GRNTI 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
OKSO 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
BBK 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
BISAC TEC003000 Agriculture / General
Based on the results of the experimental studies, an information and reference Web-system has been developed, including a database that allows you to enter, store, find and analyze information on ways to increase the soil fertility of degraded reclaimed agricultural land and low-productivity lands involved in agricultural circulation using biocompost based on the processing of organic waste. This software allows you to make scientifically based and timely decisions to restore fertility and in-crease soil productivity.
database, web system, network technologies, biocompost, reclaimed land, soil productivity, organic waste, organomineral fertilizer; agriculture, nature restoration activities, environmental safety, efflu-ent
В настоящее время деградация земель сельскохозяйственного назначения представляет собой одну из важнейших социально-экономических проблем, которая наносит значительный ущерб продукционному потенциалу земельного фонда страны. Данные многолетнего мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственных угодий показывают снижение содержания в них органических и основных питательных веществ, что негативно отражается на продуктивности и экономической эффективности сельскохозяйственного производства. Ежегодный вынос питательных веществ из почвы вследствие сельскохозяйственной деятельности в 3 раза превышает их возврат с вносимыми минеральными и органическими удобрениями. Для обеспечения воспроизводства органического вещества в пахотных почвах страны ежегодная потребность в органических удобрениях составляет около 840 млн. тонн [1, 3, 4, 5].
Для восполнения дефицита органического вещества и повышения продуктивности сельскохозяйственных земель перспективным направлением исследований является разработка комплексных мелиоративных приемов, основанных на использовании органоминеральных мелиорантов посредством аэробной и анаэробной переработки органических отходов [1, 4, 5].
Многолетние экспериментальные исследования по изучению эффективности применения новых органоминеральных мелиорантов, полученных на основе биокомпостов для восстановления плодородия и повышения продуктивности деградированных аллювиальной луговой среднесуглинистой и дерново-подзолистой супесчаной почв мелиорированных сельскохозяйственных земель выполнялись авторами статьи в рамках реализации государственного задания программы фундаментальных научных исследований по направлению: «Разработать научно-методический подход и новые агромелиоративные приемы восстановления плодородия деградированных мелиорированных земель, рекультивации загрязненных почв и нарушенных пастбищных территорий в Европейской части России» (№ 0573-2019-0018)». Исследования включали в себя серию вегетационных, лизиметрических и полевых опытов, поставленных на мелиорированных землях АО «Московское», ЗАО «Заборье» и стационаре Мещерского филиала ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова». Результатом работы стали новые способы восстановления плодородия деградированных мелиорированных сельскохозяйственных угодий и вовлекаемых в сельскохозяйственный оборот малопродуктивных земель с использованием многофункциональных мелиорантов для условий южной части Нечерноземной зоны России.
После проведения исследований авторами создана информационно-справочная Web-система, включающая базу данных [2], которая содержит информацию о новых способах восстановления плодородия деградированных мелиорированных сельскохозяйственных угодий и вовлекаемых в сельскохозяйственный оборот малопродуктивных земель с использованием органоминеральных мелиорантов. Web-система позволяет вводить, хранить, находить и анализировать информацию о способах повышения плодородия почв, объектах исследований, типах почв, видах мелиорантов и сельскохозяйственной продукции; в ней содержатся сведения о поставленных экспериментах, дозы вносимых мелиорантов, величины урожайности и прибавки урожая; даны рекомендации по выращиванию различных сельскохозяйственных культур; приводятся экономическая эффективность и экспертная оценка. Это позволяет принимать научно обоснованные и своевременные решения для восстановления плодородия и повышения продуктивности почв.
Web-система основана на клиент-серверной технологии и позволяет через сеть Интернет подключаться ответственному пользователю (агроному, специалисту хозяйства, частному фермеру и другим лицам, принимающим решения) с персонального компьютера, ноутбука, смартфона или планшета. Web-система построена на базе свободно распространяемого программного обеспечения с открытым исходным кодом и включает следующие компоненты (в скобках указаны используемые версии):
- Apache (2.4.43) – кроссплатформенный многофункциональный Web-сервер. В Apache реализована поддержка самых современных протоколов (IPv6, SSL/TLS и т.д.), имеются широкие возможности по конфигурированию и расширению функциональной части при помощи модулей сторонних компаний.
- MySQL (5.6.48) является реляционной системой управления базами данных общего назначения с поддержкой SQL. К преимуществам можно отнести: кроссплатформенность, простоту использования, гибкость, расширяемость, производительность и масштабируемость.
- Phpmyedit (5.7.1) – инструмент для создания Web-форм, которые обеспечивают автоматическую совместимость с базой данных MySQL. Phpmyedit интегрирован с широким спектром функций управления таблицами SQL.
В Web-системе реализованы такие функции, как полнотекстовый поиск, фильтрация данных и ранжирование результатов (сортировка) по возрастанию и убыванию. Предусмотрена мультиязычная поддержка, что позволяет при необходимости использовать в тексте и при поиске не только латинские и кириллические символы, но и символы из расширенной латиницы (умлауты, лигатуры и т.д.). Обеспечена возможность подключения облачного хранилища данных (например, на базе Owncloud или Nextcloud), платформы Wiki, картографических онлайн-сервисов (Яндекс.Карты, Google Maps и др.).
Web-система имеет два интерфейса: пользовательский и административный. Пользовательский интерфейс доступен по адресу http://www.mydomain.ru/emark/ и предоставляет доступ к базе в режиме просмотра и поиска данных. Административный интерфейс доступен по адресу http://www.mydomain.ru/emark/admin/ только после ввода имени пользователя и пароля и позволяет добавлять, изменять и удалять информацию. Кроме того, предусмотрена возможность тонкой настройки индивидуальных прав доступа для каждого пользователя.
Главное меню Web-сервиса состоит из 11 пунктов, названия которых полностью соответствуют назначению: «Год», «Регион», «Тип почв», «Сельскохозяйственная продукция», «Мелиорант», «Доза внесения», «Урожайность», «Прибавка урожая», «Экономическая эффективность», «Связанные материалы», «Экспертная оценка» (рис. 1). После установки требуемых критериев поиска в различных пунктах меню и нажатия кнопки «Запрос» система извлекает записи из базы данных, соответствующие искомым критериям.
Рисунок 1 – Интерфейс информационно-справочной Web-системы
В описании каждого способа повышения продуктивности почв мелиорированных сельскохозяйственных земель представлена общая информация о научном исследовании; приведены результаты фенологических наблюдений и учета урожая сельскохозяйственной культуры; приведены фотографии лизиметрических и полевых опытов; дана экспертная оценка.
При нажатии на некоторые элементы меню, например «Год», «Доза внесения», «Урожайность», «Прибавка урожая», выполняется сортировка представленных записей в возрастающем и убывающем порядке.
При формировании запроса к Web-системе для полей «Доза внесения», «Урожайность», «Прибавка урожая» возможно использовать знаки «меньше», «меньше, либо равно», «равно», «больше, либо равно», «больше». Например, после щелчка на кнопке «Поиск» в поле "С/х продукция" вводим "Ячмень", в поле "Доза внесения" устанавливаем знак "<=" и указываем значение "10" (т/га), в поле "Экономическая эффективность" выбираем "высокая" и нажимаем кнопку «Запрос». Стоит отметить, в поисковом запросе можно использовать символ «*», который не учитывает регистр и заменяет любые символы. Так при запросе «*мень*» в выводе на экран будет «Ячмень на зеленый корм» и «Ячмень на зерно» (рис. 2).
Рисунок 2 – Пример подробного описания интересующего способа повышения продуктивности почв
При нажатии на гиперссылку «Очистить» текущий запрос сбрасывается, и Web-система восстанавливает исходное отображение всех записей. Нажатие на кнопку «Скрыть» приводит к сбросу всех доступных фильтров, и Web-система возвращается из режима «поиска» к режиму «просмотра».
Web-система позволяет расширить количество пунктов меню, усовершенствовать критерии поиска, детализировать информацию об объектах исследований, типах почв, используемых мелиорантах, выращиваемой сельскохозяйственной продукции и т.д.
Разработанная информационно-справочная Web-система предназначена для совместного решения экологических, технических и эксплуатационных аспектов обеспечения устойчивого развития мелиорированных сельскохозяйственных земель. Она может быть использована в качестве системы поддержки принятия управленческих решений по научно-практическому обоснованию способов восстановления плодородия и повышения продуктивности почв мелиорируемых земель сельскохозяйственного назначения.
В июне 2021 года авторами получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Web-система для принятия управленческих решений по повышению продуктивности почв мелиорированных сельскохозяйственных земель».
1. Il'inskiy A.V. Ispol'zovanie organicheskogo udobreniya, poluchennogo pri metangenera-cii navoza // Sel'skiy mehanizator, 2019, № 10. - S. 24-25.
2. Il'inskiy A.V., Matveev A.V., Evsenkin K.N., Kolomiycev N.V. «Sposoby povysheniya produktivnosti pochv meliorirovannyh sel'skohozyaystvennyh zemel'». Svidetel'stvo o Gosudarstvennoy registracii bazy dannyh № 2021620969, data registracii 14.05.2021.
3. Il'inskiy A.V., Nefedov A.V., Evsenkin K.N. Obosnovanie neobhodimosti povysheniya plodorodiya meliorirovannyh allyuvial'nyh pochv AO «Moskovskoe» // Melioraciya i vod-noe hozyaystvo, 2019, № 5. - S. 44-48.
4. Il'inskiy A.V., Nefedov A.V., Evsenkin K.N Obosnovanie ekologicheski bezopasnogo ispol'zovaniya osadkov stochnyh vod kanalizacionnyh ochistnyh sooruzheniy zhilischno-kommunal'nogo hozyaystva // Agrohimicheskiy vestnik, 2020, №1. - S. 60-64.
5. Sychev V.G., Merzlaya G.E., Petrova G.V., Filippova A.V., Popov V.I., Mischenko V.N Eko-logo-agrohimicheskie svoystva i effektivnost' vermi- i biokompostov. - M.: VNIIA, 2007. - 276 s.
