С целью прогнозирования урожая пшеницы в хозяйстве

Обновлено: 18.09.2024

Заблаговременность агрометеорологических прогнозов составляет, как правило, не менее 1 месяца, достигая в отдельных случаях 2 и даже 3 месяцев. Оправдываемость агрометеорологических прогнозов чаще всего достаточно высокая ( 80-90% и более), так как при их составлении учитывают исходное состояние посевов, сложившиеся фактические агрометеорологические условия на дату составления прогноза и наиболее важные инерционные факторы, которые сохраняют своё влияние длительное время.
Агрометеорологические прогнозы составляют в основном в Гидрометцентре, межрегиональных управлениях и областных центрах Росгидромета.

Вложенные файлы: 1 файл

агрометеорология реферат.docx

Одним из важнейших видов агрометеорологического обслуживания сельского хозяйства являются агрометеорологические прогнозы - предвидения важнейших агрометеорологических условий, влияющих на рост, развитие и формирование урожая сельско-хозяйственных культур. Основываются на учёте биологических особенностей растений и результатах метеорологических наблюдений. В связи с прогнозами ожидаемых агрометеорологических условий определяются сроки обработки почвы, сева и уборки урожая, фаз развития сельско-хозяйственных культур, а также предполагаемые урожайность и валовые сборы основных видов растениеводческой продукции.
Для оценки исходного состояния системы (сложившиеся агрометеорологические условия, фаза развития растений и др.) выбирают наиболее значимые и лимитирующие факторы, которые предопределяют развитие рассматриваемых явлений или процессов и конечное состояние системы. При этом в первую очередь учитывают те, которые медленно изменяются во времени (запасы влаги в почве, число растений на единице площади, высота снежного покрова и т.п.). Они получили название инерционных факторов. Эти факторы подбирают методом корреляционно-регрессионного анализа. На его основе строят прогностические уравнения с включением выбранных факторов (предикторов).

Чем точнее информация, тем лучше качество прогнозов и их оправдываемость. Именно поэтому на сети станций и постов нередко проводят дополнительные наблюдения по специальным программам, а также маршрутные наземные и авиационные обследования состояния посевов на больших площадях, существенно дополняющие информацию метеорологических станций.
Заблаговременность агрометеорологических прогнозов составляет, как правило, не менее 1 месяца, достигая в отдельных случаях 2 и даже 3 месяцев. Оправдываемость агрометеорологических прогнозов чаще всего достаточно высокая ( 80-90% и более), так как при их составлении учитывают исходное состояние посевов, сложившиеся фактические агрометеорологические условия на дату составления прогноза и наиболее важные инерционные факторы, которые сохраняют своё влияние длительное время.
Агрометеорологические прогнозы составляют в основном в Гидрометцентре, межрегиональных управлениях и областных центрах Росгидромета.

2.История прогнозирования урожайности

В истории прогнозирования урожайности можно выделить три этапа:

Например, один из методов, который можно использовать и сегодня для прогноза урожая озимой пшеницы. В основе его количественная зависимость урожайности от главных факторов – запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы и количества стеблей на 1 м2 весной на фазу выхода в трубку и фазу колошения. Это простое уравнение:

У =0,059W+0,024n–2,97, где

У - ожидаемая урожайность озимой пшеницы, ц/га, W – запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см, n – число стеблей озимой пшеницы на 1 м2.

Однако эмпирико-статистический подход имеет ряд недостатков, главный из которых то, что он справедлив лишь для тех территорий, для которых были получены уравнения.

Основные методы агрометеорологических прогнозов

Методы агрометеорологических прогнозов основаны на количественных зависимостях прогнозируемой переменной от состояния предикторов на дату прогноза. Эти зависимости установлены путём статистической обработки результатов агрометеорологических наблюдений и выражены прогностическими уравнениями. Для составления любого агрометеорологического прогноза нужна информация о предикторах, включенных в прогностическое уравнение. Источником этой информации являются материалы наблюдений метеорологических станций, данные маршрутных обследований и т.п. Информация, поступившая по каналам связи, обрабатывается, обобщается и используется для составления прогноза. Прогноз составляется по пунктам (по данным метеорологической станции). Затем в ряде случаев рассчитанные значения прогнозируемого явления осредняются для большой территории (области, края, республики).

Агрометеорологические прогнозы по содержанию можно подразделить на пять основных групп:

Прогнозы агрометеорологических условий. К этой группе относятся: прогноз теплообеспеченности вегетационного периода, прогноз сроков оттаивания и промерзания почвы, прогноз запасов продуктивной влаги в почве, прогнозы агрометеорологических условий развития и роста сельскохозяйственных культур, прогноз условий уборки зерновых культур.
Фенологические прогнозы. К ним относятся: прогноз оптимальных сроков начала весенних полевых работ, прогнозы сроков наступления основных фаз развития растений и др.
Прогнозы урожайности основных сельскохозяйственных культур и качества урожая.
Прогноз состояния озимых культур в зимний период.
Прогнозы сроков появления и распространения болезней и вредителей растений.

Разработаны также прогнозы произрастания пастбищной растительности, оптимальных режимов орошения, полегания зерновых культур и некоторые другие.

Рассмотрим только те методы прогнозов, которые характерны для каждой группы и которые успешно применяют в сельскохозяйственном производстве.

Прогнозы агрометеорологических условий

Прогноз теплообеспеченности вегетационного периода

Cуммы активных температур воздуха, характеризующие обеспеченность теплом вегетационного периода, более или менее значительно отклоняются по годам от средней многолетней суммы температур. В годы с большим недобором тепла многие культурные растения могут не дозреть, поэтому в такие годы необходимо высевать более скороспелые культуры (сорта). Метод прогноза теплообеспеченности, разработанный Ф.Ф. Давитая, основывается на связи сумм активных температур с датой устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 10 ͦС весной. Чем раньше наступит эта дата, тем большая сумма температур накопится за период активной вегетации. Эта связь установлена в результате обработки данных многолетних метеорологических наблюдений основных метеостанций.
Разработанный Ф.Ф. Давитая прогноз продолжительности вегетационного периода основан на связи его продолжительности с датой устойчивого перехода температуры воздуха через 10 ͦС весной.

Прогноз запасов влаги в почве к началу сева яровых культур

Этот прогноз имеет большое значение для районов недостаточного увлажнения, так как в целях выбора оптимальных сроков сева яровых культур, способов предпосевной обработки почвы, а также подбора культур необходимо заранее знать, какие влагозапасы будут в метровом слое почвы перед посевом. Например, при низкой влажности почвы весной вместо яровой пшеницы целесообразно высевать засухоустойчивые культуры (просо).
Метод прогноза влажности почвы разработал Л.А. Разумовой. Прогноз составляется обычно по состоянию на 1 марта, т.е. за 30-50 дней до посева ранних яровых в степной зоне.

1.Прогноз оптимальных сроков начала полевых работ
и сева ранних зерновых

В западных и северных районах нечерноземной зоны период оттаивания и просыхания почвы весьма продолжителен. Оптимальные условия увлажнения почвы для начала полевых работ и сева ранних яровых культур наступают, когда почва просохнет до мягкопластичного состояния. Эти условия длятся всего 10-20 дней, затем пахотный слой начинает пересыхать , что затрудняет обработку почвы и ухудшает условия прорастания семян. Поэтому прогноз оптимальных условий увлажнения для начала полевых работ, разработанный А.Н. Деревянко, важен для сельского хозяйства.

2.Прогнозы сроков наступления основных фаз развития
сельскохозяйственных культур

Скорость развития растений зависит в основном от температуры воздуха. С повышением температуры (до определённого уровня) скорость развития увеличивается. Следовательно при теплой погоде фазы развития будут наступать раньше, чем при прохладной.
Прогноз наступления фазы восковой спелости у зерновых культур является очень важным , так как он определяет сроки начала уборки зерновых – начало уборочной кампании.
В период от посева до восходов на скорость развития многих растений влияет недостаток почвенной влаги, замедляющий прорастание. Уравнения, учитывающие влияние запасов влаги на скорость развития, получены для озимой пшеницы Е.С. Улановой, для кукурузы Ю.И. Чирковым.
Исследованиями также установлено, что при очень высоких температурах воздуха скорость развития растений не возрастает. Поэтому суммы эффективных температур в этом случае теряют константность и уже зависят от уровня температуры. Относительная устойчивость их проявляется преимущественно в пределах средних суточных температур от 5 до 18 ͦС, т.е. в условиях климата нечернозёмной зоны в течение почти всего вегетационного периода, а степной зоны – в период до колошения.

Точность фенологического прогноза зависит от точности прогноза.

Прогнозы урожайности основных
сельскохозяйственных культур

На формирование урожая сельскохозяйственных культур влияет множество факторов, имеющих различную значимость и изменчивость во времени. По изменчивости эти факторы можно разделить на три группы:

Факторы устойчивые. К ним относятся: местоположение, механический состав почв, биологические особенности растения и т.п.
Факторы, изменение которых от года к году происходит в одном направлении и влияет на урожай положительно. Это факторы, связанные с ростом культуры земледелия (внесение удобрений, мелиорация и др.)
Факторы, изменение которых во времени влияет или положительно или отрицательно на формирование урожая. К ним относятся метеорологические факторы и состояние посевов (густота посевов, площадь листовой поверхности, число колосоносных стеблей и т.п.).

Для прогноза урожайности необходимо учитывать в первую очередь факторы третьей группы, выбирая из них в качестве предикторов основные и лимитирующие . Связи этих факторов с урожайностью устанавливаются статистическими методами и выражаются в виде прогностических уравнений. Факторы второй группы, выражающие влияние агротехники, учитываются как корректирующие результаты решения прогностических уравнений, т.е. вносится поправка на тенденцию роста урожайности, которая выражается линией тренда.
Научной основой методов агрометеорологических прогнозов урожайности являются биологически обоснованные и выраженные численно зависимости роста, развития и продуктивности растений от метеорологических условий , динамики запасов почвенной влаги, уровня агротехники.

1.Прогноз урожайности озимой пшеницы

Для черноземной зоны этот прогноз разработан Е.С. Улановой. Ею учтен сортовой состав озимой пшеницы и внедренные в последние годы новые сорта Безостая 1, Мироновская 808 и др. Уланова, исследовав с помощью ЭВМ влияние на урожайность озимой пшеницы 15 факторов, получила многофакторные прогностические уравнения для разных фаз развития озимой пшеницы начиная с возобновления вегетации весной.
Корреляционный анализ показал, что наиболее тесная связь урожайности озимой пшеницы наблюдается с числом стеблей при возобновлении вегетации, в фазе выход в трубку, а также с числом колосоносных стеблей в фазе колошение. Тесная связь урожайности озимой пшеницы также с запасами продуктивной влаги в слое почвы 0 – 100 см и с высотой растений в фазе колошение. Учет этих факторов, достаточно точно выражающих состояние посева и его потенциальные возможности, обуславливает высокую обеспеченность уравнений ( выше 80%).

В статье проанализировано современное состояние зернового производства в Ульяновской области. Рассмотрены основные формализованные методы прогнозирования и дан прогноз урожайности зерновых культур на перспективу.

Ключевые слова: эффективность, урожайность, прогнозирование, экстраполяция, экспоненциальное сглаживание, аналитическое выравнивание.

Ульяновская область является одним из важных аграрных регионов России, которая специализируется на производстве продукции растениеводства, на ее долю приходится около 50 % выручки от всей продукции сельского хозяйства области. Зерновое производство является одной из приоритетных отраслей растениеводства и всего аграрного сектора. Зернопроизводством занимаются практически во всех сельскохозяйственных предприятиях Ульяновской области [1, с. 60].

Важнейшей задачей зерновой отрасли является повышение эффективности производства продукции. Эффективность зерновой отрасли укрепляет межотраслевые связи не только в АПК, но и в народном хозяйстве в целом. Зерно обеспечивает до трети выручки в сельскохозяйственных организациях, доля посевов зерновых по области составляет до 60 %. Боле трети всей прибыли формируется в зерновом производстве.

Рис. 1. Средняя урожайность зерновых и зернобобовых, ц/га

Одним из значимых производственных показателей зерновой отрасли является урожайность. Урожайность — это качественный и комплексный показатель, который оказывает влияние на эффективность и финансовое состояние отрасли. В Ульяновской области урожайность зерновых и зернобобовых неустойчива, но наметилась тенденция ее роста (рис. 1).

Это происходит за счет некоторого повышения уровня интенсивности агротехнологий этих культур в сельскохозяйственных организациях региона.

За анализируемый период с 2000 по 2012 год урожайность зерновых культур изменялась от 14,19 ц/га (минимальный уровень) до 24,43 ц/га (максимальный уровень) при среднем ее значении 17,53 ц/га. (2010 год был исключен из анализа, как нетипичный по погодным условиям) (табл. 1).

Значение урожайности зерновых культур в Ульяновской области, ц/га

Фактическая урожайность в среднем за три последних года, ц/га

Фактическая урожайность в среднем за анализируемый период (12 лет), ц/га

Минимальная урожайность, ц/га

Максимальная урожайность, ц/га

Среднее значение валового сбора зерновых культур за 2001–2012 годы составило 887,8 тыс. т. Максимальный валовой сбор 1298 тыс. т получен в 2011 году. В условиях засухи происходит значительный недобор зерна. Так, в острозасушливом 2010 году его валовой сбор составил только 273 тыс. т при урожайности 8,9 ц/га [2, с. 304].

Производственные показатели развития зерновой отрасли отражаются на ее финансовом состоянии (табл. 2.).

Финансовое состояние зерновой отрасли в Ульяновской области

2012 г. к 2010 г., %

2012 г. к 2011 г., %

Реализовано зерновых, тыс. т

Полная себестоимость, тыс. руб.

в т. ч.1 ц зерна, руб.

Выручка от реализации, тыс. руб.

в т. ч. 1 ц зерна, руб.

Прибыль (убыток), тыс. руб.

в т. ч. 1 ц зерна, руб.

Рентабельность (убыточность) производства, %

2010 год был крайне сложным для аграрного производства области в связи с неблагоприятными погодными условиями. При низком валовом сборе, объем реализации зерна в 2010 году составил только 352,3 тыс. т зерна. Цена реализации не покрывает высокие затраты в отрасли, поэтому сумма убытка 77 млн. руб., а уровень убыточности составил 4,9 %.

В 2011 году отмечается значительный рост объема продаж и роста прибыли до 213,7 млн. рублей, что несомненно связано с высокой урожайностью зерна. В 2012 году количество реализованного зерна по отношению к 2011 году снизилось на 15,2 %. Но в этом году значительно возросла цена реализации — на 54 %, поэтому прибыль от продаж повысилась на 33,4 %, а в расчете на 1 ц — на 56,9 %. Уровень рентабельности практически остался на прежнем уровне.

Прибыль в зерновой отрасли во многом зависит от объема реализации зерна, а значит и от его валового сбора. Интенсивный путь развития отрасли характеризуется ростом наращивания производства и эффективности за счет повышения урожайности зерновых культур. В современных условиях для любого предприятия и отрасли в целом, актуальным становится определение индикаторов (ориентиров) развития.

Прогнозирование основывается на накопленном опыте, то есть представляет собой сложный процесс, во время которого необходимо решать большое количество различных задач. Большое значение для перспективного развития сельскохозяйственных предприятий имеет прогноз урожайности зерновых культур, так как для многих это основная и порой единственная производимая продукция.

Для прогнозирования урожайности зерновых культур целесообразно применять формализованные методы прогнозирования. В состав этой группы методов прогнозирования входят: методы экстраполяции и методы моделирования.

Наиболее распространенным методом прогнозирования урожайности зерновых культур является экстраполяция. Сущность экстраполяции заключается в изучение сложившихся как в прошлом, так и настоящем стойких тенденций развития и перенос их на будущее [3, с.73].

Наибольшее распространение получили следующие методы экстраполяции:

- аналитическое выравнивание динамических рядов (тренд) — это определенные изменения, которые влияют на общее направление развития, основную тенденцию временных рядов. Под ним понимается характеристика основной закономерности движения во времени, в некоторой мере свободной от случайных воздействий. Предполагается, что через время можно выразить влияние всех факторов.

- метод экспоненциального сглаживания, при помощи которого возможно получение оценки параметров тренда, характеризующих не средний уровень процесса, а тенденцию, сложившуюся к моменту последнего наблюдения. Применение этого метода возможно при небольших сроках прогнозирования.

- выравнивание динамических рядов возможно также при использовании метода скользящей средней. Динамический ряд разделяют на равные части с обязательным совпадением в каждой из них сумм модельных и эмпирических значений.

Метод скользящих средних наряду с методом укрупнения периодов наглядно указывает на то, что урожайность зерновых и зернобобовых в области снижалась до 2004 года, затем наблюдался ее рост (в 2012 году урожайность снизилась по причине неблагоприятных погодных условий).

При этом среднегодовой абсолютный прирост составляет .

Среднегодовой темп роста, %:

Среднегодовой темп прироста, %:

Показатель среднегодового темпа роста увеличился в 2011 году по сравнению с 2000 годом и составил 4,9 %, в 2012 году по сравнению с 2000 темп роста не изменился.

Аналитическое выравнивание урожайности зерновых культур было произведено на основе использования трендовых моделей:

Парабола второго порядка

Обработку динамического ряда проводили с применением ПЭВМ (программа Excel 2007). Результаты аналитического выравнивания представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Фактические и выровненные уровни ряда средней урожайности зерновых, ц/га

Уравнение линейного тренда имеет вид:

Урожайность зерновых и зернобобовых культур за 12 лет имеет тенденцию увеличения с абсолютным приростом равным 0,43 ц/га. Средняя урожайность составляет 14,75 ц/га.

Уравнение параболического тренда имеет вид:

Уравнение параболы второго порядка показывает, что урожайность зерновых и зернобобовых культур за анализированный период увеличивается в среднем за год на 0,27 ц/га.

Для первого и второго уравнения средняя ошибка аппроксимации не превысила 15 %, это значит, что оба уравнения можно использовать в качестве регрессии. Степень приближения выровненных значений к фактическим и целесообразность применения одной из функций для прогнозирования оценивают по среднеквадратическому отклонению и коэффициенту вариации (V) [4].

,где

, где

Уравнение параболы лучше отражает тенденцию ряда, так как коэффициент вариации меньше, чем у уравнения прямой и именно его лучше использовать для экстраполяции. Графически урожайность больше соответствует параболе 2-го порядка, коэффициент аппроксимации в данном случае выше (0,239).

Используя уравнения динамических рядов представленных функций, прогнозируемая урожайность зерновых в 2013 году составит: линейная функция — 20,34 ц/га, парабола 2-го порядка — 20,66 ц/га. Прогнозируемая урожайность в 2014 году составит: линейная функция — 20,77 ц/га, парабола 2-го порядка — 21,52 ц/га.

Для прогнозирования урожайности зерновых культур так же используем метод экспоненциального сглаживания [3, с.76].

Прогноз урожайности рассчитывается по формуле:

где - фактический результат в последний период;

- прогноз в последний период.

Программа Excel позволяет быстро провести простое экспоненциальное сглаживание, результаты которого представлены на рисунке 3.

Прогнозирование данным методом показало, что с учетом последних значений фактической урожайности прогнозируемое ее значение на 2014 год составит 21,38 ц/га, что выше уровня 2012 года на 40,7 %.

Рис. 3. Прогнозирование урожайности зерновых культур методом экспоненциального сглаживания

Обобщение предложенных методов прогнозирования урожайности зерновых культур в Ульяновской области представлено в таблице 4.

Обоснование урожайности зерновых культур с использованием пофакторного приема на перспективу, прогноз прироста урожайности от влияния отдельных факторов. Использование приема экстраполяции, выравнивание динамических рядов урожайности по уравнению прямой.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	практическая работа
Язык	русский
Дата добавления	08.01.2011
Размер файла	30,5 K

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

Кафедра организации производства и моделирования экономических систем

Урожайность сельскохозяйственных культур является основным фактором, который определяет объем производства продукции растениеводства. Поэтому данному показателю уделяется большое внимание. При анализе урожайности должна быть изучена динамика ее роста по каждой культуре или группе культур за продолжительный период времени и установить, какие меры применяет хозяйство, чтобы добиться подъема урожайности. Необходимо также выявить, в каких соотношениях находится уровень урожайности в анализируемом хозяйстве с уровнем урожайности в других хозяйствах района, средними данными по району, области. Это позволит дать более правильную оценку деятельности хозяйства и выявить передовой опыт выращивания культур. В процессе анализа выявляется степень выполнения плана по урожайности каждой культуры в среднем по хозяйству и по каждой бригаде и рассчитывается влияние факторов на изменение ее величины.

Урожайность -- это качественный, комплексный показатель, который зависит от многих факторов. Большое влияние на ее уровень оказывают природно-климатические условия: качество и состав почвы, рельеф местности, температура воздуха, уровень грунтовых вод, количество осадков и т.п. Их игнорирование при анализе урожайности может привести к неправильным выводам при оценке хозяйственной деятельности. Поэтому при изучении динамики урожайности надо учитывать агрометеорологические особенности каждого года в период вегетации и уборки урожая. При сравнении урожайности культур в разных хозяйствах или производственных подразделениях необходимо также учитывать качество земли, рельеф местности и другие природные условия.

Большое влияние на урожайность оказывают культура земледелия, агротехника и технология выращивания культур, удобрение почвы, качественное выполнение всех полевых работ в сжатые сроки и другие экономические факторы.

В процессе анализа необходимо изучить выполнение плана по всем агротехническим мероприятиям, определить эффективность каждого из них (прибавку урожая на 1 ц удобрений, единицу выполненных работ и т.д.) и после этого подсчитать влияние каждого мероприятия на уровень урожайности и валовой сбор продукции. Для этого недовыполнение или перевыполнение плана по объему каждого мероприятия умножается на фактический уровень его окупаемости. Методику расчета рассмотрим на примере удобрения полей.

Выполнение плана по количеству внесенных удобрений на 1 га посевов каждой культуры определяется путем сравнения фактических данных (отчетность об использовании удобрений) с плановыми (расчет стоимости удобрений по культурам).

Наиболее точным методом является экспериментальный. Сущность его заключается в организации полевых опытов. Опытные и контрольные участки должны быть размещены на полях с одинаковым плодородием, рельефом, микроклиматом, агротехникой, после одних и тех же предшественников в севообороте. Сравнивая урожайность опытных участков, на которых вносились удобрения, и контрольных, где они не вносились, можно определить прибавку урожая за счет внесенных удобрений. Однако этот метод используется только в опытно-экспериментальных хозяйствах.

Задание 1. Обосновать урожайность зерновых культур с использованием пофакторного приема на перспективу

Методика. При планировании урожайности обязательным приемом является база фактических данных по этому показателю за предшествующий плановому периоду времени.

Необходимо проанализировать уровень урожайности по отдельным культурам за последние 5-10 лет. Для этого используется способ расчета по средневзвешенной.

Менее точным и достоверным является среднемноголетняя урожайность, определяющаяся по среднеарифметической.

По анализу данных НИИ и природно-экономических особенностей выращивания культур следует, что возможные размеры прироста урожая с 1 га по технологическим и организационным факторам может колебаться в значительных пределах.

Таблица 1 - Прогноз прироста урожайности зерновых культур от влияния отдельных факторов

Читайте также: