Автореферат (1151764), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В этойсвязи при определении оптимального состава мероприятий комплексной мелиорации оценка прироста урожайности для вариантов с орошением проводилась с использованием модели, представленной в виде:[( (Δyi = ( yojmax − y фj ) ⋅ 1 − D ⋅ (1,1 − qm ⋅ qw ) ⋅ k1 − (qw + 0,1) 3 + (qm + 0,1) 4λkk))k2],(6)где qm – доза вносимых минеральных удобрений, выраженная в долях отмаксимальной (при орошении); q w – оросительная норма, выраженная в доляхmaxот зональной оросительной нормы; y oj – максимальная урожайность j-тойкультуры, выращиваемой при орошении; y фj – средняя фактическая урожайность j-той культуры до проведения мелиоративных работ; D, k1 , k 2 , k3 , k4 и λ –эмпирические безразмерные коэффициенты, за счет которых обеспечиваетсяпривязка данной зависимости к особенностям отклика различных культур наорошение и внесение минеральных удобрений, табл.
1, рис. 2.Полученные зависимости (5 и 6) позволяют аппроксимировать статистические данные (опытные и производственные), а также могут использоватьсядля анализа влияния различных экологических и агротехнических факторов напродуктивность агроценоза. Из представленных выражений следует, что важную функцию выполняет фактическая окультуренность земель и величина потенциальной урожайности, которая при анализе влияния конкретного мелиоративного режима на продуктивность должна определяться экспериментально длярассматриваемых почвенно-климатических условий.
Кроме того, эта величинатесно связана с видовыми и сортовыми особенностями сельскохозяйственнойкультуры.Использование предложенной модели для интерполяции опытных и производственных данных по влиянию агромелиоративных факторов на продуктивность агроценозов представляется перспективным, поскольку позволяетотобразить эффект синергизма (в частности, взаимодействие удобрений и орошения) и получить зависимости продуктивности от других факторов среды.1212Таблица 1. Значения параметров обобщенной модели, полученные в результате идентификации по опытным данным ОПХ «Полково» (1971…1977,2004…2008 гг.)yojmax − y фjСевооборотDk1k3k4λКормовой, т/га (травы)120,61 2,1 0,50,20,42,0Зерновой, т/га2,80,65 2,0 0,20,30,52,1Овощной, т/га300,72 2,1 0,4 0,12 0,16 2,0Зерновой севооборотКормовой севооборот143122,5Овощной севооборот302510Приростурожайностиk22206Прирост1,5урожайностиПрирост15урожайности41820,6010,8Оросительнаянорма0,60,400,201050,5Минеральныеудобрения0,6010,80,60,400,2Оросительная норма00,60Минеральныеудобрения10,8Оросительнаянорма0,60,400,20МинеральныеудобренияРис.
2. Вид поверхности отклика функции прироста урожайности (т/га)многолетних трав, яровой пшеницы и картофеля при совместном действииорошения и доз минеральных удобрений (дозы удобрений и оросительная норма выражены в долях от максимальных зональных величин)В четвертой главе приведены методы и результаты решения задачуправления мелиоративным режимом почв при комплексной мелиорации земель с применением информационных технологий и технических средств длякаждого из представленных выше организационно-технологических уровней.Метод оценки ресурсного обеспечения мелиоративных режимов основанна решении оптимизационной задачи, позволяющей определить рентабельныйвариант состава мелиоративных мероприятий для конкретной территории сучетом исходного агромелиоративного состояния почв, стоимости каждого измероприятий, экологических ограничений и цен на получаемую сельхозпродукцию. В наиболее сжатом виде оптимизационную задачу для расчета ожидаемой продуктивности земель и выбора наилучшего состава мелиоративныхмероприятий на проектный период сроком 25 лет представим как:25PNet = ∑ [ΔY ( Rt ) ⋅ z − Z t ] ⋅t =11→ max;(1 − E ) t(7)эi ∈ {Э}; pk ∈ {P};где PNet – прирост чистого дисконтированного дохода, Δ Y ( Rt ) – приростурожайности основой культуры севооборота в зависимости от текущих затратна мелиорацию, т/га; R(G, H, h, NPK, A) – функция мелиоративного режима отфакторов состояния почвы (G – содержание гумуса в почве, %; Н – гидролитическая кислотность, мг-экв./100г; h – УГВ, м; NPK – содержание азота, фосфораи калия, мг/100г; A – культуртехнические мероприятия); Z t – затраты на проведение мелиоративных мероприятий в год t (включая затраты на строительствооросительной или осушительной системы в первый год реализации проекта),тыс.руб./га; z – рыночная стоимость данного вида растениеводческой продук1313ции, тыс.руб./т; E – величина дисконта; эi , pk – соответственно экологическиеи технологические параметры, образующие множества экологических и технологических ограничений {Э} и {P} .
Принимается допущение, что затраты наагротехнические мероприятия (вспашка, посев, уборка урожая) остаются постоянными. При численном решении данной задачи последовательно выполняются следующие этапы, рис. 3.Рис. 3. Основные этапы расчета влияния управляемых факторов на мелиоративный режим дерново-подзолистой почвы и продуктивность агроценозаДля решения поставленной задачи и возможности получения многовариантных сценарных расчетов целесообразно использовать информационные технологии практически на всех этапах - от сбора данных до анализа результатов.Совокупность информационных технологий, используемых в реализации задачи выбора мероприятий комплексной мелиорации и их ресурсного обеспечения, представлена на рис. 4.Рис.
4. Блок-схема информационного и методического обеспечения решения оптимизационной задачи по выбору оптимального состава мелиоративных мероприятий1414Урожайн.,т/гаДПЧД,рубИзвестков% от дозыОрганич.удобр.,т/гаМинерал.удобр.,кг/гаОрошение% отзональнойнормыОсушение№ вариантаКультуртехникаСевооборотПредложенный подход позволяет выбрать наилучший вариант составакомплекса агромелиоративных мероприятий, обеспечивающих экономическиэффективное производство растениеводческой продукции на мелиорируемыхземлях при существующем соотношении стоимости используемых ресурсов ицен на сельскохозяйственную продукцию, а также определить необходимые ресурсы для их реализации в актуальных или прогнозируемых экономических иэкологических условиях. По существу, определяется некоторая стратегияокультуривания сельскохозяйственных угодий средствами комплексной мелиорации и оценивается уровень интенсификации земледелия, которые на заданный проектный период определяют динамику тренда мелиоративных режимовпочвы.
При выборе оптимального варианта развития комплексных мелиорацийдля ОПХ «Полково» в перечень рассматриваемых мероприятий включеныорошение и мероприятия первичного окультуривания пахотного горизонта(минеральные и органические удобрения, известкование, культуртехника) дляусловий использования сельхозугодий под кормовой, зерновой и овощной севообороты.Результаты решения оптимизационной задачи (7) для полей ОПХ «Полково», имеющих почвы различной степени окультуренности, приведены в табл. 2.Таблица 2. Наиболее эффективные варианты комплексной мелиорациидля земель с разной степенью окультуренности почвДля залежных земельКормовой(травы)13++-3,030-324401,9Зерновой24++77%3,0Подвынос52%152902,24Овощной(картофель)26++-5,5260-356880121508968,553532019,8Кормовой(травы)29С низкой степенью окультуренности почвыПод+90%3,0выносЗерновойОвощной(картофель)Рентабельных вариантов нет19-+20%4,520050%Со средней степенью окультуренности почвыКормовой(травы)5-+-5,360-766603,9Зерновой12-+-3,0Подвынос50%179051,2Овощной(картофель)22-+94%3,020020%73336523Результаты расчета рациональных вариантов мелиоративных мероприятий показывают, что наиболее полный состав комплекса, включающий культуртехнические работы, известкование, внесение органических и минеральныхудобрений, орошение, обеспечивает значительный уровень прибавки чистогодисконтированного дохода для осваиваемой территории.
Получены экономически эффективные варианты решений за счет того, что до проведения мелиоративных мероприятий величина хозяйственной продуктивности была равна 0.1515По мере нарастания уровня окультуренности эффективность мелиоративныхмероприятий (прирост урожайности на единицу затрат) снижается, хотя величина урожайности сельскохозяйственных культур возрастает, однако ее приращение требует привлечения бóльших затрат.
Поэтому с увеличением уровняокультуренности почвы наиболее рациональными вариантами становятся комплексные мероприятия ограниченного состава и применение невысоких доз мелиорантов (органические удобрения, известь).Анализ вариантов по специализации хозяйства показывает, что наиболееперспективными для орошаемого земледелия являются кормовой и овощнойсевообороты. Кормовой севооборот не требователен к кислотности почвы, выращивание трав способствует повышению содержания органического веществав почве, и, кроме того, кормовые культуры отзывчивы на минеральные удобрения и орошение. Овощные культуры требовательны к условиям культивирования, но за счет высокой урожайности и стоимости продукции затраты на проведение полного комплекса агромелиоративных мероприятий быстро окупаются,поэтому при выращивании этих культур интенсивная мелиорация рентабельна.Пестрота почвенного покрова, в свою очередь, оказывает сильное влияние на продуктивность сельскохозяйственных угодий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
