Поняття про прогнозування, планування, програмування урожайності. Математичні моделі в рослинництві.

Слід розрізняти поняття програмування, планування і прогнозування урожаїв (або врожайності).

Під програмуванням урожаїв розуміють не тільки планування їх, а й оперативне управління технологічними процесами вирощування сільськогосподарських культур у процесі їх розвитку, тобто оперативне управління процесом одержання урожаю (скорочено: «управління урожаєм» або, частіше, «управління урожайністю»).

Процес оперативного управління технологією вирощування сільськогосподарських культур включає в себе оперативне прогнозування урожаїв і методи прийняття необхідних управлінських рішень з метою одержання запланованого урожаю, тобто наперед обчисленого (виходячи з наявних ресурсів і природнокліматичних умов) рівня врожайності на певних полях із заздалегідь визначеною площею. Отже, прогнозування урожаїв є необхідною складовою частиною оперативного управління технологічними процесами вирощування культур.

План – це категорія, яка дає змогу людині, колективу, державі цілеспрямовано діяти в умовах, що постійно змінюються.

На жаль, більшість існуючих методик планування врожайності не просунулись далі: усі говорять про те, на які фактори слід зважати при цьому і рідко хто — як це робити.

Під час планування та факторного аналізу врожайності враховують різний вплив факторів на врожай та неоднакову залежність їх від людини. З огляду на це виділяють фактори позитивного і негативного впливу на приріст урожаю, залежні, малозалежні від людини (або керовані та некеровані), постійні (статичні) та змінні (динамічні), тривалої дії і тимчасові, зовнішні та внутрішні. Так, збільшення внесення мінеральних добрив в оптимальних співвідношеннях при вдосконаленні технології позитивно впливає на врожай, а збільшення тривалості збирання сільськогосподарських культур, як правило, негативно; упровадження нових сортів, внесення добрив, застосування пестицидів — це керовані фактори, а погодні умови, склад ґрунту – некеровані; тип ґрунту, рельєф, світло, тепло, повітря – постійні фактори, оскільки їх вплив на врожай у конкретних умовах практично не змінюється, а опади, добрива, пестициди, сорти, матеріальна зацікавленість, технічне озброєння – динамічні.

Поточне планування врожайності практично зводиться до визначення можливого приросту врожаю внаслідок зміни динамічних факторів з наступним збільшенням фактичної середньорічної врожайності на величину обчисленого приросту. Обчислюють приріст урожаю за рахунок: добрив, що вноситимуться додатково понад використовувану в базовому періоді кількість; поліпшення попередників унаслідок освоєння сівозмін; упровадження продуктивніших сортів; розширення площ культур, що вирощуються за інтенсивними технологіями; збільшення площ посівів на зрошуваних і осушуваних землях та на землях, де проведено вапнування та фосфоритування кислих і гіпсування солонцюватих ґрунтів; розширення площ обробки гербіцидами. Крім того, визначають збільшення валових зборів завдяки зменшенню втрат урожаю під час вирощування та збирання, зумовленому розширенням площ обробки фунгіцидами та інсектицидами, скороченням строків збирання та використанням нових комбайнів, які забезпечують менші втрати продукції. У кожному господарстві обчислюють приріст урожаю лише за рахунок тих факторів, зміна яких передбачена в плановому періоді з допомогою моделей технологічних процесів.

Термін «моделювання» походить від слова «модель», що перекладається з італійської modelio як «зразок». Модель автомобіля, наприклад, це – зразок серійного виробу. В металургії модель – це форма для відливання металічних предметів.

В мистецтві модель – це натурщик чи натурщиця для малювання чи фотографування (фотомодель).

В науці терміном «модель» позначають схему, зображення чи описання процесу чи явища.

Моделювання – це створення моделей та дослідження об’єктів, процесів і явищ за допомогою цих моделей. Моделювання дозволяє економити час і матеріальні ресурси.

Математичні моделі в рослинництві можуть мати вигляд формул, таблиць, графіків з відповідними поясненнями щодо їх застосування в агрономічній практиці.

Математичне моделювання в рослинництві дозволяє агроному-практику та агроному-досліднику впорядкувати складний процес управління вирощуванням урожаю. Дає змогу отримувати науково-обґрунтовані прогнози кінцевого результату на різних етапах технологічного процесу. Тому математичне моделювання є завершальним розділом предмету «Рослинництво».

Модель формування урожаю призначається для оптимізації оперативних агротехнічних рішень на базі докладного врахування потреб культури й сорту в основних факторах життєдіяльності за фазами розвитку. При її побудові потрібні знання численних деталей, процесів, що відбуваються в ґрунті, приземному повітрі і самій рослині. В кожному з перелічених видів моделей ті самі процеси слід відображувати з різним ступенем докладності. В процесі оперативного управління урожайністю може заінтересувати модель формування урожаю (перші два типи моделей використовуються здебільшого при плануванні врожаю). Проте створення їх пов’язане з труднощами, особливо при одержанні вхідної інформації для розрахунку, великою складністю і громіздкістю моделей, потребою детального описання впливу численних факторів на формування врожаю [3].

На основі викладеного вище можна зробити висновок, що одним з перспективних напрямів інтенсифікації рільництва та зростання прибутковості підприємств є розробка і впровадження нових методів планування й оперативного управління урожайністю, відомих під загальною назвою «програмування урожаїв».

Для якісного розв’язання проблеми потрібні достовірні прогнози впливу на урожайність організаційно-технологічних і погодних факторів, які дадуть змогу прийняти відповідні управлінські рішення. Одержати досить точні прогнози урожайності можна за допомогою системних імітаційних математичних моделей, які дають змогу відтворити виробничі процеси. Проведені дослідження підтверджують реальну можливість використання системних імітаційних моделей для прогнозування урожаїв.