Агроекологічне обґрунтування технології переробки та застосування осадів стічних вод

Conservation agriculture is becoming a priority for Ukraine as well as for many countries of the world. It is a known fact that high content of heavy metals in the soil impairs fertility and carries the risk of crops translocation. An agroecological effect of obtaining and applying organic-mineral fertilizers has been insufficiently studied so far.The purpose of the work is to determine possibilities to produce new organic-mineral fertilizers based on sewage sludge with enhanced adsorbing properties, to establish their agroecological efficiency.Methods. Field, laboratory-analytical, statistical-mathematical.Results. From the agroecological point of view, the production process of organic-mineral fertilizers based on the sewage sludge of Kharkiv is justified. It allows us to expand functional capabilities of reagents, enhancing adsorbing properties of heavy metals. It is proved the advantage of organic-mineral fertilizers over the traditional ones on chernozem typical. After fertilization, the content of total carbon in the soil increased, the content of humic acids increased by 1,5 – 2,8 times, fulvic acids – by 1,1 – 1,7 times, the total sum of humic substances – by 1,3 – 2,1 times compared with no fertilizer option.  It is established that application of organic-mineral fertilizers promotes blocking of heavy metals in soil and prevents translocation to plant. Maximum yields of corn were obtained after the local application of granular organic-mineral fertilizers – the yield increase was 41% compared to the control, after introduction of bulk fertilizers – 32% compared to the control. Profit was $ 23 -36 per hectare.Conclusions. The process of organic-mineral fertilizers production on the basis of sewage sludge in Kharkiv is substantiated from the agro-ecological point of view. Agroecological and agrochemical efficacy of sewage sludge use as compared to organic and mineral fertilizers applied in equivalent doses separately was established on the typical heavy loam chernozem. After introduction of organic-mineral fertilizers based on sewage sludge a significant increase in the concentration of trace elements and heavy metals was found in the black soil but these indicators did not exceed the established maximum permissible concentrations. The implementation of the proposed technology will reduce bioavailability of heavy metals and their mobility in the soil which, in turn, impedes their accumulation in products. It is expected to increase soil fertility, crop yields and obtain environmentally friendly and safe products due to the stable composition of innovative fertilizers.Экологизация земледелия становится приоритетным направлением его развития в Украине и во многих странах мира. Известно, что избыточное количество в почве тяжелых металлов ухудшает плодородие и несет риск транслокации в растениеводческую продукцию. Крайне недостаточно исследований, направленных на получение и применение органо-минеральных удобрений, которые имеют агроэкологический эффект.Цель. Определить возможности получения новых органо-минеральных удобрений на основе осадков сточных вод с повышенными адсорбирующими свойствами, установить их агроэкологическую эффективность и дать рекомендации по экологобезопасному применению в сельском хозяйстве.Методы. Полевой, лабораторно-аналитический, статистическо-математический.Результаты. С агроэкологической точки зрения обоснованно процесс производства органо-минеральных удобрений на основе осадков сточных вод г. Харькова, который позволяет расширить функциональные возможности реагентов с усилением адсорбирующих свойств к тяжелым металлам. На черноземе типичном установлено агроэкологическую и агрохимическую эффективность органо-минеральных удобрений. Доказано преимущество органо-минеральных удобрений перед традиционными удобрениями. После внесения удобрений увеличилось содержание общего углерода в почве, содержание гуминовых кислот увеличилось в 1,5 – 2,8 раза, фульвокислот – в 1,1 – 1,7 раза, сумма гуминовых веществ – в 1,3 – 2,1 сравнительно с вариантом без внесения удобрений. После внесения органо-минеральных удобрений расширяется соотношение Сгк/СФК и возрастает степень гумификации. Установлено, что внесение органо-минеральных удобрений, благодаря повышенному содержанию в их составе гуминовых и фульвокислот, способствует блокированию тяжелых металлов в почве и препятствует транслокации в растениеводческую продукцию. Максимальные урожаи кукурузы получено после локального внесения гранулированных органо-минеральных удобрений - прирост урожая составил 41% по сравнению с контролем, а после внесения сыпучей формы удобрений – 32% по сравнению с контролем. Чистая прибыль составила от 534 до 848 грн. с 1 га. Разработаны рекомендации по производству органо-минеральных удобрений и их применение в сельском хозяйстве. Важно, в первую очередь, внедрить на комплексе биологической очистки «Безлюдовский».Выводы. Обоснованно с агроэкологической точки зрения процесс производства органо-минеральных удобрений на основе осадков сточных вод г. Харьков. На черноземе типичном тяжелосуглинистом установлено агроэкологическую и агрохимической эффективность применения органо-минеральных удобрений по сравнению с органическими и минеральными удобрениями, которые вносили в эквивалентных дозах отдельно. Доказано преимущество органо-минеральных удобрений перед традиционными удобрениями. Установлено, что внесение органо-минеральных удобрений, благодаря повышенному содержанию в их составе гуминовых и фульвокислот и органического вещества, способствует блокированию тяжелых металлов в почве и препятствует их накоплению в растениеводческой продукции. За счет стабилизированного состава инновационного удобрения ожидается повышение плодородия почвы, урожайности культур и получения экологически чистой и безопасной продукции, то есть имеют агроэкологический эффект.Екологізація землеробства стає пріоритетним напрямком його розвитку в Україні та у багатьох країнах світу. Відомо, що надмірна кількість у ґрунті важких металів погіршує родючість та несе ризик транслокації у рослинницьку продукцію. Вкрай недостатньо досліджень, спрямованих на одержання та застосування органо-мінеральних добрив, які мають агроекологічний ефект. Мета. Визначити можливості одержання нових органо-мінеральних добрив на основі осадів стічних вод з підвищеними адсорбуючими властивостями, встановити їхню агроекологічну ефективність та надати рекомендації щодо екологобезпечного застосування у сільському господарстві. Методи. Польовий, лабораторно-аналітичний, статистично-математичний. Результати. З агроекологічної точки обґрунтовано зору процес виробництва органо-мінеральних добрив на основі осадів стічних вод м. Харкова, який дає змогу розширити функціональні можливості реагентів з посиленням адсорбуючих властивостей до важких металів. На чорноземі типовому встановлено агроекологічну та агрохімічну ефективність органо-мінеральних добрив. Доведено перевагу органо-мінеральних добрив перед традиційними добривами. Після внесення добрив збільшився вміст загального вуглецю в ґрунті, вміст гумінових кислот збільшився у 1,5 - 2,8 рази, фульвокислот – у 1,1 – 1,7 рази, сума гумусових речовин – у 1,3 – 2,1 разі порівняно з варіантом без внесення добрив. Після внесення органо-мінеральних добрив розширюється співвідношення Сгк/Сфк і зростає ступінь гуміфікації. Встановлено, що внесення органо-мінеральних добрив, завдяки підвищеному вмісту в їхньому складі гумінових і фульвокислот, сприяє блокуванню важких металів у ґрунті та перешкоджає транслокації у рослинницьку продукцію. Максимальні врожаї кукурудзи одержано після локального внесення гранульованих органо-мінеральних добрив – приріст урожаю становив 41 % порівняно з контролем, після внесення сипучої форми добрив – 32 % порівняно з контролем Чистий прибуток становив від 534 до 848 грн. з 1 га. Розроблені рекомендації щодо виробництва органо-мінеральних добрив та їх застосування у сільському господарстві, важливо, у першу чергу, впровадити на комплексі біологічної очистки «Безлюдівський».Висновки. Обґрунтовано з агроекологічної точки зору процес виробництва органо-мінеральних добрив на основі осадів стічних вод м. Харкова. На чорноземі типовому важкосуглинковому встановлено агроекологічну та агрохімічну ефективність застосування органо-мінеральних добрив порівняно з органічними і мінеральними добривами, які вносили в еквівалентних дозах окремо. Доведено перевагу органо-мінеральних добрив перед традиційними добривами. Встановлено, що внесення органо-мінеральних добрив, завдяки підвищеному вмісту у їх складі гумінових і фульвокислот і органічної речовини, сприяє блокуванню важких металів у ґрунті та перешкоджає їхньому накопиченню у рослинницької продукції. За рахунок стабілізованого складу інноваційного добрива очікується підвищення родючості ґрунту, урожайності культур та отримання екологічно чистої і безпечної продукції, тобто мають агроекологічний ефект

Object recognition technology for autonomous unmanned control based on stereo data analysis and voxel representation of visible objects

The paper represents a description of the object recognition technology on a road using moving stereo pair of cameras in real time. The developed algorithm is characterized by high processing speed and performs reliable detection of arbitrary shape obstacles. Calculation time for one iteration from receiving input images (size 1280 ∗ 480) to detecting obstacles is less than 2 msec for a Geforce GTX 1080T video card. © Published under licence by IOP Publishing Ltd

Adaptive potential assessment of future teachers at the first stage of their professional training

The health-saving component of the educational environment requires improvement in the organization of physical culture and health, medical and preventive, psychological and pedagogical work to overcome maladjustment and develop the models of personal safe behavior from the first steps in the teaching professio

The use of computer vision for automated control of gypsum feed and conveyor belt movement in the production of a gypsum plasterboard

The paper presents a description of the gypsum dough spill analysis method on the basis of computer vision for automated control of gypsum feed and conveyor belt speed. The task of computer vision is to control the form of gypsum dough spill on the basis of optical analysis of video data in real time. © Published under licence by IOP Publishing Ltd

Semantic segmentation in flaw detection

The paper presents a review of study on detection and classification of defects using semantic image segmentation based on convolutional neural networks. Taking into account the revealed general features of flaw detection tasks of various industries related to the lack of a large marked data set and the need to detect defects of small sizes. The convolutional neural network of the u-net architecture was chosen as the basis for the decision support system. Testing of this architecture on several datasets yielded positive results regardless of the area of use. © 2020 IOP Publishing Ltd. All rights reserved

The use of WebQuests in foreign language training of students of nonlinguistic specialties

The purpose of this study is to establish the advantages of using WebQuests in foreign language training of students of non-linguistic specialtie

Reorganisation of chromatin during erythroid differentiation

A totipotent zygote has unlimited potential for differentiation into all cell types found in an adult organism. During ontogenesis proliferating and maturing cells gradually lose their differentiation potential, limiting the spectrum of possible developmental transitions to a specific cell type. Following the initiation of the developmental program cells acquire specific morphological and functional properties. Deciphering the mechanisms that coordinate shifts in gene expression revealed a critical role of three-dimensional chromatin structure in the regulation of gene activity during lineage commitment. Several levels of DNA packaging have been recently identified using chromosome conformation capture based techniques such a Hi-C. It is now clear that chromatin regions with high transcriptional activity assemble into Mb-scale compartments in the nuclear space, distinct from transcriptionally silent regions. More locally chromatin is organized into topological domains, serving as functionally insulated units with cell type – specific regulatory loop interactions. However, molecular mechanisms establishing and maintaining such 3D organization are yet to be investigated. Recent focus on studying chromatin reorganization accompanying cell cycle progression and cellular differentiation partially explained some aspects of 3D genome folding. Throughout erythropoiesis cells undergo a dramatic reorganization of the chromatin landscape leading to global nuclear condensation and transcriptional silencing, followed by nuclear extrusion at the final stage of mammalian erythropoiesis. Drastic changes of genome architecture and function accompanying erythroid differentiation seem to be an informative model for studying the ways of how genome organization and dynamic gene activity are connected. Here we summarize current views on the role of global rearrangement of 3D chromatin structure in erythroid differentiation

Marginal imprint of human land use upon fire history in a mire-dominated boreal landscape of the Veps Highland, North-West Russia

Dendrochronological reconstructions inform us about historical climate-fire-human interactions, providing a means to calibrate projections of future fire hazard. Most of these reconstructions, however, have been developed in landscapes with a considerable proportion of xeric sites that could potentially inflate our estimates of the historic levels of fire activity. We provide a 420-year long reconstruction of fires in a mire-dominated landscape of the Veps Nature Park, North-West Russia. The area has mostly escaped large-scale forestry operations in the past and is an example of pristine mid-boreal vegetation with a high (approximately 30% for the area studied) proportion of waterlogged areas with ombrotropic mires. The historical fire cycle was 91.4 years (90% confidence intervals, CI 66.2-137.6 years) over the 1580-1720 period, decreasing to 35.9 (CI 28.1-47.6 years) between 1730 and 1770, and then increasing again to 122.7 years (CI 91.0-178.0 years) over the 1780-2000 period. Early season fires dominated over late season fires during the reconstruction period. We documented a higher fire activity period between 1730 and 1780, resulting from the increase in early season fires. This period coincided with one of the largest multi-decadal declines in the reconstructed spring precipitation since 1600 CE, although we found no significant relationship between fire and precipitation over the whole reconstructed period. The nine largest fire years were associated with negative summer precipitation and positive summer temperature anomalies over the study region. Land-use history of the area did not appear to have an effect on historical fire dynamics. Modern (1996-2016) fire records indicate a regional fire cycle of ~ 1300 years, featuring a pronounced pattern with early (April-May) and late (July-September) season fires. The uniform fire cycle in the area since 1780, occurrence of nine largest fire years during years with spring-summer droughts, and low ignition frequencies over the last 420 years (0.005 to 0.037 ignitions per year and km2) suggest that the fire regime of the Veps Highland remained largely natural until the onset of the 20th century

Evaluation of the adaptive potential of first-graders with normal speech development and speech disorders

The objective of our research was to evaluate and compare the results of the study of physical development, somatic health, and adaptive capabilities of younger students with normal speech development and speech disorders during entering the school. The physical development of students was assessed using the somatometric, somatoscopic, and physiometric method