Модель устойчивого земледелия сельскохозяйственного предприятия лесостепи Южного Урала

Адаптивно-ландшафтный подход в земледелии, устойчивость сельскохозяйственного производства. Природно-климатические условия южной лесостепи Челябинской области. Методы исследований, статистическая обработка данных. Причины травматизма в растениеводстве.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 18.07.2010
Размер файла 104,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Таблица 7 - Зависимость урожайности пшеницы от суммы месячных осадков вегетационного периода в некоторых агроклиматических зонах

Агроклиматическая зона

Месяц

Уравнение регрессии

Коэффициент корреляции

Северная лесостепь

Май

Y=14,08-0,068x

-0,32

Июнь

Y=7,22+0,093x

0,67

Июль

Y=17,36-132,1/x

0,18

Август

Y=1,09xe-0,028x

-0,16

Степь

Май

Y=11,70-24,25/x

0,04

Июнь

Y=8,20+0,09x

0,52

Июль

Y=0,341xe-0,01x

0,08

Август

Y=17,13-0,096x

-0,39

Отсюда следует, что июньские осадки играют огромную роль в формировании урожая хлебных злаков. Июньская засуха весьма частое явление на Южном Урале, она и сдерживает увеличение урожайности зерновых. Июльский дефицит влаги часто совпадает со вторым критическим периодом злаковых яровых культур особенно при ранних сроках посева (первый критический период приходится на май в период кущения яровых зерновых при ранних сроках посева) (Бараев, 1988). Июльская засуха - явление нечастое в регионе и редко играет роль лимитирующего фактора. Об этом свидетельствует высокая обеспеченность осадков свыше 30 и свыше 40 мм на всем Южном Урале (Фрумин, 1999). Слабая связь урожайности с осадками августа позволяет говорить о их бесполезности в формировании урожая текущего года.

Для рано созревающих яровых культур (горох, вико-овсяная смесь) величина данного коэффициента корреляции еще ниже и колеблется от минус 0,36 до минус 0,45.

Подведем итог. Количество осадков за вегетационный период сильно влияет на изменение урожайности сельскохозяйственных культур. Корреляционный анализ показал зависимость урожайности от количества июльских осадков. Выделение из длинного ряда влажных и засушливых лет позволило разработать модель устойчивого земледелия для стабильного функционирования предприятия независимо от сложившихся погодных условий года. По результатам статистических данных можно сделать следующие выводы:

1.Одним из основных факторов неустойчивости сельскохозяйственного предприятия является колебания урожайности, которые в свою очередь зависят от количества выпадающих за вегетационный период осадков и поступающего на земную поверхность тепла.

2. Анализ 31-летнего ряда данных показал, что на Южном Урале в среднем 1 раз за десятилетие бывает избыточно увлажненный (220-337), на каждые 15 лет приходится один год с засухой, за вегетационный период выпадает не более 81 мм. При этом майская засуха наблюдается каждые 4 года, количество выпавших осадков за этот месяц колеблется от 8 до 30 мм.

3. В целях уменьшения колебаний урожайности сельскохозяйственных культур, сельскохозяйственные предприятия должны предусмотреть возможность уменьшения зависимости урожайности от погодных условий.

3.2 Описание модели

Целью математического моделирования устойчивого земледелия является нахождение таких количественных параметров системы земледелия, при которых обеспечивается экономически эффективное функционирование предприятия при определенных агроэкологических характеристиках земель и культур, заданном природно-ресурсном и производственно-ресурсном потенциале, соблюдении требований по охране окружающей среды.

Модель устойчивого земледелия разработана руководителем дипломного проекта Фруминым Игорем Лазаревичем. Модель состоит из блоков. Первый блок содержит переменные по данным культурам и технологии их возделывания. Также в состав первого блока входят основные ограничения по ресурсам и вспомогательные по формированию севооборотов и половозрастной структуры стада. Число остальных блоков определяется количеством исходов ода в модели. В реализации этой модели было задействовано три погодных сценария, причем вероятность каждого принята одинаковой. По составу переменных и ограничений второй и все последующие блоки приведены к единому виду. Переменные включают тот же набор культур, что и первый блок, но каждая из них различается по способам использования. Например, переменная первого блока ?Овес, размещаемый после зерновых третьей культурой 4-польного зернопарового севооборота?, различается по использованию - на товарное зерно, на фуражное зерно, на зерносенаж. Переменные по животноводству делятся по типам кормления, определяемым в соответствии с принятыми рационами. Ограничения второго и остальных блоков определяется использованием машинно-тракторного парка и других ресурсов. Дополнительные переменные и вспомогательные ограничения этих блоков позволяют произвести связь между накоплением (при благоприятном и среднем сценарии года) и расходованием (при неблагоприятном исходе) переходящего запаса кормов.

Необходимо формализовать задачу, для этого нужно найти значения xijkl и xiqr, максимизирующие целевую функцию:

(10)

i I; j J; k K; l L; q Q; r R.

здесь xijkl есть переменная обозначающая площадь посева в год с i-м сценарием погодных условий j-й культуры, размещенной по k-му предшественнику, используемую для получения l-го вида продукции; cijkl - прибыль, получаемая с 1 га; xiqr - переменная, обозначающая численность сельскохозяйственных животных, относящихся к q-й половозрастной группе при r-м типе кормления; ciqr - прибыль, получаемая от одной головы КРС; I - множество индексов исходов по степени благоприятности погодных условий; J - множество индексов видов сельскохозяйственных культур; K - множество индексов видов предшественников; L - множество индексов вида продукции растениеводства; Q - множество индексов половозрастных групп сельскохозяйственных животных; R - множество индексов типов кормления КРС.

После того как мы формализовали задачу, необходимо ввести ограничения.

1) Ограничение по площади пашни S

,(11)

где xjk - площадь посева j-й культуры по k-му предшественнику

2) ограничение по прямым затратам

,(12)

где bijkl - прямые затраты в год с i-м сценарием на 1 га j-й культуры, размещенной по k-му предшественнику и используемую для получения l-го вида продукции; bq - прямые затраты на содержание одной головы КРС q-й половозрастной группы, xq - численность сельскохозяйственных животных, относящихся к q-й половозрастной группе; B - наличие средств на прямые затраты.

3) По ресурсам времени на выполнение механизированных работ

(13)

Здесь tijklu обозначает объем u-го вида механизированных работ в год с i-м исходом погодных условий на 1 га j-й культуры, размещаемой по k-му предшественнику и используемую для получения l-го вида продукции; Tiu - общий ресурс рабочего времени, который рассчитывают по формуле:

,(14)

где бiu - погодный коэффициент в год с i-м сценарием, численно равный доле дней с погодой, позволяющей вести полевые работы, фu - нормативная сезонная производительность всех агрегатов в хозяйстве на u-м виде полевых работ при их выполнении в оптимальные сроки, этот показатель варьирует т 0,5 до 0,8.

4) Ограничение по размещению культур по предшественникам

(15)

Здесь xjk - площадь j-й культуры, размещаемой по k-му предшественнику; xkj - площадь k-го предшественника после j-й культуры.

5) Зависимость урожайности от предшественников и сценария года

,(16)

где uijkl - коэффициент, обозначающий производство l-го вида продукции в год с i-м сценарием на 1 га j-й культуры, размещаемой по k-му предшественнику; Uil - вспомогательная переменная, обозначающая валовой сбор l-го вида продукции в год с i-м сценарием.

6) По балансу кормов

,(17)

Здесь щlґ - коэффициент выхода готового корма lґ-го вида из l-го вида продукции растениеводства,mqrlґ - годовой расход корма lґ-го вида животным q-й половозрастной группы по r-му типу кормления.

7) Введем дополнительные ограничения по соблюдению пропорциональности между половозрастными группами КРС.

(18)

В этой формуле обозначает коэффициент пропорциональности между группами КРС; - численность сельскохозяйственных животных относимой к первой или второй q-й половозрастной группе.

8) Условие стабильности посевных площадей

(19)

где и xajk - обозначают площадь посева j-й культуры, размещаемой по k-му предшественнику в разные годы - соответственно с (а-1)-м с а-м сценарием погодных условий.

8) Условие стабильности поголовья

(20)

где и xaq - являются переменными, которые обозначают численность животных q-й половозрастной группы в годы с разными сценариями погодных условий.

9) Условие стабильности доходности растениеводства

(21)

В этой формуле коэффициент с обозначает допустимое соотношение доходности растениеводства в годы с разными сценариями погодных условий - (а-1)-м и а-м. Разность между максимальным и минимальным значением доходности не должна превышать 40 процентов.

11) Условие неотрицательности переменных

(22)

Информационная и нормативная база устойчивого земледелия схожа с другими моделями, такими как модель адаптивно-ландшафтного земледелия, модель кормопроизводства и кормоиспользования.

Наиболее сложной проблемой в построении модели является определение исходов погодных условий и разработки связанных с ним нормативов урожайности.

Культуры не одинаково реагируют на разные погодные условия. Так например, для формирования урожая пшеницы ей необходимо в первую очередь достаточно влаги, а затем теплообеспеченность, в то время как для кукурузы главным является обеспеченность теплом. Это и создает трудности для формализации их сценариев как схожего признака нормативной базы модели. При решении данной проблемы используют два подхода. При первом подходе, в качестве идентификационного признака, принимается обобщенная характеристика погодны условий, при втором - изменение урожайности культур.

Для выявления связи между урожайностью культур и погодными условиями используются длинные ряды не менее 20-25 лет. Изначально в качестве исходной информации использовались данные сельскохозяйственных предприятий за несколько последних десятилетий. Экстенсивные технологии, к которым в 1990-е годы переходили сельхозпроизводители, не привели к резкому повышению урожайности, а наоборот. Попытка разложения ряда урожайности на составляющие - тренд, связанный с изменением технологий, и случайную составляющую, связанную с колебаниями погодных условий, - не дала удовлетворительного результата. Причина этого - изменение технологий разных культур - высокозатратных (кукурузы, подсолнечника) и экстенсивных (сенокосы, пастбища) - оказалось неодинаковым. Это ограничило использование данных сельскохозяйственных предприятий и их группам в качестве исходной информации для анализа.

Для разработки нормативов за основу нами были приняты длинные ряды стационарных опытов отдела земледелия Курганского НИИ сельского хозяйства. Экспериментальные данные характеризуются высокой надежностью. Данные по урожайности культур были любезно предоставлены заведующим отделом земледелия КНИИСХ М.А.Глухих.

В качестве источника информации были использованы данные за 1967-1998 годы по стационарному опыту, посвященному исследованию севооборотов, исполнитель - старший научный сотрудник М.Н. Сметанина.

Для того чтобы сгруппировать данные по урожайности сельскохозяйственных культур, необходимо знать степень согласованности их изменений. Она характеризуется коэффициентами парной корреляции. Близкие значения этого коэффициента (все они находятся в интервале от 0,6 до 0,8), что подтверждает сходство в реакции культур на внешние условия (таблица 8).

Уравнение регрессии описывается уравнением прямой и модифицированной экспоненциальной кривой.

Таблица 8 - Уравнении регрессии, отписывающие сопряженную динамику урожайности культур по данным стационарного опыта КНИИСХ

Аргумент/функция

Уравнение регрессии

Коэффициент корреляции

Пшеница/Кукуруза

Y=84,95+7,62x

0,63

Пшеница/Однолетние травы

Y=1/(0,118-0,03ex)

0,60

Кукуруза/Однолетние травы

Y=1/(0,204-0,03ex)

0,78

Пшеница/Горох

Y=-2,026+0,5852x

0,65

Пшеница/Овес

Y=1/(0,241-0,06ex)

0,72

Такие коэффициенты корреляции позволяют при обоснованном выборе критерия группировки, в данном случае это урожайность культур, определить значения нормативов.

Выбор культуры зависит от задач поставленных перед моделью устойчивого земледелия. Если задачей является поиск путей стабилизации животноводства, то критерием группировки должна быть урожайность кормовых культур (кукуруза, однолетние травы в степи и южной лесостепи Южного Урала; многолетние травы в северной лесостепи). Если задача направлена на стабилизацию зернового производства, то критерием группировки являются зерновые культуры, либо ведущая культура - яровая пшеница. В качестве критерия группировки может быть не только урожайность культур, но и сумма осадков за июнь и июль.

Выбор критерия группировки значительно изменяет соотношение между значениями урожайности для разных лет по степени благоприятности (таблица 9).

Таблица 9 - Значение нормативов урожайности культур при разных критериях группировки по данным стационарного опыта КНИИСХ в южнолесостепном агроландшафтном районе левобережья Тобола, т/га

Культуры

Характеристика группы лет

Неблагоприятные

Средние

Благоприятные

0

N40P20

0

N40P20

0

N40P20

1

2

3

4

5

6

7

Критерий - сумма осадков за июнь и июль

Кукуруза

8,80

0,87

19,41

24,61

24,36

32,89

Вико-овес

0,84

1,24

3,58

4,75

4,37

4,88

Пшеница

0,69

0,74

1,83

2,20

2,01

2,69

Горох

0,15

0,21

1,15

1,26

0,44

0,38

Овес

0,49

0,62

1,96

2,46

1,99

3,20

Критерий - урожайность кормовых культур

Кукуруза

11,28

13,46

18,42

23,57

25,07

33,69

Вико-овес

2,35

3,04

3,41

4,12

4,01

4,98

Пшеница

1,35

1,55

1,92

2,32

1,88

2,48

Горох

0,70

0,73

1,24

1,34

1,05

1,12

Овес

1,22

1,42

1,86

2,38

2,21

3,07

1

2

3

4

5

6

7

Критерий - урожайность пшеницы

Кукуруза

14,52

18,19

20,34

25,88

19,94

26,64

Вико-овес

2,75

3,66

3,55

4,19

3,47

4,28

Пшеница

1,09

1,27

1,75

2,19

2,31

2,88

Горох

0,56

0,54

0,87

0,90

1,56

1,75

Овес

1,38

1,74

1,79

2,45

2,12

2,67

Полученные нормативы урожайности могут быть изменены в соответствии с некоторыми факторами, а именно уровнем интенсификации, качеством выполнения механизированных работ.

На основе нормативов урожайности разрабатываются технологические карты. Нами была составлена технологическая карта возделывания яровой пшеницы в южной лесостепи (приложение А). В технологических картах, в зависимости от благоприятности года, принимается разная производительность агрегатов: наибольшая для неблагоприятного года, минимальная для благоприятного. Это связано с различными значениями погодного коэффициента и производительности комплекса машин на уборке, которая связана с уровнем урожайности. Неодинаковые нормативы производительности учтены в величинах прямых затрат и потребности в сельскохозяйственных агрегатах.

Непаровые предшественники оказывают практически одинаковое значение на урожайность культур, только урожайность по пару несколько выше. Вместе с этим структуру посевных площадей можно изменять в соответствии с погодными условиями, что во многом зависит т разнообразия севооборотов. В данной модели с помощью ограничения по размещению культур по предшественникам формируется следующий набор севооборотов: 1) пар - пшеница; 2) пар - пшеница - пшеница; 3) пар - пшеница - пшеница - пшеница; 4) пар - пшеница - овес; 5) пар - пшеница - пшеница - овес; 6) пар - пшеница - однолетние травы - пшеница; 7) пар - пшеница - кукуруза - пшеница; 8) пар - пшеница - горох - пшеница; 9) пар - пшеница - однолетние травы - овес; 10) пар - пшеница - кукуруза - овес; 11) пар - пшеница - горох - овес; 12) пар - озимая рожь - пшеница; 13) пар - озимая рожь - пшеница

- пшеница; 14) пар - озимая рожь - овес; 15) пар - озимая рожь - пшеница - овес; 16) пар - озимая рожь -однолетние травы - пшеница; 17) пар - озимая рожь - кукуруза - пшеница; 18) пар - озимая рожь - горох - пшеница; 19) пар -- озимая рожь - однолетние травы - овес; 20) пар - озимая рожь - кукуруза - овес.

Таким образом, в модели представлен весь спектр предшественников, за исключением многолетних трав, которые не возделываются в степной и южной лесостепной зоне.

При расчете прибыли цены на пшеницу были приняты различными для лет с разными погодными условиями. В благоприятные годы качество пшеницы соответствует только 4-му классу, а остальное - 3-му классу ГОСТ 9353-90.

Наглядно это можно отобразить на рисунке 1, подтверждающим сведения о качестве зерна по зонам Челябинской области (по данным Челябинского управления Росгосхлебинспекции).

Рисунок 1 - Удельный вес зерна яровой пшеницы 3-го класса в Челябинской области, в процентах от массы обследованных партий

Характерно, что во влажные и прохладные годы, благоприятные для формирования высокого урожая (например, 2001), Характеризуются наименьшим удельным весом качественного продовольственного зерна, а засушливые и жаркие - максимальным (1998, 1999 годы).

В данной модели расход кормов рассчитывается на основании рационов, которые обеспечивают одинаковую продуктивность, но контрастных по структуре кормов (таблица 10). Рационы разработаны в УралНИИ сельского хозяйства.

Таблица 10 - Годовая потребность животных в кормах, ц на 1 голову

Группы животных

Виды кормов

Силос

Сенаж

Сено

Концентраты

Рационы с высокой долей силоса

Коровы, удой 4000 л

55,0

5,0

14,0

11,5

Ремонтный молодняк КРС

22,0

9,0

4,5

6,4

Молодняк КРС на откорме

47,0

-

0,7

7,5

Рационы с высокой долей сенажа

Коровы, удой 4000 л

30,0

25,0

6,0

13,0

Ремонтный молодняк КРС

14,5

11,0

6,5

5,4

Молодняк КРС на откорме

-

30,0

0,3

7,5

Контрастные варианты по структуре рационов - сенажный и силосный, дают возможность перехода от одного типа кормления к другому, из-за неодинаковой продуктивности кормовых культур в разные годы, а также создания переходящего запаса кормов, предусмотренных по некоторым и них, а именно концентратам и силосу.

3.3 Агроэкономический анализ решений

Анализ решения задачи рассмотрим на условном примере сельскохозяйственного предприятия южной лесостепи низменности левобережья Тобола.

В качестве основных ограничивающих параметров в модели приняты площадь пашни (не более 10000 га), площадь естественных кормовых угодий (3000 га), наличие зерноуборочных комбайнов и комплексов машин для уборки кормовых - кукурузы на силос, однолетних трав на сенаж и овса на зерносенаж, многолетних трав и улучшенных сенокосов на сено. Обеспеченность техническими средствами предусмотрена на уровне средних значений для группы хозяйств Варненского и Чесменского районов Челябинской области на 1999 год.

Размер матрицы задачи параметрического программирования составил 144·121.

Рассмотрим результаты решения четырех вариантов задачи.

В первом варианте введем одно ограничение о поддержании постоянной посевной площади культур и севооборотов при любом исходе погодных условий. Исходная матрица первого варианта приведена в приложении Б.

Второй вариант отличается от первого введением одного условия - создание переходящего запаса корма. Переходящий запас злаковых и бобовых концентратов, а также силоса может быть сформирован за счет тех кормов, которые не используются в благоприятные и средние годы. Такое же условие характерно для третьего и четвертого варианта.

В третьем варианте, введено ограничение по минимальной численности крупного рогатого скота - не менее 1300 голов. Именно такой норматив характерен для хозяйств южной лесостепи.

Четвертый вариант, содержит ограничение по амплитуде колебаний объемов производства товарного зерна. При этом предельно допустимое соотношение между благоприятным и средним годом, а также между средним и неблагоприятным годами принято равным 1,4:1.

При исследовании всех вариантов принимаем одинаковый уровень интенсификации. Применяемые технологии относятся к нормальной категории. Результаты решения параметрической задачи, полученные для четырех рассмотренных вариантов, представлены в таблице 11.

Таблица 11 - Результаты моделирования устойчиво земледелия сельскохозяйственного предприятия южной лесостепи

Параметры модели

Варианты модели

Общие показатели

Среднегодовая прибыль, тыс.руб.

222927

23841

21286

17346

Площадь, га: пара

2466

2378

1892

2326

озимой ржи

1693

1994

1130

0

пшеницы

2443

2066

2357

3045

овса

2001

2379

2345

1957

гороха

340

147

452

825

однолетних трав

456

405

67

615

кукурузы

200

144

200

167

многолетних трав

600

487

1557

1065

используемой пашни

10000

10000

10000

10000

Производство, ц: молока

8192

9418

11700

11351

товарных приростов

1253

1248

1873

1504

Поголовье крупного рогатого скота

911

1047

1300

1262

Благоприятный год

Овес: на товарное зерно

2001

2131

1434

0

на фуражное зерно

0

0

0

1234

на зернофураж

0

0

258

556

Горох: на товарное зерно

286

0

276

679

на фуражное зерно

54

147

176

146

Однолетние травы: на сенаж

289

230

67

0

на зеленый корм

167

175

0

615

Многолетние травы: на сено

600

487

600

600

на зеленый корм

0

0

957

466

Улучшенные сенокосы

0

0

0

0

Пастбища

536

616

765

643

Переходящий запас, т

злаковых концентратов

-

176

101

3838

бобовых концентратов

-

103

1398

129

силоса

-

962

681

1028

Производство товарного зерна, т

14399

14472

15546

7858

Средний год

Овес: на товарное зерно

1952

1973

0

929

на фуражное зерно

49

405

0

1026

на зернофураж

0

0

267

0

Горох: на товарное зерно

138

0

241

683

на фуражное зерно

202

147

212

0

Однолетние травы: на сенаж

78

329

67

396

на зеленый корм

0

76

0

219

Многолетние травы: на сено

600

487

600

600

на зеленый корм

0

0

927

466

Улучшенные сенокосы

0

0

0

0

Пастбища

832

957

1189

1154

Переходящий запас, т

злаковых концентратов

-

351

724

877

бобовых концентратов

-

0

0

0

силоса

-

1324

0

1445

Производство товарного зерна, т

10218

10266

7673

6286

Неблагоприятный год

Овес: на товарное зерно

977

2064

1625

1894

на фуражное зерно

530

0

0

0

на зернофураж

493

314

694

62

Горох: на товарное зерно

0

40

453

826

на фуражное зерно

340

106

0

0

Однолетние травы: на сенаж

0

0

67

389

на зеленый корм

256

405

0

227

Многолетние травы: на сено

0

0

0

600

на зеленый корм

600

487

1527

1066

Улучшенные сенокосы

473

600

60

0

Пастбища

1080

1241

1542

1496

Производство товарного зерна, т

4711

5593

4614

2029

Анализируя результаты первого варианта, видно что в структуре товарной продукции преобладает зерно. На него приходится 78 % от общей стоимости реализации. Более 60 % пашни занята 3- и 4-польными зернопаровыми севооборотами. Скотоводство сохраняет свою устойчивую нишу. В благоприятный год удается произвести необходимое количество кормов. Только 14 % пашни используется для производства объемистых кормов, а в качестве концентратов в такие годы используются в основном зерноотходы. При ухудшении погодных условий на удовлетворение потребности в кормах приходится направлять все большую часть пашни и материально-технических средств. В Неблагоприятный год для заготовки зерносенажа используется значительная часть площади овса. Весь горох, выращиваемый в хозяйстве в неблагоприятный год, используется как фуражное зерно.

Второй вариант предусматривает создание в благоприятный год переходящих запасов кормов, что позволит при тех же денежных и технических ресурсах, за счет более рационального использования земли, увеличить массу прибыли почти на 1 миллион рублей. Прирост товарной продукции за счет животноводства: численность скота в данном варианте составляет 1047 голов, что на 136 голов больше по сравнению с первым. Во втором варианте происходит незначительное увеличение производства товарного зерна в неблагоприятные годы. Это стало возможным за счет перераспределения через страховой фонд кормовых ресурсов. В третьем варианте рост поголовья, не привел к улучшению экономических показателей, а наоборот. Обеспечение кормами дополнительного поголовья достигается за счет сокращения среднегодового производства товарного зерна на 800 тонн. Создание переходящих запасов силоса и концентратов, не позволяют решить проблему нехватки кормов при сохранении оптимальной структуры растениеводства. При этом возрастают площади отводимые под многолетние травы, которые убираются на летнюю зеленую подкормку скота.

Четвертый вариант интересен с точки зрения оценки Внутренних резервов земледелия по стабилизации производства. Стабилизация достигается путем снижения эффективности уровня производства в средний и благоприятный год, а не за счет повышения его в неблагоприятный. Резервом стабилизации стал 3-польный зернопаровой севооборот. Но притом, что в исходных данных мы установили одинаковый для всех вариантов уровень интенсификации, в четвертом варианте он приводит к снижению средней продуктивности и эффективности. В условиях степи Южного Урала многие сельхозпредприятия, рассматривают 3-польные севообороты как важный ресурс своего выживания в экстремальные годы. Животноводство так же, в данном варианте является резервом стабилизации производства.

В четвертом варианте численность скота увеличилась более чем на 200 голов, по сравнению с оптимальным вариантом и приблизилась к уровню третьего.

Итогом всего написанного выше, является то, что стабилизация производства - это важная составная часть рационального хозяйствования, которая требует для своей реализации значительную плату в виде снижения средней (для ряда лет) эффективности производства.

4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1Охрана труда

4.1.1 Причины травматизма в растениеводстве

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные иные мероприятия (Шкрабак, 2002).

Охрана труда включает законодательство по охране труда, технику безопасности и производственную санитарию.

Каждый несчастный случай с людьми - следствие определенных причин: организационных, технических, санитарно-технических, гигиенических и психофизиологических (личных). Наиболее частые причины производственного травматизма - организационные. К ним относятся: отсутствие или формальное проведение инструктажей и курсового обучения по охране труда, слабый контроль за выполнением мероприятий по охране труда, нарушение правил допуска к работе, неудовлетворительное содержание сельскохозяйственной техники и рабочих мест. Несогласованность действий рабочих при групповой работе.

К техническим причинам травматизма относят недостатки в конструкции машин и механизмов. Например, недостаточная устойчивость универсально-пропашных тракторов на склонах и при поворотах из-за высокого расположения центра тяжести, недостаточно сильного тормоза, тяжелого управления, недостаточной обзорности для водителя, несовершенного устройства приспособлений для сцепки или навески машин на трактор, а также неисправности техники. К техническим причинам относят несовершенство технологических процессов, например ручная обрезка свеклы, ручная обрезка капусты. Ручная подача продукта в перерабатывающую машину, а также отсутствие автоматики блокировки, сигнализации.

Санитарно-техническим (санитарно-производственным) причинам травматизма относят неблагоприятные условия работы: повышенный шум, загазованность воздуха, захламленность помещения или рабочего места, недостаточную вентиляцию помещения и его неудовлетворительное освещении, отсутствие помещения для отдыха, обогрева, которые приводят к быстрой утомляемости и снижению реакции. К гигиеническим причинам травматизма относятся нарушение режимов труда и отдыха. Питания, ухода за одеждой и обувью и личной гигиены.

К психофизиологическим (личным) причинам травматизма относятся неправильное восприятие опасности, ошибочные действия и др.

Мероприятия, предотвращающие производственный травматизм, должны:

1)обеспечить безопасные условия труда на конкретном рабочем месте;

2)обеспечить надлежащее поведение всех участвующих в работе, включающее:

-повышение общей культуры производства и производственной квалификации всех работающих;

-механизацию, автоматизацию и дистанционное управление машинами, механизмами и технологическими процессами, особенно с тяжелыми и вредными условиями труда;

-правильный допуск к работе;

-замену опасного оборудования безопасным;

-обучение всех работающих вопросами охраны труда, включая применение эффективных методов и средств пропаганды и наглядной агитации;

-соблюдение норм трудового законодательства;

-внедрение стандартов по безопасности труда;

-организацию и осуществление контроля за работой по охране труда;

-тщательное выяснение причин производственного травматизма, разработку и осуществление мероприятий по их устранению;

-разработку (при отсутствии) и введение в действие инструкций по охране труда для конкретных рабочих мест (Калошин, 1981).

4.1.2 Требования безопасности при работе с вычислительной техникой

Отрицательные факторы, воздействующие на пользователя ПК, можно разделить на две группы. Первая связана с психологическими и физиологическими особенностями человека. Это монотонность работы операторов при вводе текстов, эмоциональные перегрузки, стрессы из-за вероятности как сбоев в системах. Так и собственных ошибок, перегрузки ряда систем организма (глаз, мышц кисти, предплечья, шеи, спины). Немаловажен так же недостаток физической нагрузки на другие части организма.

Факторы второй группы связаны с внешними условиями, в которых находится во время работы пользователь: нарушение эргономических требований на рабочем месте, дискомфортный микроклимат, различные излучения, недостаточная освещенность рабочей поверхности и т.п. (Раздорожный, 2003).

В России требования к безопасности пользователя ПК изложены в санитарных правилах «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы», утвержденных Госсанэпидемнадзором России в 1996 г., а так же регламентированы ГОСТами: «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности».

Электромагнитные поля различной природы и интенсивности сопровождают работу всех приборов и устройств, использующих электрическую энергию. В современных ПК основным источником переменных электромагнитных полей разных частот и постоянного электростатического поля в силу конструктивных особенностей являются мониторы с электронно-лучевыми трубками, причем интенсивность излучений может оказаться выше допустимых пределов. При длительной работе, а так же во взаимодействии с другими вредными факторами, сопровождающими эксплуатацию ПК, возникает эффект накопления воздействия электромагнитных полей, что может привести к ряду серьезных нарушений здоровья пользователей. Так, на органы зрения влияют поля даже малой интенсивности (возможно развитие катаракты, глаукомы и других серьезных заболеваний), электростатическое поле может вызвать отслоение роговицы глаза. Кроме того, электростатическое поле приводит к дефициту отрицательных аэроионов и к повышенной концентрации пыли в воздухе рабочей зоны. Последнее усугубляет негативное влияние электромагнитных полей на здоровье пользователя. Воздействие их на головной мозг со временем так же может привести к серьезным заболеваниям - вплоть до развития злокачественных образований.

Связь корпуса системного блока с рабочим нулем сети питания недопустима, так как при обрыве этого провода корпус оказывается под «фазным» напряжением. Кроме того, при большой нагрузке в электрической сети на рабочем нуле наводится значительный потенциал, и сам корпус может являться источником электромагнитных излучений частотой 50 Гц.

Поэтому необходимо проверять, чтобы электрическая сеть питания имела три провода - фаза, нуль и защитный нуль.

Обращать внимание на расстояние от тыльной стороны монитора до другого рабочего места- оно должно составлять не менее 1,5 м, экран компьютера от глаз пользователя не должен быть ближе 0,7 м (Панасюк, 2000).

4.2 Охрана природы

Экологическая безопасность требует учета всех факторов, определяющих уровень жизни, а значит и долголетие человека. В ее обеспечении существенную роль играет комплекс средств, которые выбирает общество для управления качеством окружающей среды, как на национальном, так и на международном уровне. Основным условием решения этой проблемы является придание устойчивого развития всем объектам биосферы, в том числе и человеческому обществу. При неустойчивом развитии в конечном итоге формируются неблагоприятные деградационные процессы. Поэтому несомненно, что разработка методов управления устойчивым развитием природных комплексов является неотъемлемым условием создания надежных систем жизнеобеспечения (Черников,2000).

На конференции ООН по окружающей среде и развитию в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, на XXVII международном географическом конгрессе, в 1992 г. в 1992 г. в Вашингтоне и на VI Международном экологическом конгрессе в 1994 г. в Манчестере, было заявлено о возрастающей озабоченности международного сообщества угрозой глобальной экологической катастрофы и необходимости поиска оптимальных путей развития человеческой цивилизации (Колбасов, 1992; Программа действий…,1993). Откликом на это стала концепция Sustainable development-стабильного сосуществования человечества и природы. Конкретизация данной концепции в отношении сельского хозяйства, получившая название Sustainable agriculture. Преодоление противоречий между возрастающими потребностями человечества и ограниченными возможностями биосферы, предотвращение экологического кризиса лежит на пути сочетания интеллектуального потенциала человека и самоорганизующих свойств биосферы (Кирюшин, 1996). Категория «устойчивость экосистемы» имеет основополагающее значение для оценки современных и перспективных систем земледелия, практических мер по управлению агроэкосистемой, а также эффективности реконструкции существующих и создания новых агроэкосистем (Черников, 2000).

Хотя будущее агроландшафтов в основном определяется хозяйственной деятельностью, оно во многом зависит от территориальной и организационной согласованности природных и антропогенных структур. Критерием правильного решения задачи является устойчивость сформированного ландшафта. В этом отношении представляет интерес предложенное А.А.Варламовым и С.Н.Волковым (1991) понятие «экологически устойчивый участок», под которым понимается территория. Выделенная с учетом однородности характеристик ее природных ресурсов, а также комплексности их действия и сохраняющая свои ландшафтные особенности в процессе хозяйственного использования. Если в процессе хозяйственного использования обеспечивается возможность прекращения или ослабления негативного воздействия физико-географических и социально-экономических условий на почвенные, водные и растительные ресурсы (эрозия, засоление и уплотнение почв, осушение местности, зарастание сельскохозяйственных угодий лесом и кустарником, ухудшение условий существования флоры и фауны и т.д.), то пространственное расположение участка сохраняется, но его потенциал и экономическая оценка увеличиваются. В конечном счете, сохраняются организация территории участка и устойчивость использования его отдельных ресурсов. При этом не ограничиваются возможности роста плодородия почв и дифференцированного дохода с участков (Черников, 2000).

Современные экологические взгляды агрономической общественности далеко не однозначны. Весь их спектр можно свести к трем точкам зрения.

Первая заключается в признании неизбежности и безальтернативности дальнейшего наращивания (или, по крайней мере, сохранения на современном уровне), использовании достижений техногенной цивилизации. Все менее популярная среди представителей сельскохозяйственной науки, эта точка зрения по-прежнему сохраняет немало сторонников в среде аграриев-практиков.

Вторая точка зрения представлена различными вариантами альтернативного земледелия - биодинамического, органического и т.п. Она возникла на Западе, как естественная реакция на непомерное и не всегда достаточно научно-обоснованное использование средств интенсификации.

Третья точка зрения заключается в дифференцированном подходе к проблеме. Сторонники дифференцированного подхода отмечают явное противоречие подхода сплошной интенсификации многим фундаментальным законам экологии и экономики. Не соглашаясь с апологетами биодинамического и органического земледелия, они указывают на низкую производительность альтернативных систем, их неспособность обеспечить потребность населения планеты в продовольствии и других материальных благах. В конечном итоге концепция дифференцированного по уровням интенсификации аграрного природопользования может быть сведена к следующим положениям:

а) существуют пределы, за которыми тотальная интенсификация становится экономически не выгодной и экологически опасной;

б) возврат под видом заботы о сохранении природы к интенсивным формам хозяйствования приведет к резкому сокращению производства продовольствия, а впоследствии этого - к голоду и социальному хаосу, либо к жесткому нормированию в условиях тоталитарных социальных систем;

в) уровень интенсификации аграрного производства должен быть дифференцированным и тщательно адаптированным к местным природным условиям, вплоть до отдельных элементарных ареалов агроландшафта;

г) экологические и экономические издержки дальнейшего прогресса сельского хозяйства можно сильно уменьшить на базе современных и будущих достижений генетики, Биотехнологии, физиологии питания растений и других фундаментальных естественных дисциплин, их связи с прикладными аграрными дисциплинами.

Новейшие достижения науки позволяют совершенствовать существующие новые методы ведения сельского производства, выявляя в растениеводстве и животноводстве дополнительные резервы для стабилизации агроландшафтов. В первую очередь, необходимы анализ и учет ландшафтно-экологических особенностей конкретной территории. Создаваемые агроландшафты функционируют в соответствии с природными закономерностями данного района.

В России обоснование методологии экологической оптимизации агросистем ведется несколькими научными школами.

Одна из важнейших функциональных задач современной экологии- разработка основ и принципов природосообразности в различных областях производственной деятельности. При этом наряду с аргументированным объяснением различных реальных и возможных ситуаций необходимы дельные рекомендации по организации рационального природопользования и предотвращению отрицательных последствий, обусловленных непродуманным вмешательством в окружающую среду и ее непредвиденными изменениями (Черников, 2000).

В последние годы получили развитие различные аспекты дифференциации земледелия. Однако интегрального решения задачи формирования систем земледелия с учетом определяющих природных и социально-экономических факторов не найдено (Кирюшин,1996).

Таким образом, данная работа, направлена на повышение устойчивости функционирования сельскохозяйственного предприятия, соответствует основным концепциям охраны природы. Так как рекомендует достижение устойчивого уровня производства, а значит, снижает риски колебаний продуктивности агроэкосистем, предотвращая резкое смещение экологического равновесия в них. Путем более полного использования погодных ресурсов можно снизить и точно обосновать объемы применения средств интенсификации.

Выводы

1. Погодные условия вегетационного периода определяют урожайность основных культур, возделываемых на Южном Урале. Урожайность - это признак, который достаточно сильно изменяется под влиянием погодных условий. Коэффициент вариации урожайности у ведущей культуры - яровой пшеницы - составляет 32,16 %, у кукурузы 52,25 %, у однолетних трав 47,47 на неудобренном фоне.

2. Сравнивая коэффициенты вариации урожайности культур по данным стационарного опыта, можно сказать, что рост интенсификации не способствует повышению стабильности производства.

3. Одним из способов уменьшения зависимости сельскохозяйственного производства от погодных условий рассматривается создание переходящего запаса объемистых и концентрированных кормов. Разработана модель устойчивого земледелия, позволяющая рассчитать оптимальные варианты для лет с разными сценариями погодных условий с учетом создания переходящего запаса кормов.

4. Анализ некоторых вариантов предложенной оптимизационной модели подтвердил практическую значимость рассмотренных мер по повышению устойчивости сельскохозяйственного производства

5. Полученное решение позволяет при рациональном использовании земли увеличить прибыль почти на 1 миллион рублей, по сравнению с остальными предложенными вариантами.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Устойчивость сельскохозяйственного производства трактуется в контексте более широкого понятия экономического гомеостаза как способность предприятия к возврату к оптимальному равновесному состоянию, характерному для нормальных условий. Меры по повышению устойчивости сельского хозяйства необходимо рассматривать в качестве составной части адаптивного земледелия, так как полностью согласуются с его базовыми положениями, общей направленностью на увязку всех элементов аграрного природопользования.

2. В сельскохозяйственных предприятиях зерно-скотоводческой специализации степи и южной лесостепи Южного Зауралья в качестве основных элементов модели устойчивого земледелия предложено рассматривать стабилизацию основных показателей животноводства. Они должны достигаться путем такой оптимизации структуры использования пашни, которая бы позволяла при сохранении необходимого уровня производства товарного зерна обеспечить стабильное производство и использование кормов. Рассмотрены два направления стабилизации кормопроизводства - создание переходящих запасов фуража и использование части посевных площадей зерновых культур (овса) для заготовки объемистых кормов.

3. Предложена параметрическая двухэтапная модель, позволяющая осуществлять поиск оптимальных параметров устойчивого земледелия. Основными входными параметрами этой модели является уровень продуктивности и экономические показатели основных полевых культур в годы с неодинаковыми погодными условиями. Выходными параметрами модели является структура посевных площадей и ее детализация по видам использования продукции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроклиматические ресурсы Челябинской области. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 151с.

2. Агроэкология / Черников В.А., Голубев А.В. и др.; под ред. В.А. Черникова , А.И. Черкеса - М.: Колос, 2000. - 536 с.

3. Бараев А.И. Избр. труды. - М.: Агропромиздат, 1988. - 383 с.

4. Бахарева А.Ф., Терпугов Н.В. Агрохимическая характеристика почв и применение удобрений в Курганской области. - Челябинск: Юж. - Урал. кн. издат., 1988. - 383 с.

5. Варламов А.А., Волков С.Н. Повышение эффективности использования земли. - М.: Агропромиздат, 1991. - 56 с.

6. Горчаков А.А., Орлова И.В. Компьютерные экономико-математические модели. - М.: Компьютер, 1995. - 132 с.

7. Гринин А.С., Орехов Н.А., Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 269 с.

8.Земледелие / Баздырев Г.И., Лошаков В.Г., Пупонин А.И. и др.; под ред.А.И. Пупонина - М.: Колос, 2000. - 552 с.

9. Калошин А.И. Охрана труда. - М.: Колос, 1981. - 272 с.

10. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос, 1996. - 367 с.

11. Козаченко А.П. Состояние почв и почвенного покрова Челябинской области по результатам мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. - Челябинск, 1997. - 112 с.

12. Колбасов О.С. Конференция ООН по окружающей среде и развитию // Изв. РАН. - Сер. геогр. - 1992. - 148 с.

13. Кушниренко Ю.Д. Челябинская область // Агрохимическая характеристика почв СССР: Казахстан и Челябинская область. - М.: Наука, 1968. - 219 с.

14.Ланге О., Банасиньский А. Теория статистики. М.: Статистика, 1971. - 400 с.

15. Марамыгин С.В., Сотникова А.Т. Повторяемость засухи в Зауралье // Через опыт в науку : Тез. докл. науч.-практ. конф. - Курган, 1995. - 375 с.

16. Никонов А.А. Обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства и борьбе с засухой // Научные основы устойчивого развития сельского хозяйства в засушливых районах СССР - Курган, 1987. - 432 с.

17. Образцов А.С. Системный метод: применение в земледелии. - М.: Агропромиздат,1990. - 303 с.

18. Панасюк В.В., Фомин В.И. Анализ результатов измерений электромагнитных полей 1000 мониторов, установленных на российских предприятиях.//Мир ПК. - 2000 - №113. - 113 с.

19Полунин И.Ф. Математическое программирование в землеустройстве6 Учеб. пособие для вузов. - Минск: Высшэйша школа, 1972. - 240 с.

20. Попович И.В. Методика экологических исследований в сельском хозяйстве. - М.: Экономика, 1973. - 278 с.

21. Программа действий. Повестка дня на XXI век и другие документы конференции в Рио-де Жанейро. - М.,1993. - 266 с.

22. Раздорожный А.А. Безопасность производственной деятельности: Учеб. Пособие - М.: ИНФРА - М, 2003. - 208 с.

23. Справочник по климату СССР. Вып.9, ч.II. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - 362 с.

24. Справочник по климату СССР. Влажность воздуха, атмосферные осадки и снежный покров. Вып. 9, ч.IV. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 372 с.

25. Федосеев П.Н. Уборка зерновых культур в районах повышенной влажности - М.: Колос, 1969. - 175 с.

26. Статистика сельского хозяйства/ Афанасьев В.А., Маркова А.И. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 272 с.

27. Фрумин И. Л. Зерновое производство Челябинской области: пути адаптации к рынку//Пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства: Сб. науч. работ / ЧГАУ, Челябинск, 1998. - 104 с.

28. Фрумин И.Л. Урожайность и продолжительность вегетационного периода зерновых культур в связи с гидродинамическими условиями / Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения: Сб. науч. тр./ ЧГАУ, 1998. - 70 с.

29. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа. - М.: Изд-во мех.-мат.ф-та МГУ, 1996. - 107 с.

30. Цыгичко В.Н. Прогнозирование социально-экономических процессов. - М.: Финансы и статистика, 1986. - 207 с.

31. Чирков Ю.И. Основы агрометеорологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 247 с.

32. Шкрабак В.С., Казкаускас Г.К. Охрана труда. - М.: Агропромиздат, 2000. - 509 с.

33. Экономика сельского хозяйства / Минаков И.А., Сабетова Л.А., Куликов Н.И. и др.; под ред. И.А.Минакова. - М.: Колос, 2002. - 328 с.

34. Яно С.Японская экономика на пороге двадцать первого века. - М.: Прогресс, 1972. - 255 с.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.