Расчет оптимальных доз внесения органических и минеральных удобрений в почву, выделенную под хлопчатник Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Содержание

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

М. П. Бабаев, С. М. Искендеров, Ф. М. Мустафаев РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВУ, ВЫДЕЛЕННУЮ ПОД ХЛОПЧАТНИК *.................3

И. Ю. Быстрова ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТОЯНИЕ КОПЫТЕЦ КОРОВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА...............................................5

К. А. Герцева, Е. В. Киселева, И. А. Сорокина СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В УСЛОВИЯХ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ........................................................8

Д. И. Жевнин ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВАРЁНО-КОПЧЁНОЙ КОЛБАСЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИЩЕВЫХ ПРЕМИКСОВ КОМПАНИИ «АРОМАДОН» ................................................9

В. А. Захаров, О. А. Карелина К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛОШАДЕЙ В ДОСУГОВОМ КОНЕВОДСТВЕ 11

Е. С. Иванов, А. В. Гришаев ВЛИЯНИЕ ЗВУКА НА РАСТЕНИЯ, ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА.......13

B. И. Лебедев, Л. В. Прокофьева ПЧЕЛОВОДСТВО РОССИИ: СОСТОЯНИЕ И МЕСТО В МИРЕ....17

Ш. Дж Салимова МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ БАССЕЙНА РЕКИ КАТЕХЧАЙ (АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ РЕСПУБЛИКА).................................................................22

Л.Ф. Соловьева К ВОПРОСУ ОПАСНОСТИ ГЕРБИЦИДОВ ДЛЯ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ................25

А. А. Терехина, О. В. Баковецкая, О. А. Федосова ЭЛЕКТРОЛИТЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ КОБЫЛ В СВЯЗИ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ НА ПРОТЯЖЕНИИ ГОДА....29

М. Н. Харитонова, Н. Н. Харитонов, Л. А. Бурмистрова ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МЕТОДОВ СТАБИЛИЗАЦИИ НА КАЧЕСТВО ПЕРГИ...................................................................32

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Г. А. Борисов, Е. Е. Семенова, И. Н. Колодяжная КАТАЛИЗАТОРЫ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВС НА ОСНОВЕ КАРБОНИЛОВ МЕТАЛЛОВ..............................................................36

C. Н. Борычев, И. А. Успенский, И. А. Юхин, К. А. Жуков, А. Ю. Морозов, В. Ю. Скопин ИННОВАЦИОННЫЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПЕРЕВОЗКАХ..............................................................37

Н. В. Бышов, Е. А. Панкова, Р. А. Панков КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ДЛЯ КОНТУРНОЙ ОБРЕЗКИ САДОВ.40

И. И. Гришин, Э. В. Клейменов НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ ВВЕДЕНИИ ВЛАГИ В ДИСПЕРСНУЮ СИСТЕМУ ПОЧВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ...................................................42

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ

А. Ю. Гусев СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ЛИЗИНГОВЫХ ПЛАТЕЖЕЙ.....................45

С. И. Шкапенков ФИНАНСОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ............................................................49

ТРИБУНА МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ Т. Н. Васильева, Л. В. Аронов МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ....................................51

Д. В. Виноградов, А. В. Поляков, Н. А. Артемова ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ................................................55

Ю. В. Горюшина ФОРМИРОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПУТЕМ ФИНАНСИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННО-КОНСУЛЬТАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ......................................59

Ю. Н. Иванычева ВОЗДЕЙСТВИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ВИТАЛЬНЫЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ................................................................62

М. П. Коновалов СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И ВОСПРОИЗВОДСТВА КОРОВ АЙРШИРСКОЙ ПОРОДЫ.............................................65

О. В. Куликова, А. А. Назарова, С. Д. Полищук ВЛИЯНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ НА ПРОЦЕССЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ ПРИ ВВЕДЕНИИ В РАЦИОН КРОЛИКОВ...............................70

Е. Е. Неронова, Н. И. Голубева ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОГРАММЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ............................................73

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ УЧЁНЫХ........................................................77

РЕФЕРАТЫ ........................................................................78

УДК 631

М. П. Бабаев, д-р с.-х. наук, профессор, директор Института Почвоведения и Агрохимии Национальной Академии Наук Азербайджана, член-корр. Национальной Академии Наук Азербайджана

С. М. Искендеров, канд. физ.-мат. наук, ст. научн. сотр.

Института Почвоведения и Агрохимии Национальной Академии Наук Азербайджана

Ф. М. Мустафаев, аспирант, Институт Почвоведения и Агрохимии Национальной Академии Наук Азербайджана

РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВУ, ВЫДЕЛЕННУЮ ПОД ХЛОПЧАТНИК*

Введение

Повышение плодородия почв типа луговосероземных является на сегодняшний день актуальной задачей [1]. Она становится более актуальной, когда земли подвергаются воздействию селевых потоков, после чего стоит задача их восстановления. При этом важную роль играют более точные расчеты оптимальных доз внесения органических и минеральных удобрений под выбранные культуры, чтобы избежать в дальнейшем остаточных негативных последствий в почве и не усугублять и без того трудную ситуацию.

Одновременно правильное использование удобрений при выращивании с учетом специфики каждой культуры в отдельности обеспечивает значительный доход. Хотя современная наука еще не может предложить решение указанной проблемы в общем виде, тем не менее, разработан ряд практических методов, которые главном образом базируются на фундаментальных работах Гринвуда, Кливера, Тернера и Торнли [2,3]. Ряд практических методов опирается на проведение расчетов по внесению удобрений под сельскохозяйственные культуры в линейном приближении, которое открывает путь к применению методов линейного программирования. В простейших случаях, когда число переменных равно двум (переменные задачи входят в первой степени) расчеты выполняются графическими способами и трудности по проведению сложных расчетов исчезают. Метод линейного программирования впервые был предложен академиком Л. В. Канторовичем [4].

Ряд идей линейного программирования изложен в фундаментальной работе Д. Данцига [5].

Главная функция метода - оптимальное распределение ресурсов с позиций выбранного критерия и при заданных ограничениях. Примеры использования в сельском хозяйстве: распределение земли по культурам, принятие решений о типах и нормах внесения минеральных удобрений, подбор рациона наименьшей стоимости для сельскохозяйственных животных, планирование потребностей в технике.

Объекты и методы

Процесс формализации в линейном программировании должен содержать три главных эле-мента:1-управляемые переменные (например, площадь земель, выделяемых под каждую культуру); 2-целевая функция (например, максимальная прибыль фермера от реализации выращиваемых им культур); 3 - ограничения (например: сумма площадей под каждой культурой не может превышать общей площади угодий фермера). С помощью метода линейного программирования можно сделать обоснованный выбор из ряда альтернативных стратегий, позволяющий сократить объем продолжительных полевых работ, выполнение которых было бы необходимым при отсутствии соответствующих расчетов. В данном случае в соответствии с моделью Оудсли, Дюмонта и Бойса [6] рассматривается распределение ресурсов, где ограничения и исходные данные известны с определенностью, а задача отыскания наибольшей пользы для фермера может быть сведена к мак-

© Бабаев М. П., Искендеров С. М., Мустафаев Ф. М., 2012

Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ, № 2 (14), 2012

симизации прибыли, либо к минимизации затрат.

В анализируемом варианте фермеру необходимо определить количество навоза крупного рогатого скота (НКРС) и сложных удобрений для разбрасывания на пяти гектарах земельного участка, выделенного под хлопчатник, таким образом, чтобы полная стоимость вносимых удобрений была минимальной. Каждая тонна НКРС содержит 5кг азота, 3 кг фосфора, 6 кг калия. Одна тонна сложного удобрения содержит 160кг азота, 160кг фосфора и 160кг калия. Одновременно, обобщение результатов прошлых наблюдений позволило сделать вывод, что минимальная норма внесения для получения нормального урожая в данном случае должна быть: 150 кг/гектар азота, 125 кг/гектар фосфора и 135 кг/гектар калия. Минимизация трудовых ресурсов по времени вычислена следующим образом: скорость разбрасывания НКРС равнялась 5 т/час, внесения сложных удобрений - 0,3 т/час; максимальный ресурс времени - 25 часов.

Обозначим в тоннах количество разбрасываемого НКРС через х^ а количество внесенного сложного удобрения через х^ Тогда уравнение по азоту будет выглядеть следующим образом:

5х, + 160x^ 750 (Ы) (1)

(для 5 гектаров, выделенных под хлопчатник, нужно как минимум 150 кг х 5 =750 кг; в каждой тонне х1 5 кг азота; в каждой тонне Х2160 кг азота). Соответственно по фосфору

Зх+160х2>625 (Р) (2)

(для 5 гектаров, выделенных под хлопчатник, нужно как минимум 125 кг х 5 =625 кг; в каждой тонне х1 3 кг фосфора; в каждой тонне х2 160 кг фосфора);

и наконец по калию

6х1+160х2>675 (К)

(3)

+_.т £ г*, часов 5 ] О.* 3

(4)

(для 5 гектаров, выделенных под хлопчатник, нужно как минимум 135кг х 5 =675 кг; в каждой тонне х1 6 кг калия; в каждой тонне х2160 кг калия) Уравнение по ресурсу времени приобретает вид

(если в течение одного часа разбрасывается 5

тонн НКРС, то х1 тонн разбрасывается в течение

Ь часов; если в течение одного часа вносится 0,3

'' тонны сложного удобрения, то х2 тонн вносится

в течение '• часов), и.н

Решение данного уравнения дает

х, + 16,6X2 < 125 © (5)

При этом учитывается, что процесс внесения азота, фосфора и калия идет почти одновременно

*0=*м=*Р=*к (6)

притом

№ < 25 часов (7)

[Здесь имеется ввиду, что процесс подкормки по азоту, фосфору и калию происходит во временном интервале 0 < I < 25 часов; ДО = I - 0 = I ; и отсюда ДО < 25 часов ; с другой стороны время, равное 25 часам, считается очень малым для вегетационного периода или других процессов выращивания культур. Исходя из этих соображений, время, равное 25-ти часам, считается практически равным *нулю* и время внесения азота, фосфора и калия равно ^ (^ = ^ =^ = \) ]

Если учесть, что стоимость одной тонны НКРС на пересчет ивР составляет 11$, а стоимость одной тонны сложного удобрения - 420$, то целевая функция 2, подлежащая минимизации, будет иметь вид (общая стоимость приобретенных удобрений в пересчете на ивО):

2=11^ + 420x2 (8)

Результаты и обсуждение

Решение уравнений (1-4) по азоту, фосфору, калию и по ресурсу времени в крайних точках дает:

(9)

Р ’>*,-20в,3; *4=5,94 К-шгПгд я,-4,й I ис1=т2в;

Решение графически изображено на рис.1. Значения х1 и Х2 определяются как точки пересечения соответствующего уравнения в виде прямой линии с осями х1 и Х2 соответственно.

Заштрихованная область на рис.1 называется в линейном подходе областью допустимых решений, поскольку она содержит все точки, удовлетворяющие одновременно всем ограничениям.

Различные значения целевой функции Z определяются как точки пересечения линий равной стоимости (8) с вершинами А,В,С,Р области допустимых решений. Минимальному Z соответствует самая нижняя линия, которая имеет хотя бы одну точку внутри или на границе области допустимых решений.

Этому условию в нашем примере удовлетворяет линия равной стоимости Z = 1835,6 $ . Она имеет общую точку с областью АВСР - точку С с координатами х1 = 62,5; Х2 = 2,73, то есть расположена на пересечении ограничений

3х1 + 160 Х2 = 625 (ограничения по фосфору) 5х1 + 16ОХ2 = 750 (ограничения по азоту)

Итак, оптимальное решение имеет следующий вид: ^

(10)

¿= 1335,0*

*Г тонн X’- ?.7Д тонн

Надо отметить, что ограничения по азоту 5х1 + 160x2 > 750 и по фосфору 3х1 + І6ОХ2 > 625 удовлетворяются как равенства (то есть является жесткими) а ограничения по калию 6х1+160х2 > 675 и по ресурсу времени х1 +16,6X2 - 125 - как неравенства (то есть имеют ослабление).

На языке агротехнических мероприятий это

интерпретируется следующим образом: фермеру для минимизации общих расходов на удобрения (минимальные суммарные затраты 1835,6 $), необходимые на 5 гектар участка земли, выбранного под хлопчатник, нужно разбрасывать 61 тонну НКРС и внести 2,73 тонн сложного удобрения.

Рис. 1 - Графическое решение задачи

Заключение

В простейших случаях, когда число переменных равно двум, задача минимизации затраты при внесении удобрений решается графическими способами и трудности по проведению сложных расчетов исчезают.

Указанный метод графического нахождения минимальной затраты при внесении органических и минеральных удобрений под определенные культуры может сильно облегчить труд фермеров и агрономов, ищущих пути наименьших затрат при сохранении высокой урожайности в сельскохозяйственном производстве.

Библиографический список 1 .Babaev М.P., Dzhafarova Ch.М. and Gasanov V.G. Modern Azerbaijani Soil Classification System Eurazian Soil Science, 2006 Vol. 39, №11, pp. 1176-1182

2. Greenwood D.Y. Cleaver T.Y. and Turner M.K. Fertilizer requirements of vegetable crops. Proceeding

of fertilizer Society No, 145, 1974.

3. Thornley Y.H.M. Crop response to fertilizer, Annals of Botany 42, 817-826, 1978.

4. Канторович Л.В. Математические методы в организации и планировании производства, Москва, 1939.

5. Dantzig G.B. Linerar Programming and Extensions, Princeton University Press, Princeton, 1963.

6. Audstey E., Dumont S. and Boyce D.S. An economic comparison of methods cultivating and planting cereals, sugar beet and potatoes an their interaction with harvesting, timeliness and available labour by linear programming. Journal of Agricultural Engineering Research, 23, 283-300, 1978.

*Данная работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Развития Науки при Президенте Азербайджанской Республики, Гоант № E3F-2010-1( 1) - 40/20-3

УДК 636.2.034

И. Ю. Быстрова, д-р с.-х. наук, доцент, Рязанский ГАТУ

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТОЯНИЕ КОПЫТЕЦ КОРОВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА

В современных условиях основным источни- торое основывается на использовании животных, ком увеличения производства молока, повышения отвечающих по морфофизиологическим призна-его качества и снижения себестоимости является кам запланированному объёму продуктивности, интенсивное ведение молочного скотоводства, ко- резистентных к неблагоприятным условиям среды

© Быстрова И. Ю., 2012