Совершенствование методов принятия решений для управления мелиоративным состоянием почв для воспроизводства плодородия сельскохозяйственных земель Краснодарского края

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кубанский ГАУ

Совершенствование методов принятия решений для управления мелиоративным состоянием почв для воспроизводства плодородия сельскохозяйственных земель Краснодарского края

Сафронова Т.И.

док. техн. наук, профессор

Приходько И.А.

канд. техн. наук, доцент

Аннотация

В работе предлагается математическая модель количественной оценки мелиоративных мероприятий с учетом неопределенностей оцениваемых параметров (систем, функционирующих в условиях неопределенности) и с учетом стохастического характера воздействия природно-климатических факторов.

Ключевые слова: мелиоративная система, математическая модель, вероятностный подход, количественная оценка.

IMPROVEMENT OF DECISION-MAKING METHODS FOR THE MANAGEMENT OF THE MELIORATIVE STATE OF SOILS FOR REPRODUCTION OF FERTILITY OF AGRICULTURAL LANDS OF KRASNODAR REGION

Abstract

The paper proposes a mathematical model of quantitative assessment of reclamation measures taking into account the uncertainties of the estimated parameters (systems operating under uncertainty) and taking into account the stochastic nature of the impact of natural and climatic factors.

Key words: reclamation system, mathematical model, probabilistic approach, quantitative assessment.

В государственных программах развития Краснодарского края пристальное внимание уделено мероприятиям по воспроизводству плодородия сельскохозяйственных земель.

Для воспроизводства плодородия сельскохозяйственных земель необходима система мероприятий - мелиоративные и агротехнические приемы, внесение в почву органических и минеральных удобрений и т.д. Но мелиоративные мероприятия могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду и почву. Для обеспечения охраны водных и земельных ресурсов и производства качественной сельскохозяйственной продукции необходимо предусмотреть и внедрить комплекс мероприятий.

Разработка мелиоративных мероприятий с учетом их затратности - актуальная в настоящее время задача. Обоснование выбора управленческих решений следует проводить, количественно оценивая мероприятия, их состав, объем, сроки ввода, очередность. Такие расчеты позволят заранее оценить последствия решения, исключить недопустимые варианты и использовать рентабельные.

Комплексная оценка качества почв включает оценки физических, гидрохимических, гидробиологических показателей [1]. Характер и объём исходной информации должен исходить из концепции сохранения экологического благополучия почв, при котором обеспечивается устойчивость экосистемы и её нормальное функционирование. Необходим анализ экологической ситуации и комплексная мелиоративная оценка территории.

Наилучший вариант мелиоративного режима включает не только объем и качество урожая, но и затраты на стоимость ресурсов и ликвидацию отрицательных воздействий на окружающую среду и т.д. [2,5,6]

1. Затраты на улучшение солевого режима (гипсование, промывки и т.п.), на поддержание определенного количества питательных веществ и гумуса.

2. Затраты на дренаж, на очистку дренажных вод, на защиту от подтопления соседних земель, штрафы за загрязнения вод (поверхностных и подземных). и вод или затраты

3. Объем используемых ресурсов (сырьевых, энергетических).

5. Затраты на строительство и эксплуатацию мелиоративной системы с учетом конкретных (оптимальных) показателей мелиоративного режима.

Свойства почвы определяются набором показателей - физические, гидрохимические и другие характеристики. Оценки качества почв основываются на различных методах осреднения. Они полезны для сравнительной характеристики состояния почв, но по ряду критериев они неинформативны[3,7,8]. Они не учитывают то, что на разных территориях и в различные периоды времени в системе контроля могут применяться неодинаковые перечни измеряемых приоритетных показателей свойств почв, а также различные методики измерений. Отсюда следует несопоставимость результатов осреднённых оценок. Кроме того, такие оценки не показывают, какая относительная часть территории должна рассматриваться как загрязнённая. Все это подчеркивает необходимость вероятностного подхода к решению задачи.

Будем рассматривать параметры, характеризующие мелиоративную систему и ее режимы, случайными величинами. Такой подход позволит рассмотреть мелиоративную систему, функционирующую в условиях неопределенности, и оценить ее параметры в терминах вероятностных распределений, а также учесть стохастический характер воздействия природно-климатических факторов [4,9,10]. Исследователь получает возможность на основе вводимой информации оценивать состояние системы и разрабатывать эффективные технологии сельскохозяйственного производства.

Рассмотрим один из возможных вариантов математических моделей процесса снижения цены намечаемого мероприятия. В момент начала работ намечены мероприятия на длительность функционирования Т, цена которых S. S_i - затраты, связанные с регулированием или полным устранением отрицательных последствий мелиоративных мероприятий.

В нашей статье [1] описана модель непрерывного изменения цены мероприятия. В настоящей статье рассмотрим случай ступенчатого изменения цены.

Если за время Т₁ приемлемые параметры функционирования не достигнуты_, намечаются новые мероприятия, цена которых S₂ и длительность функционирования Т₂. Если за время Т₂ приемлемые параметры не достигнуты, намечаются новые мероприятия на длительность функционирования Т₃ и цене потерь S₃ и т.д. Этот процесс может быть пояснен рисунком 1.

Рисунок 1 - Модель процесса снижения цены мероприятия

математическая модель мелиоративный

Будем называть фазой каждый такой отрезок времени. Тогда п-я фаза характеризуется длительностью и установленной на ней ценой .

Намечаемые мероприятия образуют пуассоновский поток постоянной интенсивности . На п-й фазе достигается удовлетворительное мелиоративное состояние. Вероятность этого факта

,

где - некоторая функция от цены S. С убыванием цены функция возрастает. Потому можно отметить, что есть монотонно убывающая функция.

Выводы

В рамках предложенной математической модели нами вычислены основные характеристики цены состояния объекта - плотность распределения вероятностей рассматриваемой случайной величины, ее математическое ожидание и дисперсия. Результаты могут быть использованы для сравнительного анализа различных вариантов природоохранных мероприятий, для установления допустимых пределов изменения характеризующих параметров, превышение которых может привести к необратимым явлениям, для определения очередности осуществления мероприятий, своевременной разработки мероприятий по недопустимому ухудшению почвенно-мелиоративного состояния орошаемых земель.

Литература

1. Сафронова Т.И., Соколова И.В. Вероятностная модель процесса снижения цены намечаемого мероприятия. Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 132. - С. 324-334.

2. Чеботарев, М. И. Инновационный комплекс технологических операций для повышения мелиоративного состояния почв рисовой оросительной системы / М. И. Чеботарев, И. А. Приходько // Науч. журнал Труды КубГАУ. - 2011. - Вып. 28. - С. 169-172.

3. Сафронова, Т. И. Мониторинг почвенно-мелиоративного состояния земель дельты реки Кубань / Т. И. Сафронова, И. А. Приходько // Науч. журнал Труды КубГАУ. - 2006. - Вып. 01 (17). - С. 8.

4. Владимиров, С.А. Комплексные мелиорации переувлажненных и подтопляемых агроландшафтов: учебное пособие / С.А. Владимиров. - Краснодар: КубГАУ, 2009. - 243 с.

5. Возделывание риса без пестицидов на Кубани / В.П. Амелин, Е.Б. Величко, И.В. Марковский, С.А. Владимиров // Земледелие. - 1988. - № 5. - С. 44-49.

6. Владимиров, С.А. Алгоритм реконструкции и проектирования ландшафтно-мелиоративных систем нового поколения / С.А. Владимиров, В.П. Амелин, Е.И. Гронь // Науч. журнал Труды КубГАУ. - 2009. - Вып. 4(19). - С. 209-215.

7. Амелин, В. П. Экологически чистая ресурсо- и энергосберегающая технология возделывания риса и севооборотных культур / В. П. Амелин, С. А. Владимиров // Научный журнал Труды КубГАУ. - 2007. - Вып. 4 (8). - С. 165-170.

8. Способ мелиорации почвы в паровом поле рисового севооборота к посеву риса: пат. 2471339 C1 Рос. Федерация: МПК7 A 01 G 16/00, A 01 B 79/02 / Чеботарев М.И., Приходько И.А., заявитель и патентодержатель ФГОУ ВПО «КубГАУ». - №. 2011124233/13. заявл. 15.06.2011, - опубл. 10.01.2013, Бюл. № 1.

9. Владимиров, С.А. Методологические аспекты перехода на экологически чистое устойчивое рисоводство Кубани / С.А. Владимиров, В.П. Амелин, Н.Н. Крылова // Научно-практический журнал Природообустройство. - М.: - 2008. - №1 - С. 24-30.

10. Амелин, В.П. Методика расчета эффективности использования земель рисового ирригированного фонда / В.П. Амелин, С. А. Владимиров // Научный журнал Труды КубГАУ. - 2009. - Вып. 4(19). - С. 227-230.

Размещено на Allbest.ru