Оптимізація внесення мінеральних добрив

Карюк Юлія Вікторівна

Студентка 4 курсу 1 групи

Спеціальності «Менеджмент»

Науковий керівник: Сазонова Н.А.

 

Оптимізація внесення мінеральних  добрив

 

 

В комплексі науково-обґрунтованих  заходів по підвищенні родючості  ґрунтів та інтенсифікації землеробства особливе місце займає хімізація сільського господарства.

Хімізація, зокрема застосування мінеральних добрив, — найважливіший  напрям інтенсифікації сільськогосподарського виробництва. Поряд із зростанням цін  на мінеральні добрива важливе значення має підвищення ефективності використання їх за рахунок раціонального розподілу між сільськогосподарськими культурами, полями, окремими господарствами. Комплексне вирішення питань про необхідну кількість мінеральних добрив, розробки нових засобів хімізації на перспективу, отримання продукції високої якості, боротьби із втратами мінеральних добрив при перевезенні, зберіганні й використанні потребують використання економіко-математичних методів і комп’ютерних технологій. Такі методи відкривають широкі можливості для багатоваріантних розрахунків, даючи змогу імітувати виробничі процеси в умовах, що змінюються, перевіряти різні економічні гіпотези, прогнозувати розвиток сільського господарства.

Їх можна поділити на дві групи:

1. на основі ітераційних моделей;

2.оптимізаційні.

У першому випадку використовується алгоритм методу найкращого насичення, в другому — симплекс-методу. Ітераційні моделі дають можливість шляхом цілеспрямованого перебирання  і оцінки варіантів плану вибрати  найбільш раціональний з них; використання оптимальних методів гарантує вибір найкращого варіанта розв'язання при заданих умовах задачі. Не зважаючи на відмінності в методах розв'язання, постановка задачі має багато спільного. В обох видах задач знаходить план розподілу обмеженого фонду мінеральних добрив, що забезпечує максимальну ефективність використання їх.

Під економіко-математичними  методами розуміють цикл наукових дисциплін, предметом вивчення яких є кількісні  характеристики і закономірності економічних  процесів, що розглядаються в нерозривному зв'язку з їх якісними характеристиками. В економіко-математичних дослідженнях широко застосовуються методи математичної статистики і теорії ймовірностей, апарат математичного програмування, математичного моделювання економічних процесів, сіткового планування, теорії масового обслуговування, теорії ігор тощо. Ці методи в комплексі дають можливість розв'язувати велику кількість планово-економічних, обліково-статистичних і управлінських задач.

Вище наведені методи застосовуються при розробці та розв’язку наступних економіко-математичних моделей, що використовуються для визначення можливостей ґрунту в створенні певної частини урожаю за рахунок наявних в ньому запасів поживних речовин. Це дає можливість розрахувати показники розходу добрив на задану величину прибавки урожаю. Сутність постановки моделей полягає в розробці кількісних залежностей (функцій) для окремих типів ґрунтів в системі «ґрунт-урожай». Досліди, які здійснювались за допомогою статистично-математичних методів дозволяють установити вид залежності, кількісний її вираз, що дозволяє прогнозувати необхідність у добривах в розрахунку на заплановану урожайність. При високій ціні на мінеральні добрива, спостерігаються часті випадки недостатньої кількості їх на підприємстві. Це викликає необхідність оптимального розподілення наявних фондів добрив по полях. Для цієї цілі розроблені економіко-математичні моделі, направлені на підвищення ефективності розподілення і використання мінеральних добрив.

В моделі, запропонованої Л.Г. Сизиковой, реалізується задача по розподіленню фондів різних добрив між полями підприємства.

При заданих площах полів, засіяних різними культурами, наявних попередниках, ступенях забур’яненості та іншими факторами, які впливають на ефективність використання добрив. Добрива можуть вноситися  різними способами. Методичною особливістю постановки задачі являється отримання якоїсь конкретної середньої урожайності за рахунок природної урожайності і післядії раніше внесених добрив. При цьому внесені добрива у ґрунт мають компенсувати винос поживних речовин з прибавкою врожаю. Кількість внесених добрив можна збільшувати лише до певної межі. Ефективність внесення добрив може вимірюватися прибавкою врожаю всіх сільськогосподарських культур (в натуральному, вартісному виразі, або переводі на умовну продукцію), розміром додаткового валового або чистого доходу.

В прийнятих позначення економіко-математична  модель має наступний вигляд: знайти значення змінних X_ljr  та Z_r максимізуючи величину додаткового чистого доходу (може бути інший економічний показник) від внесення добрив.

При розрахунку планів оптимального використання мінеральних добрив з  допомогою моделі, розробленої А.Г. Скрипкою, використовується ідея балансового розрахункового метода визначення необхідних доз добрив, що забезпечує отримання запланованого виробництва продукції по господарству.

Баланс, представлений в моделі, формує кількість азотних, фосфорних  і калійних добрив, необхідних для отримання запланованого урожаю, за допомогою таких показників, як виніс поживних речовин із ґрунту урожаєм сільськогосподарських культур, запас поживних речовин в ґрунті, глибина орного шару, коефіцієнти використання поживних речовин із мінеральних добрив і ґрунту. В моделі також враховується, що очікуваний урожай має бути не менше запланованого урожаю в середньому по господарству.

Особливість даної моделі полягає  в тому, що в результаті вирішення  задачі визначаються оптимальні дози добрив і програмована урожайність культур, відповідну цим дозам. Програмована урожайність сільськогосподарських культур формує максимальний рівень валової продукції рослинництва.

При розробці економіко-математичної моделі розподілу та використання міндобрив по полях сівозмін сільськогосподарського підприємства використовується балансовий метод розрахунку потреби в поживних речовинах на основі врахування приходу та використання поживних речовин.

Основна ідея балансових співвідношень  – це винос сільськогосподарських культур поживних речовин задовольняється за рахунок вмісту поживних речовин у ґрунті з урахування коефіцієнту їх засвоєння та додаткового внесення поживних речовин до потреби у мінеральній формі.

Розв'язання оптимізаційної задачі полягає  в тому, щоб визначити, під які сільськогосподарські культури і на яких ділянках (полях сівозміни) доцільно внести мінеральні добрива. Тому змінними задачі є удобрювані площі сільськогосподарських культур у гектарах.

Оптимальний план розподілу добрив має враховувати:

·    наявність добрив у господарстві;

·    площі полів сівозміни (ділянок) з різними агрохімічними характеристиками;

Звідси обмеженнями задачі є:

·  баланси використання і наявності мінеральних добрив;

·  умови щодо площ сільськогосподарських культур у розрізі окремих ділянок, що мають неоднакові агрохімічні характеристики;

· умови щодо забезпечення запланованих обсягів виробництва продукції;

            · умови щодо забезпечення пріоритету культур, що вирощуються на меліоративних землях.

           Для розробки економіко-математичної моделі потрібно мати такі дані:

· обсяг виділених господарству мінеральних добрив;

· площі сільськогосподарських культур у розрізі ділянок (полів) з неоднаковими агрохімічними характеристиками;

·   рекомендовані дози внесення мінеральних добрив по культурах;

·   приріст урожаю, одержуваний на кожній ділянці при внесенні рекомендованої дози добрив;

·   планові обсяги виробництва продукції;

· гарантовану врожайність сільськогосподарських культур без внесення мінеральних добрив;

·   нормативи затрат праці і коштів на внесення добрив.

 

 

 

 

 

1. Жадлун З.О., Галаєва Л.Є., Шульга Н.Г. Економіко-математичне моделювання використання добрив в аграрному виробництві. Еколого-економічний аспект. - К.: НАУ 2001. - 16 с.
2. Гатаулин А.М., Гаврилов Г.В., Харитонова Л.А. Экономико-математические методы в планировании сельськохозяйственного производства. - 2-е изд. - М.: Агропромиздат, 1986. - 259 с.
3. Кравченко Р.Г. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1987. - 440с.