Peneliti Kembangkan Cara untuk Mengukur Sifat Tanah Tanpa Penggalian

Liputan6.com, Jakarta - Sekelompok tim peneliti dari RUDN University dan Dokuchyaev Soil Science Institute mengembangkan cara baru untuk mengidentifikasi warna tanah pada kedalaman yang berbeda dan struktur sifat tanah menggunakan radar yang menembus tanah (ground-penetrating radar, GPR).

Menurut studi yang terbit di jurnal Eurasian Soil Science tersebut, para peneliti dapat mengidentifikasi komposisi kimia tanah dan mengklasifikasikannya untuk penggunaan potensial dalam konstruksi, pertanian, atau pertambangan tanpa perlu melakukan penggalian.

Warna merupakan salah satu indikator utama sifat tanah. Berdasarkan hal itu, kita dapat mengidentifikasi jenis tanah, kandungan humus, kepadatan tanah, kelembaban, salinitas, dan lain sebagainya.

Misalnya, tanah hitam kaya akan humus dan tanah dengan kandungan besi yang meningkat biasanya memiliki warna kemerahan.

Untuk menganalisis warna tanah, para peneliti harus menggali bagian tanah yang prosesnya memakan waktu. Berangkat dari sini, para peneliti menyarankan penggunaan radar yang dapat menembus lapisan untuk menentukan warna tanah pada kedalaman berbeda. GPR ini mengirimkan gelombang elektromagnetik ke tanah dan mendata sinyal yang dipantulkan.

"Warna merupakan salah satu sifat utama tanah yang telah digunakan untuk klasifikasi sejak lama. Itulah sebabnya banyak nama tanah dikaitkan dengan warna. Selain itu, warna merupakan indikator integral dari banyak karakteristik tanah lainnya," ujar Igor Savin, peneliti di Russian Academy of Sciences yang juga memiliki Ph.D. di bidang Ilmu Pertanian dari Faculty of Ecology, RUDN University dikutip dari rilis pers via Eurekalert, Senin (28/12/2020).

Secara teoritis, kata Igor, parameter ini dapat diukur dengan GPR. "Kami ingin memastikan korelasi antara warna lapisan tanah dan data profil GPR," tutur Igor.

Igor dan timnya melakukan percobaan di Kamennaya Steppe (Wilayah Voronezh) karena daerah ini dikenal dengan berbagai jenis dan kondisi tanah. Para peneliti memilih tujuh lokasi dan menyelidiki tanah di sana dengan GPR.

Mereka juga mengambil 30 sampel tanah dari tiap lokasi: 1 sampel dari setiap lapisan sedalam 10 cm hingga 3 m. Sampel dikeringkan dan digiling untuk mengidentifikasi warnanya.

Tim peneliti menganalisis kapasitas reflektif tanah yang dirata-ratakan ke dalam tiga rentang panjang gelombang: merah (610-700 nm), hijau (520-540 nm), dan biru (450-475 nm).

Setelah itu, mereka membandingkan pembacaan radar dengan warna sampel tanah dan mengembangkan model korelasi. Warna yang dihitung dengan penggunaan model cocok dengan warna sebenarnya dalam 80 persen kasus.

Oleh karena itu, metode baru ini dapat digunakan untuk menentukan warna tanah di lokasi lain dalam wilayah studi tanpa harus menggali bagian tanah.

Saat ini, model tersebut hanya dapat diterapkan di wilayah Kamennaya Steppe karena dikalibrasi berdasarkan sampel yang dikumpulkan di sana. Ke depannya, tim berharap bisa beradaptasi dengan bidang tanah lain.

"Untuk mengamankan akurasi pemodelan, model harus menyertakan informasi tentang warna tanah yang khas untuk wilayah tersebut. studi. Pada tahap awal, bagian-bagian tanah kontrol masih harus dibuat dengan menggunakan metode tradisional. Namun, begitu kami mengumpulkan data lapangan yang cukup, kami akan dapat menghilangkan langkah ini, dan tidak diperlukan penggalian untuk mengidentifikasi warna tanah sedalam apa pun," tutur Igor menegaskan.