小规模多品种绿色农畜产品经营模式开发研究

林 立，刘婧宇，丁文锦

（上海电力大学电气工程学院，上海 200090）

1.引言

针对不同农产品预期的人力成本及收入展开相关分析讨论，在保障农民们的稳定收入，同时最大限度地保证土地资源的循环利用的基础上，为具有充足土地资源的农民们提供合理的大规模农产品种植计划。为了让农民基本收入处于稳定的同时尽量减少水资源的过度使用，对缺乏土地资源的农民们提供合理的小规模种植计划。在农业基础之上同时考虑牧业与渔业相关经营，并提出更为合理的种植与养殖计划。由于一个家庭经营多种农畜产品往往消耗过多的人力成本，提供一份几个家庭合作后的最优养殖计划。

2.问题分析

土地资源的可持续性开发利用，是对水土资源最合适的保护方式。对资源的滥开滥采，会削弱土地资源的自我调节能力，特别是在生态环境严重失衡的状况下，土地资源管理是非常窘迫且重要的任务[4]。城市土地可持续利用就是“既要提高居民生活质量及资源环境承载力，满足地区可持续发展和人们日益增长的需要，又不对后代人的需求构成危害”的一种方式[5]。为了保证最大限度地利用土地资源，将农作物在适宜时节种植在大棚之外，其余时节种植在大棚中。不仅如此我们需要种植属于互补的密友型的农作物，比如将大豆和玉米种植在一起，玉米喜欢吃氮肥，大豆通过根瘤自产氮肥，除了自己利用少部分外，大部分无私地供给了玉米，而玉米又能分泌较高的碳水化合物，为大豆所需要的根瘤菌提供营养。与之类似的大蒜和棉花种在一起，大蒜挥发出一种杀菌素，能把蚜虫驱出境，别的害虫嗅到这种气体也会闻风而逃。

3.模型的建立

农业生产具有季节性、连续性、周期性与地域性。以四川省产量较高的甘蔗为例，甘蔗一般在10月份成熟，在甘蔗供应量较充足的三、四季度，价格较低，而一、二季度价格相对较高，波动明显。河南的玉米也是如此，河南玉米9、10月份收获，此时玉米价格相比二季度呈现下降趋势。而由于温室、大棚等现代农业技术的应用，多数农产品的价格波动幅度较小，基本稳定在一定区间范围内，以吉林省种植的大豆以及山东的主要农作物（如图所示）为例，一年内主要农作物价格基本持平。

图1 四川省主要农作物季度价格

图2 河南省主要农作物季度价格

图3 吉林省主要农作物季度价格

图4 山东省主要农作物季度价格

对比经济作物（如甘蔗、花生、棉花）与粮食作物（如小麦、水稻、高粱等），棉花、花生（山东）和甘蔗的种植成本较高，净收入也较高，对于需求量大的农作物，例如玉米（河南）、水稻（四川）等作物，虽然种植成本较低，净收入也比较高。可见种植成本与市场需求对于农作物的净收入的影响是最主要的。从时间角度，纵向比较，各地区因地制宜，不断优化种植结构，以山东为例，小麦、玉米2019年的种植面积较2009年均有较大幅度增加，小麦品种也在不断改进，虽然良种的选择使种植成本有所提高，但净收入增加更为显著。我们通过利用网络查询的相关数据，计算出如何分配每种农作物的种植面积，以及不同季度各种农作物的销售量。针对不同季节，将适宜当季种植的农作物种在大棚外，其余根据农作物自身培育要求种植在大棚中。此种大规模农产品种植计划能够保证农民每年的收入趋于稳定。为最大限度地保证土地资源的循环利用，满足地区可持续发展和人们日益增长的需要，又不对后代人的需求构成危害的一种土地利用方式下。在土地充足时，各部分土壤水土保持能力、成分结构、耕地具体开发利用方式存在很大的差别，对于生态价值较高的耕地，应停止作物的生产，实行种草植树的策略。分别在不同的季节，对于同一种类的农作物计算其总净利润，对于每一种农作物能够带来的经济利润进行分析，给培育者提出更为人性化的培育农作物计划以及最大化利用土地资源，保障农民们的稳定收入。

4.模型的求解

从播种面积和养殖当量分析，主要存在如下三点的问题：农畜牧业运营区分度明显，从事畜牧业的缺地可耕，但从事农业的不畜牧；畜禽粪肥类型多样且含水量高，难以收集，且若不经处理，后续的综合利用率较低，效益不明显；农业机械化水平显著提高，但施用粪肥的人力成本等较高，且施肥效果有可能没有化肥显著，影响了粪肥还田。因此，我们应采用科学有效的方法，创新生产模式，促进农牧渔一体化，实现养植业和畜牧业等的互利共赢。如果土壤中氮、磷含量越高，所需施肥相对就越低，作物承载量就较小，反则就较大，所以在确定承载量时，氮、磷含量越低越好[6]。由于在农业的基础上考虑了畜牧业与渔业，则农业面积应该由总面积减去畜渔业面积，由此得下式：

我们考虑了水资源成本的使用情况，则农民净收入应该等于农畜渔业的总收入－（水消耗成本-畜渔业对农业的影响成本）+畜渔业净收入，即可得下式：

考虑了由人为或者其他因素导致的农作物腐烂，使得净年产量＝总产量－总作物腐烂量，可得下式：

综合考虑农畜渔三大类产业，促进农牧渔业三者的协同稳定发展，从而达到综合最优的收益效果。控制牲畜禽类的种类和数目，优化养殖策略，使废水以及尿粪的输出与农田需求保持大致稳定，进而保护了农业生态环境，提高了环境资源利用率。对诸如畜禽粪肥贮存、运输、使用困难、利用率低等问题，可以采用科学有效的措施，对生产模式进行创新，大力促进农牧渔三者的有机结合，从而实现养植业和畜牧业等的互利共赢。农村生产合作社作为最普通的农业生产者的集体，目的是应对不确定的市场变化情况和收购方的压价收购等情况。合作社通过联合农户群体，成为了当今农村适度规模经营主体的重要一部分。不过成员规模巨大的合作社，不但增加了运营维护的费用，而且削弱了管理效果，避免不了成员之间的投机行为，最终会成为合作社健康发展的绊脚石。

5.结语

合作社是自生能力较弱的机构，必须要外部一定干预才能发挥其功能优势，所以家庭农场方向是一个很合适的方向。在家庭农场合作化的进程中，农业技术服务和文化教育的程度对家庭农场的综合效益都有正面效应。受教育程度越高的人，管理经营能力越强，同时对新农业知识技术的学习接纳能力也越强，也更容易接受新方法甚至可以对其进行创新，从而从本质上增加收益。积极接纳农村农技推广的服务，可以把先进的科学技术运用到实际的农业生产中来，从而改进落后的生产方式，最终从根本上提高综合效益。可以利用变分的原理，在稳定收入的限制条件下，利用变分的方法求解出最优的用水函数表达式，通过结合实际情况，每年的净收入粮食产量等可以看作是一个波动值，每月的出售量也受到上限的限制，利用数学模型求解出每月出售量的范围，这样农民就可以根据市场价格取最适合的出售量。