農(nóng)村種植計劃的優(yōu)化問題
——以青海省尖扎縣為例

馬爾沙/西北民族大學(xué)

農(nóng)村種植計劃的優(yōu)化問題
——以青海省尖扎縣為例

馬爾沙/西北民族大學(xué)

本文以土地資源、農(nóng)作物需水量、肥料、鄉(xiāng)村勞動力資源、農(nóng)業(yè)機械總動力等作為農(nóng)業(yè)種植業(yè)規(guī)劃的約束條件，建立基于線性規(guī)劃的農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。以青海尖扎縣為例，提出農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，該優(yōu)化方案具有實用性和合理性。

線性規(guī)劃；運籌學(xué)；種植優(yōu)化方案；青海尖扎

當(dāng)今社會耕地和糧食問題受到普遍的關(guān)注，那么如何利用有限的資源去合理利用耕地以此獲得更大的產(chǎn)量就變得尤為重要。現(xiàn)如今廣大農(nóng)村不能合理利用土地因此收益比較少,不斷的城鎮(zhèn)化進程也加劇了農(nóng)村的田地惡化，尤其是種田的農(nóng)民用戶越來越少，因而導(dǎo)致大量的農(nóng)田荒漠化。

青海省尖扎縣位于青海省東南部黃土高原與青藏高原過渡帶,1960～4614米，相對高差2654.7米尖扎縣地形復(fù)雜，全縣地勢西高東低、境內(nèi)崇山密布。氣候?qū)俅箨懶愿咴瓪夂?，為青藏高原特殊性氣候區(qū)；溫差大，年平均溫度為7.8℃；年日照時數(shù)為4432小時；平均降水量為350-400毫米；無霜期186天。人均土地面積有限，而且土壤也逐漸惡化；該區(qū)屬于典型的干燥少雨區(qū)；農(nóng)業(yè)分川水、淺山、腦山農(nóng)耕區(qū),有耕地79198畝,其中水澆地29716畝，淺山地36202畝；已形成糧油、畜牧業(yè)、果品全膜馬鈴薯生產(chǎn)基地。糧食產(chǎn)量達到1446萬公斤,油料產(chǎn)量達到104萬公斤。該區(qū)表現(xiàn)“高山深盆”地貌，大型農(nóng)業(yè)機械化程度很低。針對上述情況，很有必要對尖扎縣農(nóng)村種植計劃提出優(yōu)化方案，使有限的土地最大利用化，從而為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展和謀策者們帶來一定的指導(dǎo)意義，也能促進當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

本文根據(jù)該縣種植農(nóng)作物實際情況和種植經(jīng)驗，利用運籌學(xué)原理對目前存在的問題進行求解，并分析和評價。然后對其進行合理優(yōu)化，使其收益最大。

1.研究方法和步驟

本文應(yīng)用運籌學(xué)原理和方法，建立運籌學(xué)模型。首先通過對農(nóng)戶種植情況的了解，利用線性規(guī)劃的有關(guān)知識建立運籌學(xué)模型；然后利用計算機軟件算出最優(yōu)結(jié)果。

1.1 農(nóng)田

（1）土壤板結(jié)

由于大量施用化肥,土壤肥力出現(xiàn)某些衰退,有機質(zhì)匱乏。透氣性降低,需氧性的微生物活性不斷下降,土壤熟化慢,造成土壤板結(jié),全膜馬鈴薯根系發(fā)育不良,影響全膜馬鈴薯正常生長。

（2）鹽漬化加重

過量施用化肥后,土壤中鹽離子增多,PH值升高,使土壤鹽漬化加重,妨礙根系正常吸水,影響植株生長。

（3）微量元素缺少

多年連作的全膜馬鈴薯,吸收土壤中的鋅, 硼, 銅,錳等微量元素,又沒有補充施用微肥,致使土壤中的微量元素日漸減少,因此嚴(yán)重缺少微量元素,影響全膜馬鈴薯的生長發(fā)育。

（4）活土層變淺

全膜馬鈴薯多實行茬茬相扣間套作,多用人工翻載,未用牛犁深翻,來用機械深翻等使活土層變淺。

（5）病害蟲不斷積累

連做使病菌蟲害在土壤中積累增多,危重加重,根系因而受害腐爛,甚至全株枯死。由于病蟲害嚴(yán)重、農(nóng)藥使用量不斷增加,造成全膜馬鈴薯污染。

2.案例分析

為了能幫助農(nóng)戶優(yōu)化種植，經(jīng)過查資料得某農(nóng)戶的種植情況：此農(nóng)戶共承包土地23畝（1畝=666.7m2），其中坡地10畝，旱地8畝，水田5畝。在這23畝土地上，可以種植的作物有3種。其中第一種作物適合于在坡地與旱地種植，第二種作物只適合于在旱地種植，第三種作物則三種類型的土地都適合于水田種植，這三種農(nóng)作物分別是馬鈴薯，油菜花。根據(jù)經(jīng)驗，在坡地種植第一種作物獲得100元收入所需要的面積是0.4畝，在旱地種植第一種作物獲得100元收入所需要的面積是0.3畝；旱地種植第二種作物獲得100元收入所需要的面積是0.25畝；在坡地種植第三種作物獲得100元收入所需要的面積是0.2畝，在旱地種植第三種作物獲得100元收入所需要的面積是0.15畝，在水田種植第三種作物獲得100元收入所需要的面積是0.4畝；在坡地種植第四鐘作物獲得100元收入所需要的面積是0.18畝，在旱地種植第四種作物獲得100元收入收入所需要的面積是0.1畝，在水田種植第五種作物獲得100元的收入需要的面積是0.15畝，在水田種植第六種作物獲得100元收入所需要的面積是.0.1畝。那么如何按排種植計劃，才能獲得最大的收益？

2.1 研究問題的特點

不同的耕地對同一種作物的產(chǎn)量會產(chǎn)生不同的影響，六種作物和不同的耕地存在一定關(guān)系，可以利用有限土地得到最大產(chǎn)量.

2.2 基本數(shù)據(jù)的建立

農(nóng)戶共承包土地23畝，其中坡地10畝，旱地8畝，水田5畝。在這23畝土地上，可以種植的作物有6種，每種作物獲100元所需面積如下：

第一種作物：旱地0.3畝；坡地0.4畝

第二種作物：旱地0.25畝

第三種作物：旱地0.15畝；坡地0.2畝；水田0.4畝

第四種作物：旱地0.1畝；坡地0.18畝

第五種作物：水田0.15畝

第六種作物：水田0.1畝

3.結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

雖然基于此次調(diào)研數(shù)據(jù)進行的線形規(guī)劃模型分性的，但該理論模型難免存在其局限性：

（1）線性規(guī)劃它是以價格不變和技術(shù)不變?yōu)榍疤釛l件的，不能處理涉及到時間因素的問題。因此只能以短期計劃為基礎(chǔ)。

（2）在種植活動中，投入產(chǎn)出的關(guān)系不完全是線性關(guān)系，由于在一定的技術(shù)條件下，報酬遞減規(guī)律起作用，所以要滿足線性假定是不可能的。在線性規(guī)劃解題中，常常把投入產(chǎn)出的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系來處理，以滿足線性的假定性，客觀上產(chǎn)生誤差。

分析以上案例后得出的結(jié)論為全部的5畝水田都用來種植第六種作物，在旱地拿出2.45畝地種植第二種植物，其余 5.5畝旱地全部種植第四種作物，10畝坡地全部用于種植第四種作物，其他的三種不安排種植此時獲得最大利潤1153.33元。

3.2 建議

（1）一塊地里不要年年季季種一種全膜馬鈴薯品種,可進行輪作換茬中另一種全膜馬鈴薯品種,如瓜類與蔥類輪作,可減少病蟲害發(fā)生,減輕毒素的毒害作用。施用有機肥,改善土壤團粒結(jié)構(gòu),增強土壤透氣性和保水保肥蓄熱能力,使土壤疏松肥沃,緩解土壤鹽漬化,促進全膜馬鈴薯根系發(fā)育,不斷提高其抗病抗災(zāi)能力。種植多年以后,可以把握季節(jié),適當(dāng)休閑,如露天全膜馬鈴薯地可利用冬季休閑時進行深翻曬土凍土,消滅病蟲源,恢復(fù)地力。根外追肥,以補充土壤中含量不足,硫酸鋅可用0.05-0.20％濃度,硼砂可用0.1-25％,鉬酸胺可用0.02-0.05％濃度,硫酸鎂可用0.10-0.20％濃度。在每茬全膜馬鈴薯種植時間深耕,如是套作不能用牛犁深耕的,用鋤頭深挖耕地,加厚熟土層,增強保水,保土和保肥能力。

（2）發(fā)展縣域特色經(jīng)濟，事實品牌戰(zhàn)略，盡快增強縣域經(jīng)濟勢力。品牌是產(chǎn)品符合社會學(xué)要的綜合體現(xiàn)，是增強地區(qū)經(jīng)濟勢力，促進地區(qū)經(jīng)濟繁榮的有力支撐是步入國際舞臺占據(jù)重要位置的強大杠桿。特色經(jīng)濟是一種區(qū)域品牌，在特色上下工夫，發(fā)揮優(yōu)勢開拓市場，擴大需求增強縣域經(jīng)濟實力。

[1]孫志華.我國普通高等教育人力資源水平發(fā)展水平的統(tǒng)計分析[J].數(shù)理統(tǒng)計與管理，2003，22.

[2]王偉,鄧蓉,何偉.土地經(jīng)濟學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社.2006(2).