Автоматизація розрахунків балансу гумусу та поживних речовин в грунті

Abstract

У статті запропоновано проект бази даних та його реалізація для автоматизованого розрахунку балансу гумусу та поживних речовин в грунті, що дозволяє підвищити ефективність використання земельних ресурсів. Раціональне використання земельних ресурсів в сільському господарстві тісно пов’язане з природною родючістю ґрунтів і їх просторовою структурою, з одного боку, а з іншого — з інтенсивністю використання ґрунтів під орні землі, що супроводжується значним зменшенням вмісту гумусу в поверхневому шарі ґрунту. Це свідчить про зниження природної родючості ґрунті і необхідності відновлення його ресурсозберігаючих функцій. Втрата гумусу призводить до зниження родючості грунту, ускладнення екологічної ситуації навколишнього середовища. Для того, щоб запобігти зниженню гумусу в грунті, необхідно дотримуватися одного з основних законів землеробства — закону повернення речовин в грунт. Для організації інформаційного забезпечення автоматизованого розрахунку балансу гумусу та поживних речовин у грунті пропонуємо постановку задачі та проект реляційної бази даних. У відповідності з етапами життєвого циклу бази даних досліджені інформаційні потреби користувача та виділені основні задачі: підтримка нормативно-довідкової інформації; формування вхідної інформації з сівозмін та внесення мінеральних добрив; формування регламентних звітів; забезпечення запитів користувача до бази даних в різних розрізах. В результаті проведення аналізу предметної області описані вхідні та вихідні дані, розроблені алгоритми розв‘язування задач. Розрахунок балансу гумусу дозволить встановити в якому напряму змінюються грунтові процеси - накопичується чи мінералізується органічна речовина. Знаючи ці процеси, розраховують норми органічних і мінеральних добрив для досягнення бездефіцитного балансу гумусу в грунті. Розробка дозволить: - прогнозувати зміни параметрів родючості грунту залежно від сценаріїв ведення землеробства; - розрахувати норми органічних добрив для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу в грунті; - розрахувати норми мінеральних добрив для бездефіцитного чи додатного балансу поживних речовин у землеробстві; - розробити систему управління родючістю грунтів та охорону їх від деградації. В статье предложен проект базы данных и его реализация для автоматизированного расчета баланса гумуса и питательных веществ в почве, которая позволяет повысить эффективность использования земельных ресурсов. Рациональное использование земельных ресурсов в сельском хозяйстве тесно связано с естественным плодородием почв и их пространственной структурой, с одной стороны, а с другой - с интенсивностью использования почв под пахотные земли, которое сопровождается значительным уменьшением содержания гумуса в поверхностном слое почвы. Это свидетельствует о снижении естественного плодородия почвы и необходимости восстановления их ресурсосберегающих функций. Потеря гумуса приводит к снижению плодородия почвы, осложнению экологической ситуации окружающей среды. Для того, чтобы предотвратить снижение гумуса в почве, необходимо придерживаться одного из основных законов земледелия - закона возврата веществ в почву. Для организации информационного обеспечения автоматизированного расчета баланса гумуса и питательных веществ в почве предлагается постановка задачи и проект реляционной базы данных. В соответствии с этапами жизненного цикла базы данных исследованы информационные потребности пользователя и выделены основные задачи: поддержка нормативно-справочной информации; формирование входной информации по севооборотам и внесения минеральных удобрений; формирование регламентных отчетов обеспечения запросов пользователя к базе данных в различных разрезах. В результате проведения анализа предметной области описаны входные и выходные данные, разработанные алгоритмы решения задач. Расчет баланса гумуса позволит установить в каком направлении меняются почвенные процессы - накапливается или минерализируется органическое вещество. Зная эти процессы, рассчитываются нормы органических и минеральных удобрений для достижения бездефицитного баланса гумуса в почве. Разработка позволит: - прогнозировать изменения параметров плодородия почвы в зависимости от сценариев ведения земледелия; - рассчитать нормы органических удобрений для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в почве; - рассчитать нормы минеральных удобрений для бездефицитного или положительного баланса питательных веществ в земледелии; - разработать систему управления плодородием почв и охране их от деградации.