Разработка мероприятий повышения урожайности яровой пшеницы в ООО "Хохловка" Пермского края на основании математической модели

В настоящее время от урожайности яровой пшеницы зависит продовольственная безопасность как Пермского края, так как всей Российской Федерации. Зерно яровой пшеницы отличается высоким содержанием белка. У более, чем 80 % россиян в питании, по данным статистики 2023 года, зафиксирован дефицит белка. Из зерен яровой пшеницы делают муку, макаронные изделия, манную крупу и т.д. Поэтому сельскохозяйственные предприятия заинтересованы в повышении урожайности яровой пшеницы.

На урожайность яровой пшеницы, как основной продовольственной сельскохозяйственной культуры оказывает влияние множество факторов, которые показаны на рисунке 1.

Рис. 1. Факторы урожайности яровой пшеницы

Из рисунка 1 следует, что на урожайность яровой пшеницы влияет множество факторов. Автор Икусов Р.А. утверждает, что основной фактор высокого урожая яровой пшеницы – это благоприятные погодные условия [1]. По мнению авторов Яркова Н.Н., Яркова Т.М. применяемые удобрения оказывают несущественное влияние на урожайность яровой пшеницы в сравнении с сортом. Наиболее положительный результат по урожайности в условиях полеводства Предуралья дает сорт Красноуфимская 100 при сравнении с сортом Иргина [2]. Евкина А.С., Горина А.Д., Кири-леско А.О., Шабаршов Е.А. наоборот отмечают, что минеральные удобрения оказывают сильное влияние на урожайность яровой пше- ницы [3]. То есть на урожайность яровой пшеницы оказывают влияние множество различных факторов. Оценить влияние каждого фактора можно при помощи использования математического аппарата.

Для повышения урожайности важно составлять математические модели, позволяющие минимизировать негативные факторы и увеличить позитивные факторы.

Для исследования выбрано сельскохозяйственное предприятие ООО «Хохловка», которое занимается выращиванием яровой пшеницы. Урожайность яровой пшеницы за последние пять лет увеличивается (2019-2023 года), что свидетельствует о повышении эффективности ее выращивания (рис. 2).

Рис. 2. Урожайность яровой пшеницы в ООО «Хохловка» в 2019-2023 года, ц/га

Оценим влияние факторов на урожайность яровой пшеницы на примере ООО «Хохловка» (табл. 1). В работе будем оценивать влияние таких факторов как средняя температура, увлажненность почвы, количество удобрений на 1 га.

Таблица 1. Влияние факторов на урожайность яровой пшеницы

Параметр	2019 г.	2020 г.	2021 г.	2022 г.	2023 г.
Урожайность яровой пшеницы, ц/га	15,6	16,2	16,9	16,8	17,1
Температура оптимальная верхняя, ℃	23,2	23,4	23,5	23,6	23,9
Увлажненность почвы, %	65	67	68	67	68
Количество удобрений на 1 га, кг действующего вещества	34	35	36	37	39

При помощи регрессионного анализа в программе Excel составим уравнение регрессии. В регрессионном анализе приняты следующие обозначения:

Y – урожайность яровой пшеницы, ц/га

X1 – температура оптимальная верхняя, ℃

X2 – увлажненность почвы, %,

X3 – количество удобрений на 1 га, кг.

В результате составлена при помощи Excel следующая математическая модель:

Y = 14,21 – 1,28 X1 + 0,31 X2 + 0,32 X3

Из полученного уравнения следует, что при отсутствии факторов X1, X2 и X3 (температура, увлажненность, удобрения) урожайность составит 14,21 ц/га. Отрицательный коэффициент 1,28 у фактора X1 показывает, что увеличение температуры оптимальной верхней за период вегетации приводит к снижению урожайности. Положительный коэффициент 0,31 при Х2 показывает, что повышение увлажненности почвы приводит к увеличению урожайности. Положительный коэффициент 0,32 при Х3 показывает, что увеличе- ние количества удобрений приводит к увеличению урожайности.

Прогноз урожайности на 2025 год: Y = 14,21 – 1,28*23,9 + 0,31*70 + -0,32*40 = 14,21 – 30,59 + 21,70 + 12,80 = 18,10 ц/га

Из полученной математической модель можно сделать вывод, что увеличение средней температуры способствует снижению урожайности, а повышение увлажненности и количества удобрении приведет к повышению урожайности яровой пшеницы. Мероприятия по повышению урожайности яровой пшеницы в ООО «Хохловка» представлены в таблице 2.

Таблица 2. Мероприятия по повышению урожайности яровой пшеницы в ООО «Хохловка»

Мероприятие	Подтверждения с точки зрения других авторов
Увеличение внесения доз удобрений, с ориентиром на рекомендуемые дозы, согласно существующего почвенного плодородия почв. Точное земледелие	Зайцева Г.А., Ряскова О.М., Ледовских Д.А. [4]
Выполнение посевных работ в установленные агротехнические сроки, с учетом оптимальной температуры и влажности почвы	Максимович К.Ю., Федоров Д.С., Каличкин В.К., Алещенко В.В. [5]

Мероприятие по изменению температуры при выращивании яровой пшеницы предложить пока не представляется возможным. По мнению в Среднем Предуралье разность температур середины июня и начала июля, более тесно связана с урожайностью яровой пшеницы, чем ночная или дневная температура [6].

Таким образом, мероприятия по повышению урожайности яровой пшеницы в ООО «Хохловка» должны включать в себя как перечень агробиологических и агротехни- ческих, так и организационных мероприятий, связанных с организацией и точным внесением минеральных удобрений, в зависимости от почвенного плодородия и предшественников в севообороте, а также соблюдение сроков выполнения посевных работ и своевременное и качественное подготовки почвы к посеву. Эти и другие факторы повышают урожайность и качество зерна пшеницы, снижает ее себестоимость.