ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
BISAC TEC003000 Agriculture / General
По результатам проведенных экспериментальных исследований авторами разработана информационно-справочная Web-система, включающая базу данных, которая позволяет вводить, хранить, находить и анализировать информацию о способах повышения плодородия почв деградированных мелиорированных сельскохозяйственных угодий и вовлекаемых в сельскохозяйственный оборот малопродуктивных земель с использованием биокомпостов на основе переработки органических отходов. Данное программное обеспечение позволяет принимать научно обоснованные и своевременные решения для восстановления плодородия и повышения продуктивности почв.
база данных, Web-система, сетевые технологии, биокомпост, мелиорированные земли, продуктивность почв, органические отходы, органоминеральное удобрение, сельское хозяйство, природовосстановительные мероприятия, экологическая безопасность, эффлюент
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. Ильинский А.В. Использование органического удобрения, полученного при метангенера-ции навоза // Сельский механизатор, 2019, № 10. - С. 24-25.
2. Ильинский А.В., Матвеев А.В., Евсенкин К.Н., Коломийцев Н.В. «Способы повышения продуктивности почв мелиорированных сельскохозяйственных земель». Свидетельство о Государственной регистрации базы данных № 2021620969, дата регистрации 14.05.2021.
3. Ильинский А.В., Нефедов А.В., Евсенкин К.Н. Обоснование необходимости повышения плодородия мелиорированных аллювиальных почв АО «Московское» // Мелиорация и вод-ное хозяйство, 2019, № 5. - С. 44-48.
4. Ильинский А.В., Нефедов А.В., Евсенкин К.Н Обоснование экологически безопасного использования осадков сточных вод канализационных очистных сооружений жилищно-коммунального хозяйства // Агрохимический вестник, 2020, №1. - С. 60-64.
5. Сычев В.Г., Мерзлая Г.Е., Петрова Г.В., Филиппова А.В., Попов В.И., Мищенко В.Н Эко-лого-агрохимические свойства и эффективность верми- и биокомпостов. - М.: ВНИИА, 2007. - 276 с.
