Оптимизация структуры использования пашни как важное условие повышения эффективности полевого растениеводства

ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАШНИ КАК ВАЖНОЕ УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛЕВОГО РАСТЕНИЕВОДСТВА

И.В. Бутко, Д.Е. Ванин, В.И. Свиридов, Н.Н. Петренко

Аннотация Рассматриваются методические особенности оптимизации структуры использования пашни при переходе к адаптивно-ландшафтным системам земледелия, обосновываются рекомендуемые ее параметры для крупных сельскохозяйственных организаций различных агропочвенных районов Курской области.

Ключевые слова: оптимизация, модель, проектирование, структура использования пашни, баланс гумуса, эколого-экономическая эффективность.

Проектирование оптимальной структуры использования пашни при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия целесообразно проводить на основе линейного программирования, представляющего собой весьма надежный математический метод нахождения наилучших решений именно для тех случаев, когда возможно много различных вариантов таких решений и существует большое число ограничений для достижения поставленной цели.

Появившиеся в последние годы отдельные разработки по оптимизации структуры использования пашни с применением метода линейного программирования позволяют путем введения в экономикоматематическую модель специальных ограничений обеспечить возможность размещения культур по рекомендуемым зональными системами земледелия предшественникам и учесть допустимые пределы удельного веса отдельных культур или их групп в общей площади посева. При этом учитываются также особенности рельефа, степень развития эрозионных процессов и почвозащитная способность культур; влияние насыщения севооборотов некоторыми культурами на баланс органического вещества почвы и возможность расчета объема компенсации его дефицита за счет имеющихся источников органических удобрений или дополнительного их приобретения; условия по гарантированному производству продукции растениеводства и животноводства (исходя из планов поставок и внутрихозяйственных потребностей в ней), по обеспечению запланированного или имеющегося в хозяйстве поголовья животных необходимым количеством питательных веществ и видов корма, другие реальные производственные ограничения, а также достижение наивысшего (при заданных условиях) экономического эффекта [1,2,3].

Рекомендуемые для обоснования структуры использования пашни модели математической оптимизации являются более системными по сравнению с традиционным расчетным методом, хотя и в том, и в другом случае требуются практически одни и те же данные. Линейное программирование гарантирует выявление наиболее рационального сочетания направлений использования пашни, что невозможно при помощи только расчетного метода проб и ошибок. Однако, как показывает наш анализ, несмотря на большие преиму-

щества, предлагаемые сегодня экономикоматематические модели еще слабо реализуют адаптивный подход к обоснованию состава растительных сообществ, их размещению на территории в соответствии с почвенно-климатическими условиями и рельефом; не направлены на активизацию механизма регулирования агроэкосистем, большую замкнутость в них круговорота вещества и энергии; не обеспечивают тщательную проработку всех возникающих альтернатив при установлении оптимального соотношения между экономическими интересами и требованиями экологии в современных условиях хозяйствования.

По этой причине в сельхозпредприятиях различных форм собственности и хозяйствования по-прежнему остается несбалансированной система «растениевод ст-во-животноводство», при которой бы параметры ведения животноводческих отраслей определялись возможностями хозяйства производить корма и эффективно использовать навоз для регулирования гумусного состояния почв, что является сегодня одной из ключевых проблем. Кроме того, вводимые в модели условия по обеспечению баланса гумуса в почве дают возможность лишь рассчитать потребность в органических удобрениях для покрытия его дефицита, не решая главной задачи функционирования любой агроэкосистемы - достижения равновесного состояния между приходом и расходом органического вещества почв. Для этой цели целесообразнее использовать эколого-экономико-математическую модель (ЭЭММ) оптимизации структуры использования пашни, которая реализует следующую постановку задачи: исходя из реальных для предприятия уровней урожайности возделываемых культур и продуктивности животных, норм удельных затрат и объемов ресурсов, определить такой состав и размеры посевных площадей культур и соответствующие им структуру и объемы производства продукции животноводства, при которых одновременно обеспечивается поддержание бездефицитного баланса гумуса в почве и достигается получение максимума прибыли от ведения хозяйственной деятельности [4].

ЭЭММ оптимизации структуры использования пашни, рекомендуемая для любого многоотраслевого сельскохозяйственного предприятия, позволяет:

- создать экологическое соответствие между требованиями выращиваемых культур и условиями выделенных категорий пахотных земель по интенсивности их использования в зависимости от крутизны склонов, особенностей почвенного покрова, подверженности его эрозионным процессам;

- учесть неодинаковую почвозащитную способность полевых культур, их различную реакцию на степень смытости почв;

- обеспечить органическую взаимосвязь между структурой посевных площадей и севооборотными требованиями через формирование основных ограничений

ЭЭММ по насыщению севооборотов отдельными культурами и их группами в соответствии с существующими зональными рекомендациями;

- сбалансировать поголовье выращиваемых животных определенных качественных параметров с возможностями хозяйства производить требуемые виды кормов с тем, чтобы складывающиеся при этом пропорции растениеводства и животноводства гарантировали устойчивое и эффективное функционирование агроэкосистемы в целом;

- в условиях существующей рыночной конъюнктуры обеспечить достижение максимально возможного уровня рентабельности производства при обязательном учете и соблюдении требований по формированию бездефицитного и положительного баланса гумуса как главного фактора почвенного плодородия.

Проектирование оптимальной структуры использования пашни выполнено нами с применением описанной выше ЭЭММ на примере ООО «МедвенкаАГРО» Медвенского района и ООО «Заря» Железногорского района Курской области. По комплексу природных факторов (рельеф, климат, растительный и почвенный покров) первое хозяйство характеризует условия производственной деятельности предприятий региона с преобладанием черноземных почв, а второе - с преобладанием серых лесных почв. Указанные хозяйства специализируются на производстве зерна, сахарной свеклы, продукции молочно-мясного скотоводства и являются типичными представителями многоотраслевых сельскохозяйственных организаций (крупных и средних по размерам) соответствующих агропочвенных районов областного АПК. По состоянию на 1.01.2011 г. площадь пашни ООО «МедвенкаАГРО» составляла 5860, а ООО «Заря» - 6400 га со средним содержанием гумуса 5,8 и 3,7%, соответственно.

Сложившийся на территории хозяйств рельеф относится к типу водно-эрозионного долинно-балочного. В ООО «МедвенкаАГРО» 4805 га пашни расположено на склонах 0-3°, а 1055 га - на склонах 3-5°; в ООО «Заря» - соответственно 5830 и 570 га. В составе па-

значительные площади эрозионно-опасных и эродированных земель - 67,0 и 51,7% соответственно в Мед-венском и Железногорском районах. При таких характеристиках пашни рациональность ее использования во многом зависит от правильного выбора состава и соотношения различных групп полевых культур и их размещения по территории хозяйств в соответствии с принципом учета агроэкологической разнородности земель.

Рассчитанная нами на основе ЭЭММ структура использования пашни (таблица 1) предусматривает дифференцированное использование пахотных угодий и выполнение необходимых севооборотных требований как общих для всех категорий пашни, так и специфичных для ее отдельных агроэкологических групп. В оптимальных вариантах по сравнению с отчетными данными предприятий расширяются площади посева наиболее эффективных для конкретных условий производства товарных и кормовых культур при соответствующем сокращении под менее выгодными из них.

Так, в ООО «МедвенкаАГРО» в общей площади пашни заметно возрастает доля ячменя, сахарной свеклы, кукурузы на силос и зеленый корм, многолетних трав при снижении ее по озимой пшенице, однолетним травам, а также чистому пару, площадь которого в оптимальном варианте приведена в соответствие с севооборотными требованиями по обеспечению сахарной свеклы лучшими предшественниками. По оптимальному решению в сравнении с планом хозяйства в структуру посевов включены рожь озимая, овес, кукуруза на зерно, просо, гречиха, зернобобовые культуры, подсолнечник, рапс яровой, соя, картофель, кормовые корнеплоды, для возделывания которых в этом хозяйстве существуют благоприятные природно-экономические условия, а также с целью минимизации возможных рисков, для чего всегда нужен широкий набор культур.

В ООО «Заря», по данным оптимального решения, целесообразно повысить удельный вес овса, зернобобовых культур, кукурузы на силос и зеленый корм, многолетних трав за счет снижения его по озимой пшенице

хотных угодии этих организации имеются в наличии

Таблица 1 Структура использования пашни в типичных хозяйствах разных агропочвенных районов Курской области, %

Кулыура ООО «МедвенкаАГРО»

по плану хозяйства на 2011 г. по оптимальному решению по плану хозяйства на 2011 г. по оптимальному решению

і в т.ч. но агроэшлогическим группам пашни

і 11

Пшеница озимая 34,1 23,8 25,8 I 14,6 26,6 20,8 22,9 -

Рожь озимая - 2,7 - І 15,1 8,6 7,0 5,1 26,3

Пшеница яровая 10,6 2,4 2.9 - 1,8 2,0 -

Ячмень 3,6 9,0 8,0 і 13,6 8,6 7,5 8,2 -

Овес - 2,5 1,5 і 7 Л 2.3 6,8 4,9 25,8

Кукуруза на зерно - 2,5 3.0 4,7 1,0 1,1 -

Просо . 2,8 3.4 - 2,1 2,3 .

Гречиха - 2,2 1,6 і 5,0 3,1 2,6 2,9 -

Зернобобовые - 8,1 8,3 ! 7,2 3,1 7,5 8,2 -

Итого зерновых 48,3 56,0 54.5 і 62,6 57,0 57,1 57,6 52,1

Сахарная свекла 18,8 8,9 10,9 і - 5,6 6,2 -

Подсолнечник - 2,1 2,5 і - 1,8 2,0 -

Рапс яровой - 1,8 1,8 1 1,8 4,2 1,5 1,6 -

Соя - 1,6 2,0 і - 1,3 1,4 -

Картофель - 1,5 1,8 1 - 2,0 2.2 -

Кукуруза на силос и з/к 1,2 4,0 2,0 ! 13,1 1,6 3,5 2,5 14,0

Кормовые корнеплода - 1,0 1,2 ! - 1,0 1,1 -

Однолетние травы 9,4 3,7 3,7 і 3,7 14,6 2,6 1,7 11,8

Многолетние травы 5?4 10,5 8,7 1 18,8 14,1 17,3 16,8 28,1

Чистый и сидеральный пар 16,9 8,9 10,9 1 8,5 6,3 6,9 -

Всего пашни 100,0 100,0 1 100,0 1 100.0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 2 - Экономическая эффективность оптимизации структуры использования пашни в типичных хозяйствах разных агропочвенных районов Курской области, тыс. руб.

ООО «МедвенкаАГРО»

Показатель по плану хозяйства на 2011 г. по оптимальному решению проект к плану, % по плану хозяйства на 2011 г. по оптимальному решению проект к плану, %

Стоимость товарной продукции растениеводства 99862 111970 112,1 26391 43810 166,0

Денежные затраты на товарную продукцию растениеводства 62121 65401 105,2 23860 32092 134,5

Прибыль от реализации продукции растениеводства 37741 46569 123,3 2531 11718 310,0

Уровень рентабельности производства продукции растениеводства,% 60,7 71,2 10,5* 10,6 36,5 25,9*

* В процентных пунктах

и ржи, ячменю, кукурузе на зерно, гречихе, рапсу, однолетним травам, крупяным культурам и чистому па-ру. В то же время в структуру посевов этого хозяйства необходимо ввести дополнительные культуры - яровую пшеницу, просо, сахарную свеклу, подсолнечник, сою, картофель, кормовые корнеплоды, руководствуясь теми же соображениями, которые были приведены для первого хозяйства.

Посевы озимых зерновых культур на тех категориях пашни, где они размещаются, в обоих хозяйствах не превышают размеров рекомендуемых для них предшественников и в то же время обеспечивают размещение после них всех пропашных культур.

Проведенный анализ показывает, что комплексное использование всех факторов и источников поступления в почву органического вещества позволяет в оптимальном варианте структуры использования пашни типичных хозяйств в течение годичного цикла обеспечить бездефицитность гумусового баланса как по каждой выделенной агроэкологической группе пахотных земель, так и в целом на всей площади пашни.

Оптимизация структуры посевных площадей, баланса накопления и расхода гумуса при выращивании полевых культур, годовых рационов кормления животных обусловливает повышение эффективности производства продукции растениеводства в типичных предприятиях обоих агропочвенных районов Курской области (таблица 2). При этом следует отметить, что и в

ООО «МедвенкаАГРО», и в ООО «Заря» в оптимальном варианте по сравнению с планом на 2011 год увеличивается стоимость товарной продукции растениеводства, соответственно, на 12,1 и 66,0%, а уровень рентабельности отрасли повышается, соответственно, с 60,7 до 71,2% в первом хозяйстве и с 10,6 до 36,5% - во втором.

Рекомендуемая нами структура использования пашни ООО «МедвенкаАГРО» и ООО «Заря» увязывается с системой севооборотов, сформированной на аг-роландшафтной основе с учетом организационных и

территориальных особенностей этих хозяйств, и может являться ориентиром при решении данной задачи в крупных и средних сельскохозяйственных организациях аналогичной специализации, расположенных в агропочвенных районах Курской области с преобладанием, соответственно, черноземных или серых лесных почв.

Список использованных источников

1 Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно - ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство / под ред. академиков РАСХН В.И. Кирюшина и А.Л. Иванова. - М.: ФГНУ «Ро-синформагротех», 2005. - 784 с.

2 Методика математического моделирования структуры посевных площадей и севооборотов. - М., 1991. - 24 с.

3 Практикум по экономико-математическим методам и моделированию в землеустройстве / под ред. Волкова С.Н., Твердовской Л.С. - М.: Агропромиздат, 1991. - 256 с.

4 Методика проектирования и проекты усовершенствованной структуры посевных площадей в хозяйствах различной специализации- Курск, 2008. - 50 с.

Информация об авторах

Бутко Ирина Владимировна, соискатель ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».

Ванин Дмитрий Ефимович, доктор экономических наук; профессор кафедры менеджмента ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. (4712) 53-27-21.

Свиридов Вячеслав Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой государственного, муниципального управления и документоведения Курского института социального образования (филиала) РГСУ, тел. (4712) 58-23-35.

Петренко Николай Николаевич, кандидат экономических наук, доцент кафедры «Инновационные методы управления социально-экономическими системами» ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. (4712) 56-21-74.