华南农业大学耕作学实验设计

《耕作学》综合性实验报告

姓名梁志雄

学号201130010110

年级11农学1班

1耕作制度现状及有关资源的调查

1.1 目的

1.初步了解耕作制度的基本内容；

2.学习耕作制度及有关农业资源调查的内容与方法。

3.为耕作制度的优化提供基础性资料。

1.2 内容

耕作制度调查包括耕作制度及有关的农业资源的调查两部分。

1.2.1耕作制度调查

1.作物种植制度现状。包括农作物布局、复种指数、现行的作物种类、面积比例、主要复种方

式、间套作类型及田间配置、轮作与连作的方式等。

2.与种植制度相适应的养地制度。包括土壤耕作、施肥、灌溉及农田养护等。

1.2.2与耕作制度有关的农业资源调查与分析

1.土地资源。主要调查耕地资源的面积与利用现状。包括面积、使用现状与改良方向。

2.气候资源。包括光照、热量及降雨的数量、强度、季节分布。

1.2.3与耕作制度有关的社会经济条件调查分析

1.农业现代化水平。包括农业装备、农业技术及管理水平。包括农业机械化、水利化、农药使

用量、农用油、农用电的用量等。

2.农业生产的社会经济因素。包括效益、价格、市场、经济结构等。重点调查生产的效益、结

构和市场三方面。效益包括两个方面，即某一作物或种植方式的经济效益及不同作物或种植方式之间的比较效益。结构包括农林牧副渔五业产值构成及种植业内部不同类型作物的产值比例。

1.3 调查方法

在互联网上查找调查对象所在地的气象资料，通过电邮问卷调查的方式了解相关资料。

1.4 耕作制度及资源调查结果

1.4.1自然条件

表1 温度及降水调查表

表2 日照

1.4.2生产条件

表3 生产条件概况

1.4.3社会经济条件

表4 地理位置、粮食消费

表5 主要农产品价格

表6 农业生产资料价格

表7 农业生产结构

1.4.4作物布局

表8 粮食作物组成

表9 经济作物组成

1.4.5复种

表10 历年复种指数

表11 主要复种方式及作物历

表12 典型地块作物轮换顺序(近5年)

1.4.6土壤耕作与施肥

表13 肥料投入量(kg/亩)

1.4.7生产成本

表14 复种方式及成本(元/亩)

*以每个工作日30.00元计。

1.4.8其他情况

劳动力季节性紧张，“油菜—水稻—水稻”、“玉米—水稻”两种复种方式在7月上旬至8月初这段时间需劳动力较多，要保证这段时间的工作，要求“油菜—棉花”复种方式的面积达到50亩。而在冬季劳动力过剩。

2作物布局优化方案设计

2.1 目的

学会用线性规划方法确定一个生产单位的作物布局优化方案。

2.2 方法与步骤

1.整理资料。

2.确定目标函数。

3.建立约束条件。

4.求最优解。

5.对最优解进行可行性分析。

2.3 作物布局的优化过程及结果

2.3.1资料分析

根据调查结果，资料经整理分析后可知，要使该家庭农场的种植业产值达到最大，生产的限制条件及各种复种方式的产值如表15和表16。

表15 生产的限制条件

* 劳动力工作日以每人每年300天计。

表16 各种复种方式作物单产及农产品市场销售价格单位：(kg，元/kg)

2.3.2建立数学模型

(1)确定决策变量。设X1、X2、X3分别为A、B、C的种植面积。

(2)列出约束条件。有劳动力和土地面积两种约束条件。

劳动力约束：25X1 + 20X2 + 33X3≤3900

土地面积约束：X1+X2+X3=150

X3≥50

非负约束：X1≥0 ; X2≥0 ; X3≥0

(3)明确目标。总产值为：

Y = 2752X1 + 2130X2 + 2574X3

这是一个目标极大化问题，其线性规划的数学模型为：

目标函数M ax Y = 2752X1 + 2130X2 + 2574X3

约束条件：

25X1 + 22X2 + 33X3≤3900

X1+X2+X3=150

X3≥50

X1≥0 ; X2≥0 ; X3≥0

2.3.3SAS程序

根据上述数学模型，线性规划的SAS程序如下：

Option nonumber nodate;

data A;

input Ro$ X1X2X3T$ Rh;

cards;

Y2752 2130 2574 Max .

land 1 1 1 EQ 150

labor 25 20 33 LE 3900

Xrestrict . . 50 Lowerbd .

;

proc LP;

row Ro;

type T;

rhs Rh;

var X1X2X3;

run;

2.3.4结果分析

从计算结果(附表)可知，该家庭农场保持原来的作物布局，即“油菜—水稻—水稻”、“玉米—水稻”、“油菜—棉花”各50亩，可获得最大产值，最大产值为36.28万元。

3耕作制度设计

3.1 目的

1.熟悉耕作制度设计的一般方法。

2.综合应用所学的知识分析问题，增进对耕作制度总体性的认识与综合运用能力。

3.2 内容

3.2.1对资源与现有耕作制度的评价

1.该单位农业气候、土壤条件、生产条件、社会经济条件及科学技术因素的特点。

2.复种、间套作、轮连作的安排是否恰当。

3.用地与养地的关系、生态平衡、经济效益如何。

3.2.2耕作制度调整

1.土地利用状况、耕地、林地、草地用地等。

2.作物构成。

3.复种指数，复种间套轮作方式。

4.提高产量、培养地力，保持生态平衡、增进经济效益的措施。

3.2.3调整方案的可行性分析

1.资源利用效益。

2.产量效益。

3.经济效益。

4.社会效益。

3.3 方法与步骤

1.研究调查所得的资料。

2.明确耕作制度优化设计目标。在生产、经济、生态及社会4大效益中选1项为目标，或采用

多目标规划。

3.明确资源与现行耕作制度的特点与问题。

4.根据现行耕作制度的问题与资源优、劣势进行耕作制度重新规划与设计。

5.设计方案的可行性分析。

3.4 耕作制度调整

3.4.1对现有耕作制度的评价

1. 该单位农业气候、土壤条件、生产条件、社会经济条件及科学技术因素的特点。

该家庭农场所处的位置为亚热带季风气候带，雨热充沛，很适宜种植业的生产。而且灌溉条件好，无干旱之虞。150亩耕地全部为江河冲积土，土壤条件状况好。是传统的粮棉主产区。生产条件较好，农业科技水平较高。劳动力季节性张，在现有的种植模式下，7月上旬至8月初这段时间，劳动力非常紧张。

2. 复种、间套作、轮连作的安排是否恰当。

现有的种植模式，“玉米—水稻”、“油菜—棉花”、“油菜—水稻—水稻”3种复种方式各占1/3的面积，复种指数为233.3%。水旱3年轮作、无间套作。考虑到冬季劳动力过剩的特点，结合当地有冬种蚕豆的习惯，可将“玉米—水稻”复种方式改为“蚕豆—玉米—水稻”。

3. 用地与养地的关系、经济效益

现有的耕作制度用地与养地的关系处理得较好。作物的安排也有利于土壤养分的平衡. 在现有的种植制度下的经济效益在现有的条件下也是最好的

3.4.2耕作制度调整结果

1. 作物构成(表17)。

2. 复种指数，复种间套轮作方式(表18)。

3. 作物轮换顺序(表19)。

表17 作物构成

表18 复种

表19 作物轮换顺序

3.4.3调整方案的可行性分析

1. 资源利用效益

调整后的方案，“玉米—水稻”复种方式改为“蚕豆—玉米—水稻”。提高了土地利用效率，复种指数由原来的233.3%提高到266.67%。

2. 产量效益

增加了蚕豆的产量，其他作物的产量不变，总产量增加。

3. 经济效益

复种指数提高, 种植的作物增多,每亩投入的物质成本增加,产出增加，净增蚕豆部分的收益。