В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 631.559:633.1

К вопросу оптимизации структуры посевных площадей на основе зернового эквивалента

 

Тебуев Х.Х., доцент

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова, Россия

 

Рассмотрено сохранение и восстановление природного плодородия почв.

 

Производительность агроландшафта наряду с другими средопреобразующими компонентами зависит от типов растительности и их соотношения, т.е. от структуры посевных площадей.

В каждой зоне в зависимости от погодно-климатических условий свой набор культур для возделывания. При этом не всегда учитывается в должной степени  почвенные характеристики. Культуры,  выбранные  для возделывания в определенных почвенных условиях (агрофизических, биологических, агрохимических и др. показателей  почв) будут наиболее целесообразно использовать почвенный потенциал (противодействовать почвоутомлению), способствовать созданию экологически более  устойчивых и экономически эффективных агроландшафтов. При этом не придется заново восстанавливать плодородие почвы, надо лишь вносить коррективы для сбалансирования вынесенных элементов  питания с урожаем [14]. При  научно обоснованных севооборотах, эти культуры способны давать хороший по количеству и  качеству  урожай без больших вложений.

Большинство возделываемых культур обладает общими требованиями к почвенным условиям, это позволяет дифференцировано определять диапазон оптимальных параметров, свойств почв для преобладающего числа культур, что значительно облегчает исследования влияния плодородия почв на урожай и построения эмпирических схем и моделей, которые основаны на учете количества питательных веществ содержащихся в почве [18,19,20]. Однако требования отдельных групп культур к почвенным условиям (окислительно - восстановительным, содержанию водорастворимых солей, повышенной плотности и др.) могут существенно различаться. Свойства почв, благоприятные для одних растений, могут лимитировать урожайность других.  Внутри каждой группы сельскохозяйственных культур (зерновые, овощные, плодовые) также существуют различия отдельных культур в требованиях к почвенным условиям. Таким образом, выбор культур в севообороте не легкая задача. Некоторые рекомендации можно найти в работах [13,15], где изложены статистические модели   связи урожая культуры от почвенных характеристик и удобрении. Эти связи   могут  значительно повысить информативность и надежность  имитационных моделей энергомассообмена системы «растение – почва - погода - урожай» типа [12].

Существуют различные методы для оптимизации структуры посевных площадей [2,9,21], но во всех приходится оптимизировать выбранную целевую функцию, к примеру в [17] в качестве целевой предложена функция

                                         

  

 

где: Xi – площадь, отведенная под сельскохозяйственную культуру, группу культур,

 pi - коэффициенты, определяющие выход стоимости продукции сельского хозяйства;

 qi - коэффициенты, определяющие величину затрат на производство сельскохозяйственной продукции.

Для  расчета Y привлекаются до полусотни экзогенных коэффициентов.

Если принять, за главный критерий качества земель - экономические факторы, то с учётом триединой взаимосвязи «земля - затраты - продукция» можно для такой оценки  использовать зерновой эквивалент, который является комплексным показателем  качества земель по всему ассортименту оценочных культур [7,8]. Следовательно, в качестве целевой функции можно принять:

где

 – зерновой эквивалент соответствующий оптимальной структуре посевных площадей;

 – расчётный зерновой эквивалент соответствующий фактической структуре посевных площадей осредненный за 4 года (с учетом  вероятной четырехлетней цикличности урожайности зерновых на Северном Кавказе) [1].

 – расчётный зерновой эквивалент соответствующий унифицированной структуре посевных площадей по методике [8].

Предположим, что наименования культур определены   с учетом климатических, погодных условий, особенности рельефа агроландшафта;

экономических факторов; соподчинение выбранных культур правилам севооборотов в широком ассортименте; спецификации хозяйства, заключенные договора и госзаказы и маркетинговых исследовании.

Для решения данной задачи зададим приемлемые границы изменения площади каждой из культур в структуре площадей с учетом чувствительности функционала шагу вариации [16], конкретной культуры. Для определения  чувствительности функционала к изменчивости доли i-той культуры (параметра) воспользуемся методом золотого сечения, задав границы варьирования доли каждой культуры на основании их значении по унифицированной и осредненной схеме.

Наиболее чувствительным функционал оказался к вариации доли площадей отведенных  под кукурузу на зерно, картофель и подсолнечник. Менее  чувствителен функционал   к параметру характеризующий  остальные культуры. В тоже время увеличение площадей под травы, как известно, будет способствовать улучшению почвенного потенциала  (десять процентов трав в севообороте адекватны внесению 2,5-3,2 т/га навоза), что уменьшит  отрицательный баланс питательных веществ, наблюдающийся в республике в постперестроечный период.

С учетом чувствительности модели  к параметру характеризирующую долю площади,  отведенную под конкретную культуру в севообороте,  и на основании результатов  статистического анализа структуры площадей с 2001-2015 годы  [11] мы,  с приемлемой доли ошибки, приняли  пределы изменения этого осредненного параметра от ± 10% (для более чувствительных культур) до ±30% (для менее чувствительных).

Оптимизация проводилась методом, который мы использовали в работе[16]

Особенность этой методики в том, что при каждой итерации с  шагом интерполяции с «плюсом»  площади  остальных культур уменьшались пропорционально их доле в структуре посевов на величину этого шага и, наоборот, при «минусе» увеличивались аналогично (без учета этого факта получались искаженные данные, а именно: после оптимизации расчётный эквивалент урожайности не выдавал ожидаемый по оптимизированной схеме результат).

Все  таблицы и  расчеты  согласно [7,8] с учетом условий КБР (использовали данные по почвам из [3,4,6], по климату из архива кафедры, остальные данные из справочников)  в работе [14].

Хотелось бы отметить, что в отдельные годы  чистые пары  не предусматривались в КБР, а это, с точки зрения науки, (если  они не могут быть заменены другими средствами – сидератами (зелеными удобрениями)) [5,10] недопустимо при коэффициенте увлажнения  КУ≤ 0,76.  Для большей части земледельческой зоны КБР  КУ ≤варьирует в пределах 0,76-0,36 . Мы в наших схемах, предусмотрели под чистые пары 5%, от площади посевов. Аналогично мы поступили и в отношении  сахарной  свеклы, которая в севооборотах занимает особое место.

Проведенные расчеты показали, что   при  принятой схеме севооборотов урожайность в зерновом эквиваленте составит 50.7, а при оптимизированной структуре 55 ц. Если перевести сады по интенсивной технологии на шпалерах с плакорных земель на склоны 5-7 °, то зерновой эквивалент увеличится еще на 1.2 ц/га и составит 56.2ц/га. В ценах 2018 года это около 40 млн.руб. прибыли ежегодно.

Аналогичная работа проделана нами по Баксанскому району КБР и по хозяйству «Баксан». По Баксанскому району при оптимизированной структуре прибыль составила более 7 млн.руб., а  по хозяйству «Баксан» чуть менее 4 млн.руб.

Выводы. Использование зернового эквивалента при выборе целевой функции для оптимизации структуры посевных площадей, которая наиболее полно отражает почвенные характеристики района возделывания агроценозов,  является оправданным. 

 

Библиографический список

  1. Бабков  Г.А. Плодородие почв, интенсификация производства, урожайность сельскохозяйственных культур, elibrary_18736678_93422982
  2. Губарева, В.В. Оптимизация структуры посевных площадей зерновых и зернобобовых культур Приазовской зоны Ростовской области - Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2013. – № 2(31).
  3. Диданова Е.Н. Генетическая характеристика и кадастровая оценка почв лесостепной зоны Кабардино-Балкарской республики Российской Федерации: автореф. дис. ..канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2008.24 с.
  4. Керефов К.Н., Фиапшев Б.Х. Почвенные районы Кабардино-Балкарии и их сельскохозяйственные особенности. Нальчик: Эльбрус, 1968. 142с.
  5. Кирюшин, В.И. Методика разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур– М., 1995. – 81 с
  6.  Кумахов В.И., Кудаев Р.Х., Бесланеев С.М. Антропогенное воздействие на почвы Кабардино-Балкарской республики, проблемы их восстановления. Нальчик: Издательство М. и В. Котляровых, 2019.203с
  7. Методические рекомендации по оценке качества и классификации зе-мель по их пригодности для использования в сельском хозяйстве (Росземка-дастр, ФГУП «Госземкадастрсъемка» - ВИСХАГИ, РосНИИземпроект, 2003. – 170 с.)
  8. Оценка качества и классификации земель по их пригодности для ис-пользования в сельском хозяйстве (М.: Рос недвижимость – ФГУП «Госземкадастрсъемка» - ВИСХАГИ, 2007. – 131 с.) АН № 2 (34) 2010 97
  9. Парахин, Н.В. Оптимизация структуры посевных площадей как фактор повышения устойчивости и эффективности растениеводства - Вестник ОрелГАУ. –2007. – № 3 (6).
  10. Передериева, В.М. Альтернатива чистому пару в условиях неустойчивого увлажнения / В.М. Передериева, Г.Р. Дорожко., О.И. Власова // Современные проблемы науки и образования.  – 2012.  – № 5
  11. Статистический ежегодник - Кабардино-Балкария в цифрах - Нальчик .2015
  12. Тебуев X. X. Теоретические основы построения имитационной модели продуктивности агроценозов - Известия КБГАУ - №1(3), 2014
  13. Тебуев Х. Х. Плодородие почвы и агротехника -  Известия КБГАУ – № 2(24), 2019
  14. Тебуев Х. Х., Беккиев Х. Х., Ульбашев А. Б. Оптимизация посевных площадей в КБР  Известия КБГАУ – № 1(19), 2018
  15. Тебуев Х. Х., Дзуганов В. Б. Экологическое равновесие в системе «растение –почва –погода –урожай» -Известия КБГАУ – № 2(24), 2019
  16. Тебуев Х.Х., Полевой А.Н., Динамическая модель формирования уро-жая подсолнечника и  идентификация ее параметров для территории КБАССР – Труды ВГИ. 1986, вып. 71
  17. Хачетлова Е.Р., Канчукоев В.О.  Эколого-экономико-математическая модель оптимизации производственной структуры базовых отраслей сель-ского хозяйства в регионе - Известия Кабардино-Балкарского научного центра
  18. Colewll J. D. National Soil Fertility ProjectШ. Objectives and Procedures. Canberra: CSIRO, 1977.
  19. Colwell ОD. (1974). The Computation of Optimal Roles of Application of Fertili-zers from Quadratic Response Functions.-Technical Paper, No. 21, 17 pp. Can-berra: Division of Soils, CSIRO
  20. PebingdeVries F. W. T. and H. van Keru-len La production actuelleet action deJ’azoteet du phosphor-In: La productivity des pasturages Saheliens-Agr. Res. Rep.918, Pudoc, Wagenin-gen, 1982. P. 196-226.
  21. http://ekonomika.snauka.ru

 

Разделы конференции »

  1. Единый государственный реестр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.