CC BY
23
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ АГРАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА С УЧЕТОМ АДАПТАЦИИ К ДОЛГОСРОЧНЫМ КЛИМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ
И.А. Романенко, д.э.н., гл. науч. сотр. Всероссийского института аграрных проблем и информатики им. А.А. Никонова
Одним из приоритетных направлений аграрно-экономических исследований в XXI в. становится создание адаптивных инновационных технологий землепользования, учитывающих как биоклиматический потенциал территории, так и условия и ограничения, связанные с соблюдением экологических требований ее устойчивого развития.
Ратификация Россией в 2004 г. Киотского протокола предполагает широкое внедрение технологий, обеспечивающих сокращение объемов выбросов парниковых газов при комплексном подходе в управлении углеродным потенциалом. Аграрный сектор представляет собой пример отрасли, где при переходе на новые технологии и современные методы ведения хозяйства инвестиции покрываются прибылью не только за счет сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу, но и за счет возникающих дополнительных преимуществ в области производства и охраны окружающей среды [4, 5]. Внимание к проблеме глобального потепления и осознание роли почв как стока углерода (С) определили новый интерес к оценке роли органического вещества в окружающей среде. Современная стратегия размещения сельскохозяйственного производства должна опираться на региональные программы, где оптимальная производственная структура учитывает биоклиматический потенциал территории и обеспечивает поддержание неотрицательного баланса органического вещества почвы во времени [3].
Для оценки влияния климата на запас органического вещества (ОВ) почвы использовалась динамическая модель С Roth C [1]. Данная модель, описывающая динамику С для набора современных и прогнозируемых агротех-
T 3
нических приемов, была разработана специально для сельскохозяйственных угодий и широко использовалась в различных почвенно-климатических условиях. Результаты моделирования выражались в изменении запасов органического вещества в т/га. В результате проведенного исследования установлено, что Россия, как и вся территория бывшего СССР, может рассматриваться как пример региона, который располагает значительным, быстро растущим потенциалом депонирования атмосферного С-СО2 за счет изменения как агротехнических параметров земледелия, так и структуры землепользования в условиях меняющегося климата [2].
Модель размещения аграрного производства имеет двухуровневую иерархическую структуру: уровень АПК России и уровень регионального АПК. Между ними находится связующий блок, позволяющий осуществлять переход с одного уровня на другой. Решение задачи происходит в несколько этапов.
На первом этапе определяется оптимальная производственная структура регионального АПК. Формирование на областном уровне рациональной производственной структуры аграрного сектора, обеспечивающей устойчивое ведение земледелия, возможно при использовании взаимосвязанной информации о климате, уровнях органического вещества почвы, структуре посевных площадей, типах севооборотов и интенсивности применения удобрений, а также на основе знания закономерностей взаимосвязи между приемами возделывания сельскохозяйственных культур и изменениями запасов органического вещества в почве.
Постановка задачи оптимизации параметров региональной системы земледелия:
П = Е[Q L(1Si)s (тЩт)СЫр(т)+ Ns(t){а(т)Щт) Смол(т)+ М(т) Смяс(т) -
T=1 i=1
n
Z(t)} - EZ(t) s(t)] —ШАХ{зі (t), Ny(T), P/т), K/т), S„ а(т)}, (1)
i=1
где Т - период времени, в котором рассматривается сценарий; Ст Смол(т), Смяс(т) - цены реализации продукции растениеводства, молока и мяса КРС, соответственно.
Модель производственных затрат по возделыванию 7-й классообразующей культуры:
2(т) = 20(т), Н(т), Н/т), Р/т), К/т), Ьг(¥г(т)), Яг(Нг(т), ¥г(т)), С(т)), (2)
где 2г(т) - производственные затраты, тыс. р./га; Ыу(т),Ру(т),К/т) - дозы вносимых удобрений в физической массе, Ь7(У7(т)) - зави-
симость затрат труда от урожайности, дуемые ресурсы и ставки заработной платы в
Яг(Нг(т),Уг(т)) - зависимость затрат ГСМ от растениеводстве и животноводстве.
урожайности и доз вносимой органики, С(т) -вектор, компоненты которого - цены на расхо-
Модель производственных затрат в молочном скотоводстве:
2м(т) = 2м({Щ 2(т)/ЩБ^тЩт)}, а(т), ЦЩт)), Щи (т)), М(а(т)), С (т)) (3)
и(т) = и(Е5м5 і(т)¥і(т)/Щч’і.їі (т)У(т)), іє [1,3]
М(т) = М(а(т)),
где 2М(т) - производственные затраты в молочном животноводстве, тыс. р./гол./год, дг -доля валового сбора возделываемых культур, используемая как кормовое средство, а(т) - доля коров в стаде, Ь(и(т)) - затраты труда как функция удоя молока, и(т) - удой молока, ЕЬу7 5 7(т)У7(т)/ £3№757 (т)Уг(т) - концентрация обменной энергии в рационе коров, у7 - содержание обменной энергии в единице массы г-го кормового средства; при этом считается, что культуры сплошного сева поставляют в молочное животноводство концентраты, многолетние травы, зеленые и грубые корма в заданной
структуре, пропашные и сочные корма, wi - то же сухого вещества, М(т) - производство мяса в расчете на голову стада КРС, Н(т) = к({0/ Ы5(т)} £3№5г (т)У(т)) - зависимость производства навоза КРС, т/гол./год, от содержания сухого вещества в рационе, обеспеченности поголовья КРС земельными ресурсами, Ы/т) -поголовье КРС в регионе, и - площадь земель сельскохозяйственного назначения (пашня + + луга + пастбища + сенокосы).
Максимизация осуществляется в области, задаваемой следующими ограничениями:
АО^, И,ВД= Ан , где Дн - заданный темп изменения гумуса,
Р(т+1) Р(т) +ДРост(т) + ДР оргудобр(т) + ДРминудобр(т) - ДРурож(т)
()
К(т+1) К(т) +ДКост(т)+ ДКоргудобр(т) + ДКминудобр(т) ДКурож\
Щт)< Ыпасу,
Ку(т) < Кпасу
0<а(т) <0,67. (Собственное воспроизводство поголовья стада КРС невозможно при а(т)>0,67)
Згуг 51(т)У1(т)Є [уітгп,уітаХ], і Є [1,3],
(4)
(5)
(6)
(7)
3
г=1
где 5 тах - севооборотные ограничения на структуру площадей, №таху Ктсасу - предельно допустимые дозы применения азотных и калийных удобрений, ограниченные исходя из требований защиты качества подземных вод, УштУшох - зоотехнические ограничения на структуру кормового рациона КРС.
Таким образом, в качестве решения, т.е. параметров системы земледелия, эффективной в эколого-экономическом отношении, определяются:
- структура севооборотного массива региона по классам культур - культуры сплошного сева, пропашные, многолетние травы;
- набор десятилетних севооборотов для каждого региона;
- количество азотных удобрений на 1 га севооборотной площади;
- количество органических удобрений на 1 га севооборотной площади;
- плотность стада КРС на 1 га посева (доля коров в стаде);
- выход продукции скотоводства на 1 га посева.
На втором этапе по каждому региону строятся продуктовые балансы по основным агропродовольственным рынкам. При определении объемов конечного потребления в регионе используются степенные производственные функции с постоянной эластичностью замещения по цене и доходу на душу населения. Производственное потребление определяется исходя из наличия производственных мощностей переработки и коэффициента использования производственных мощностей. В результате определяются невязки по каждому продукту для каждого региона. Положительное значение невязки характеризует способность региона к вывозу продукции. Отрицательное значение свидетельствует о неудовле-
творенном спросе на продукцию данного вида. Суммарные невязки характеризуют объемы импорта и экспорта по каждому виду агропро-довольственной продукции.
На третьем этапе решается классическая задача размещения сельскохозяйственного производства на уровне АПК России, где критерием оптимальности выступает минимум затрат на производство и транспортировку всех видов продукции. В качестве удельно-постоянной информации используются определенные на первом этапе параметры региональной системы земледелия. Верхним ограничением по производству продукции в каждом регионе служит полученное на первом этапе решения значение произведенных объемов продукции каждого вида. Нижним ограничением по объемам ввоза продукции в регион является значение полученной отрицательной невязки в продуктовом балансе каждого вида для каждого региона. Также нижним ограничением по объемам импорта является полученное на втором этапе решения задачи значение суммарной отрицательной невязки по каждому продукту.
В результате решения будет получен оптимальный вариант размещения аграрного производства и экономических связей между регионами, при котором обеспечивается про-
изводство сельскохозяйственной продукции при максимальном использовании биоклиматическо-го потенциала региона для удовлетворения собственных потребностей, определяются межрегиональные потоки ввоза и вывоза продукции, при этом минимизируются совокупные затраты по производству и транспортировке.
Источники
1. Jenkinson, D.S., Rayner, J.H. The turnover of soil organic matter in some of the Rothamsted classical experiments // Soil Science. 1977. V. 123. P. 298-305.
2. Franko, U, Kuka, K, Romanenko, I. A., Romanen-kov V.A. (2007) Validation of the CANDY model with Russian long-term experiments. Reg Environ Change. 7. doi:10.1007/ sl0l13-007-0027-3
3. Smith, P., Shevtsova, L.K., Ashman, M., Lisovoi, N., Romanenkov, V., Leech, P., Volodarskaya, I., Smith, J.U., Rodionova, V. 2001. Modelling soil organic matter dynamics in the former Soviet Union under decreased inorganic fertilization following perestroika. In: Proceedings of second ESA symposium on modelling cropping systems, Florence, Italy.
4. Smith, P. 2004a. Carbon sequestration in croplands: the potential in Europe and the global context. European Journal of Agronomy, 20, 229-236.
5. Smith, P. 2004b. Monitoring and verification of soil carbon changes under Article 3.4 of the Kyoto Protocol. Soil Use and Management, 20, 264-270.
ОЦЕНКА ИННОВАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА
В.В. Мизюрева, к.э.н., ст. преп. Российского государственного аграрного университета -МСХА им. К. А. Тимирязева
Главным фактором относительно устойчивого развития АПК в рыночной экономике становится непрерывный инновационный процесс, который можно определить как поиск, разработку, внедрение и коммерческое освоение новых видов продукции, технологий, форм организации и управления.
Активизация инновационной деятельности в АПК должна осуществляться по наиболее приоритетным направлениям развития инновационного процесса. В сфере экономики, организации и управления агропромышленным производством к таким направлениям относятся: установление и постоянное совершенствование организационно-экономических отношений, внедрение новых, более перспективных форм организации производства и управления, направленных на максимально эффективное использование всех элементов производства, рабочей силы, орудий и предметов труда. В условиях завершения формирования многоукладного сельского хозяйства идет интенсивный переход к рыночным принципам распределения продукции, совершенствова-
нию мотивации труда и материального стимулирования работников, развитию хозрасчетных отношений внутри предприятий, внедрению прогрессивных форм организации и оплаты труда. При этом усиливается роль повышения производительности, совершенствуется система реализации продукции на основе маркетинга, организации внутрихозяйственной переработки продукции и фирменной торговли.
Переход к инновационному развитию производства определен как основная цель государственной политики в области развития науки, технологий и техники, достижение которой является необходимой предпосылкой модернизации экономики и обеспечения конкурентоспособности отечественного производства.
Стратегией развития науки и инноваций в РФ на период до 2015 г. определены следующие основные задачи государственной научно-технической и инновационной политики:
- создание конкурентоспособного сектора исследований и разработок и условий для его ресурсного воспроизводства;
