В статье представлена разработанная автором информационно-управленческая система воспроизводства почвенного плодородия. Анализируется работа данной системы. Приводится пример использования компьютерных технологий управления балансом питательных веществ на практике.
Ключевые слова:почвенное плодородие, воспроизводство, баланс питательных веществ, информационно-управленческая система.
Для формирования научно-обоснованной системы мероприятий воссоздания плодородия почв в практической деятельности сельскохозяйственных товаропроизводителей нужно постоянно анализировать большой объем информации и учитывать значительное количество внешних параметров, что практически не возможно сделать в ручном режиме. В связи с этим, возникла необходимость в разработке информационно-управленческой системы, которая бы помогла оперативно и правильно разработать систему удобрения, учитывая применение органических и минеральных удобрений, специфику выращивания сельскохозяйственных культур, особенности почвенно-климатической зоны и много других факторов. На базе справочной информации и результатах практических исследований, проведенных отечественными и зарубежными авторами, была разработана информационно-управленческая система, которая позволяет рассчитать баланс питательных веществ, учитывая их вынос с урожаем, побочной продукцией, сорняками и возможные непродуктивные потери, а также поступления питательных веществ с минеральными и органическими удобрениями, с семенами, атмосферными осадками и благодаря азотфиксации бобовыми культурами и свободноживущими почвенными микроорганизмами.
Работа с данной системой начинается с загрузки файла Pozhyvni.exe, и на экране монитора компьютера автоматически появляется основная форма (рис.1), главное меню которой содержит три раздела «Справка», «О программе» и «Выход». В разделе «Справка» предоставляется короткая инструкция относительно использования данной программы. В разделе «О программе» содержится информация об авторе. Раздел «Выход» предоставляет возможность в любой момент прекратить работу с данной программой.
Сначала надо выбрать природно-климатическую зону, в которой расположено хозяйство. С этой целью необходимо нажать кнопку, которая находится справа от поля «Природно-климатическая зона».
Рис. 1. Основная форма «Баланс питательных веществ»
Источник: собственные разработки автора.
После этого нужно перейти к расчету выноса питательных веществ сельскохозяйственными культурами, выбрав название выращиваемой культуры из списка, который появляется при нажатии на элемент основной формы (рис. 2).
Всего в списке шестьдесят культур, среди которых можно выбрать нужный вариант, нажав левую клавишу «мыши». Далее необходимо указать площадь ее посева в гектарах и задать урожайность в ц/га, введя соответствующее число в поле «Урожайность». Потом необходимо нажать кнопку «Вычислить для культуры». После этого в соответствующих полях, которые расположены под этой кнопкой появятся общие объемы выноса питательных веществ данной культурой с учетом поступлений питательных веществ с семенами и за счет симбиотической азотфиксации. Если будут введены некорректные данные, или не все поля заполнены, на экране монитора появится соответствующая надпись.
Рис. 2. Форма выбора сельскохозяйственной культуры для расчета баланса питательных веществ
Источник: собственные разработки автора.
Потом необходимо перейти к выбору другой культуры севооборота и повторит операции указанные выше. Таким образом будет посчитан вынос питательных веществ каждой указанной сельскохозяйственной культурой. После расчета выноса питательных веществ культурами данного севооборота необходимо нажать кнопку «Закончить». Это приведет к активизации кнопки «Минеральные удобрения». При нажатии данной кнопки, на экране монитора компьютера появляется форма, где необходимо выбрать те виды минеральных удобрений, которые применялись на данной посевной площади, и указать общие физические объемы внесения в тоннах (рис.3).
В случае если среди списка минеральных удобрен не найдены те виды удобрений, которые были применены, следует указать объемы внесенных минеральных удобрен в пересчете на действующее вещество. Если минеральные удобрения в хозяйстве не применяются, следует сразу нажать кнопку «Вернуться в основную форму».
Рис.3. Форма для введения данных о минеральных удобрениях
Источник: собственные разработки автора.
После этого станет доступной кнопка «Органические удобрения». При нажатии данной кнопки, на экране монитора компьютера появляется форма, где указаны разные виды органических удобрен, которые могут применяться в хозяйстве (рис.4).
Рис.4. Форма для введения данных об органических удобрениях
Источник: собственные разработки автора.
Сначала во всех полях стоит "0". Если определенный вид удобрений применяется, необходимо ввести общий объем в тоннах, если нет — оставить нуль. Все поля должны быть заполнены. После корректного введения данных следует нажать кнопку «Данные введены — Продолжить».
Далее станет доступной кнопка «Общий баланс». Нажатие этой кнопки приведет к появлению в соответствующих полях общего баланса азота, фосфора и калия в расчете килограмм на 1 гектар.
После этого необходимо нажать кнопку «Вывод». На экране появится форма с кнопкой «Рекомендации». Нажатие этой кнопки приводит к выведению на экран информации относительно баланса питательных веществ на всей площади посева. В случае негативного баланса даются рекомендации относительно пополнения запасов питательных веществ.
После этого пользователю предоставляется выбор одного из двух вариантов: «Начать новый расчет» или «Выход». При нажатии кнопки «Начать новый расчет» активизируется кнопка «Природно-климатическая зона» и можно начинать новый расчет, а при нажатии кнопки «Выход» робота с программой прекращается.
Рассмотрим на примере фермерского хозяйства Виктора Липейка работу данной программы. Для расчета баланса питательных веществ фермером была предоставлена информация о природно-климатической зоне расположения хозяйства (Лесостепь), перечне посеянных сельскохозяйственных культур, посевных площадях и урожайности этих культур, а также данные о применении минеральных и органических удобрений. После введения этих данных в программу «Баланс питательных веществ», оперативно получаем ответ относительно выноса азота, фосфора и калия отдельными сельскохозяйственными культурами севооборота (табл.1).
Таблица 1
Вынос питательных веществ сельскохозяйственными культурами в хозяйстве Виктора Ліпейка, ц (2012 год)
|
Сельскохозяйственная культура |
Азот |
Фосфор |
Калий |
|
Озимая пшеница |
127,2 |
42,0 |
102,7 |
|
Яровая пшеница |
34,88 |
9,07 |
12,44 |
|
Озимый ячмень |
13,98 |
5,28 |
9,79 |
|
Озимый рапс |
9,79 |
4,60 |
6,00 |
|
Сахарная свекла |
19,93 |
5,16 |
19,98 |
|
Овощи |
0,6 |
0,3 |
0,8 |
|
Картофель |
0,90 |
0,40 |
1,42 |
|
Вынесено, всего |
207,28 |
66,81 |
153,13 |
|
В расчете на 1 гектар, кг/га |
211,5 |
68,17 |
156,26 |
Источник: собственные разработки автора.
Общий баланс питательных веществ с учетом предоставленной информации о хозяйстве, а также рекомендации относительно пополнения запасов основних элементов питания в земледелии хозяйства фермера Ліпейка представлены в таблице 2.
Таблица 2
Результат расчета баланса питательных веществ в почве фермерского хозяйства Виктора Ліпейка
|
Баланс |
Азот |
Фосфор |
Калий |
|
Всего, ц |
-106,07 |
-37,0 |
-119,11 |
|
В расчете на 1 гектар посеву, кг/га |
-108,21 |
-37,76 |
-121,54 |
|
Вывод |
Баланс всех питательных веществ является негативным. Для покрытия дефицита азота необходимо дополнительно внести 30,75 т аммиачной селитры или 23,06 т карбамида, дефицита фосфора — 18,5 т суперфосфата простого или 7,71 т суперфосфата двойного, дефицита калия — 19,85 т хлористого калия или 39,7 т калимагнезии. |
||
Источник: собственные разработки автора.
Следует отметить, что универсальность разработанной информационно-управленческой системы дает возможность использовать ее для проведения многоплановых исследований с получением взвешенных всесторонне обоснованных управленческих решений относительно воссоздания плодородия почв как на уровне отдельно взятого хозяйства, так и на уровне района, области, природно-климатической зоны, или Украины в целом.
