క తుప్పు మధ్య వాలు వద్ద అత్యంత తీవ్రమైనది, ఇది రైల్వే వాలు రక్షణ నెట్‌వర్క్ యొక్క తుప్పు నిరోధక రూపకల్పనకు సూచనను అందిస్తుంది. అందుబాటులో ఉన్న నత్రజని మరియు సేంద్రీయ ఎరువులను సముచితంగా జోడించడం నేల తుప్పును తగ్గించడానికి, మొక్కల పెరుగుదలను సులభతరం చేయడానికి మరియు చివరకు వాలును స్థిరీకరించడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.
ఈ వ్యాసాన్ని ఎలా ఉదహరించాలి: చెన్, జె. మరియు ఇతరులు. చైనీస్ రైల్వే లైన్ వెంట రాతి వాలు నెట్‌వర్క్ తుప్పుపై నేల కూర్పు మరియు ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ ప్రభావాలు.సైన్స్.ప్రతినిధి. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
లిన్, వైఎల్ & యాంగ్, జిఎల్ భూకంప ఉద్రేకం కింద రైల్వే సబ్‌గ్రేడ్ వాలుల డైనమిక్ లక్షణాలు. సహజ విపత్తు.69, 219–235 (2013).
సుయి వాంగ్, జె. మరియు ఇతరులు. సిచువాన్ ప్రావిన్స్‌లోని వెంచువాన్ భూకంప బాధిత ప్రాంతంలోని రహదారుల యొక్క సాధారణ భూకంప నష్టం యొక్క విశ్లేషణ[J]. చైనీస్ జర్నల్ ఆఫ్ రాక్ మెకానిక్స్ అండ్ ఇంజనీరింగ్.28, 1250–1260 (2009).
వీలిన్, జెడ్., జెన్యు, ఎల్. & జిన్సాంగ్, జె. వెంచువాన్ భూకంపంలో హైవే వంతెనల భూకంప నష్ట విశ్లేషణ మరియు ప్రతిఘటనలు. చైనీస్ జర్నల్ ఆఫ్ రాక్ మెకానిక్స్ అండ్ ఇంజనీరింగ్.28, 1377–1387 (2009).
లిన్, CW, లియు, SH, లీ, SY & లియు, CC మధ్య తైవాన్‌లో తదుపరి వర్షపాతం వల్ల సంభవించిన కొండచరియలపై చిచి భూకంపం ప్రభావం.ఇంజనీరింగ్ జియాలజీ.86, 87–101 (2006).
కోయి, టి. మరియు ఇతరులు. పర్వత పరీవాహక ప్రాంతంలో అవక్షేప ఉత్పత్తిపై భూకంప-ప్రేరిత కొండచరియల దీర్ఘకాలిక ప్రభావాలు: టాంజావా ప్రాంతం, జపాన్. జియోమార్ఫాలజీ.101, 692–702 (2008).
హాంగ్షుయ్, ఎల్., జింగ్షాన్, బి. & డెడాంగ్, ఎల్. జియోటెక్నికల్ వాలుల భూకంప స్థిరత్వ విశ్లేషణపై పరిశోధన యొక్క సమీక్ష. భూకంప ఇంజనీరింగ్ మరియు ఇంజనీరింగ్ వైబ్రేషన్.25, 164–171 (2005).
యు పింగ్, సిచువాన్‌లో వెంచువాన్ భూకంపం వల్ల కలిగే భౌగోళిక ప్రమాదాలపై పరిశోధన. జర్నల్ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ జియాలజీ 4, 7–12 (2008).
అలీ, ఎఫ్. వృక్షసంపదతో వాలు రక్షణ: కొన్ని ఉష్ణమండల మొక్కల మూల మెకానిక్స్. ఇంటర్నేషనల్ జర్నల్ ఆఫ్ ఫిజికల్ సైన్సెస్.5, 496–506 (2010).
టక్యు, ఎం., ఐబా, ఎస్ఐ & కిటయామా, కె. బోర్నియోలోని మౌంట్ కినాబాలులోని వివిధ భౌగోళిక పరిస్థితులలో ఉష్ణమండల తక్కువ పర్వత అడవులపై టోపోగ్రాఫిక్ ప్రభావాలు.ప్లాంట్ ఎకాలజీ.159, 35–49 (2002).
స్టోక్స్, ఎ. మరియు ఇతరులు. సహజ మరియు ఇంజనీరింగ్ వాలులను కొండచరియలు విరిగిపడకుండా రక్షించడానికి అనువైన మొక్కల మూల లక్షణాలు. మొక్కలు మరియు నేలలు, 324, 1-30 (2009).
డి బేట్స్, ఎస్., పోయెసెన్, జె., గిస్సెల్స్, జి. & నాపెన్, ఎ. సాంద్రీకృత ప్రవాహం సమయంలో నేల కోతపై గడ్డి మూలాల ప్రభావాలు. జియోమార్ఫాలజీ 76, 54–67 (2006).