Значение математических методов для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия

Обоснование отдельных технологий – посильная задача для квалифицированного агронома. Для этого вполне достаточно знания зональных научных рекомендаций и умения скорректировать их на основе собственного опыта специалиста и сведений о ресурсном потенциале агропредприятия. Иное дело – взаимная увязка всех технологических элементов в рамках единой системы земледелия хозяйства. Здесь традиционный расчетно-конструктивный метод, позволяющий обосновать параметры и оценить эффективность небольшого числа возможных вариантов, непригоден – для этого необходимо использовать математическое моделирование.

По сравнению с традиционными системами земледелия, адаптивно-ландшафтные требуют значительно более детального учета агроэкологических характеристик земель и культур, природно-ресурсного и производственно-ресурсного потенциалов, требований к качеству продукции и соблюдению норм охраны окружающей среды. Необходимость учета разнонаправленных взаимодействий между системообразующими факторами еще более усложняют процедуру проектно-изыскательских работ. Использование для этого лишь вербальных (словесных) методов создает угрозы, с одной стороны, неопределенности и субъективизма, с другой – возврата к предельно схематизированным решениям на основе выбора из ограниченного набора готовых шаблонов. Будучи мощным инструментом формализации агроэкологических объектов, математическое моделирование позволяет эффективно устранить эти угрозы.

Вербальные модели обладают ограниченными прогностическими возможностями. С того момента, как модель системы земледелия, изложенная на бумаге в виде свода рекомендаций, передается заказчику, она начинает устаревать. Резкие колебания экономической ситуации неизбежны на этапе становления рыночных отношений, который переживает сейчас народно-хозяйственный комплекс страны. Это еще более обесценивает вербальные модели, т. к. в них крайне сложно учесть колебания цен на продукцию аграрного сектора и материально-технические ресурсы, их комбинации. В математической модели, дополненной базой данных, можно учитывать широкий спектр внешних условий, настраивать модель на разнообразные экономические ситуации.

Таким образом, использование методов математического моделирования при обосновании адаптивно-ландшафтных систем земледелия необходимо и даже неизбежно.

Цель и основное содержание математического моделирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия

Целью математического моделирования адаптивно-ландшафтного земледелия является нахождение таких количественных параметров системы земледелия сельскохозяйственного предприятия, при которых обеспечивается экономически наиболее эффективное его функционирование при определенных агроэкологических характеристиках земель и культур, природно-ресурсном и производственно-ресурсном потенциалах, соблюдении требований по охране окружающей среды.

Главное требование к модели адаптивно-ландшафтного земледелия – учет агроэкологической разнородности земель. Поэтому к разработке математической модели можно приступать, лишь располагая данными агроэкологической оценки земель предприятия. Учет разнородности земель целесообразно осуществляется на уровне агроэкологических типов. В необходимых случаях могут выделяться и категории пригодности земли для отдельных культур и технологий. Указанное требование определяет общую компоновку модели адаптивно-ландшафтного земледелия предприятия: она должна иметь блочную структуру. Число блоков соответствует выделенным агроэкологическим типам и категориям земель. Если в пределах данного агроэкологического типа представлены и естественные кормовые угодья, то они выделяются в отдельный блок. Каждый блок является подсистемой, для которого формируются ограничения по площади земли и способам производства. Связующий блок содержит ограничения по трудовым, материально-техническим и денежным ресурсам, увязке межотраслевых пропорций. Общим для всех блоков является и критерий оптимальности (функционал задачи).