節水灌溉技術下農業種植結構優化模型探討

胡瓊娟

（新疆水利水電學校 新疆烏魯木齊 830000）

多目標優化方法是搭建優化模型的重要手段，將傳統的二維狀態變量隨機動態規劃機制和生物生長參數模擬機制結合在一起，實現了節水灌溉技術和線性規劃方法的融合，在建立優化路徑的同時也能有效提升具體操作的實際效果，以及維持生態農業的發展機制和效果，在凸顯經濟效益的基礎上還發揮了環保規劃的優勢。

1 節水灌溉技術下農業種植結構優化模型建立

對于生態環境而言，差異化的灌溉技術形成的作用會存在差異，有效的節水灌溉技術能在一定程度上減少用水量。需要注意的是，地膜殘留物也會吸收土壤水分以及流通空氣等，甚至滋生次生鹽堿化問題?；诖耍瑧铆h境保護標準生態環境狀態評價技術規范對相應情況進行分析，從而提出有效的優化方案，借助單目標線性規劃方法完成對應參數的管理。

1.1 模型參數

為了實現模型的優化目標，要將農業生產總值增加量作為基礎對象，確保分析優化方案實施前和實施后的總產值數值差異，從而選取更加適宜且環保的灌溉技術，目標模型函數為其中，xi表示差異化灌溉技術作用下農作物的整體種植面積；F 表示結構調整前農作物的實際經濟產值；ai表示差異化灌溉技術體系下農作物單位面積經濟產值。

1.2 基礎模型限制條件

確定基礎模型后，要分析相應的限制條件，從而保證對比結果具有一定的說服力，能有效表述相應問題，并且為節水灌溉技術的選擇提供基本依據。

（1）對種植面積數值的約束。為了保證分析判斷內容的實效性，就要保證約束條件中的參數內容具有選取價值。一般而言，灌溉區域的農作物面積要在耕地總面積之上，且綠洲灌溉區域種植面積最好選取最大耕地面積，確保有效維護耕地脆弱的生態環境，避免產生更大的破壞。約束條件的模型函數為：其中，L 表示選取作為參考的灌溉區域的最大農業種植面積。

（2）要分析農作物的社會性需求量和參數約束管理，有效結合種植區域地理條件以及地質因素等，選取區域生產糧食，以此符合灌溉區域人口總需求數值，保證約束條件能滿足后續數值分析工作的要求，從而提升約束條件的效果。

（3）要對農業灌溉區域的實際用水量進行約束。對于農業灌溉工作而言，用水量是最重要的因素，也是水資源浪費的主要端口。因此，在保證居民日常生活實際用水的基礎上，秉持生態用水以及工業用水并行的原則，合理性約束灌溉區域的用水量。因為選取區域主要采取膜下滴灌的節水灌溉模式，并且并行一些其他技術，包括溝灌技術。

（4）從我國開始推廣膜下滴灌技術后，人為因素也會對水資源的分配和空間布局結構產生影響。因此，要結合我國環境保護標準生態環境狀況評價技術規范內容，對不同技術要點予以判定，結合整體狀態等參數和約束性指標分析模型應用的準確性。

1.3 綜合生態環境

在分析優化模式過程中，人為因素也會對水資源的利用率以及使用空間產生影響。因此，為了保證分析結果的準確性和合理性，就要結合灌溉技術以及生態安全，有效分析差異化灌溉技術對生態環境產生的影響，從而全面選取使用的灌溉手段，優化灌溉效果。

（1）利用（BI+HQ）/2對生物豐富度進行分析，結合選取區域采集和判斷相應數據。若是BI 數值在20 以下，則證明生物多樣性指數較差，生態系統存在單一脆弱的問題；若是HQ 在60 左右，說明生物狀態基本為耕地[1]。將其作為重要的參考數據，有效提升對應節水灌溉技術的選取效果。

（2）借助NDVI 對植物覆蓋率進行分析，結合相應的計量方式能判定農田制備的實際覆蓋率，從而更好地判斷相應數據。

（3）污染負荷指數，在分析膜下滴灌技術的同時，要對農業殘膜污染問題進行分析，結合實際情況判定相應參數，減少污染問題。

（4）要依據選取區域對水網密度參數進行分析。

（5）水網密度指數，結合研究區域的基本特征對河流長度和水域面積等進行分析。其中，水資源量設定為不同灌溉技術農作物灌溉水量，結合相應的分析結果針對差異化區域處理農作物種植面積。與此同時，應用膜下滴灌高效節水技術過程中，會存在白色污染以及土地次生鹽堿化等現象，這些都是較為嚴重的污染情況，要依據不同的地域要求進行技術處理。

（6）環境限制參數也是生態環境分析判斷工作中較為關鍵的參數體系，尤其是在膜下滴灌高效節水技術應用中，地膜本身就是不能降解的物質，會阻斷土壤水分的傳導，甚至造成下滲工作的失衡，直接影響農作物的生長發育水平。要依據生態環境狀態的實際情況完成分析工作，確保優化綜合生態環境。

2 節水灌溉技術下農業種植結構優化模型運行和結果

為了更好地判斷節水灌溉技術下農業種植結構的實際情況，要選取不同參數有效分析模型的差異，從而落實更加完整的運行管理框架，減少對環境的影響，提高應用管理效率，為種植管理工作的全面落實奠定堅實基礎。

2.1 節水灌溉技術下農業種植結構優化模型運行

選取的灌溉區域主要采取傳統地膜技術和滴灌技術并行的技術體系，應用在農業種植中能有效提高農作物總產值數值。但是，技術體系需要人工配水資源管理，因此，水文循環會受到影響，植物退化以及土地次生鹽漬化等問題需要得到重視。為了避免相應技術產生不良影響，積極推廣膜下滴灌全覆蓋技術具有重要的實踐意義。借助地下水完成農業灌溉，能有效避免對生態環境造成影響。

首先，選取決策變量，選定小麥a1 和玉米b1。膜下滴灌技術開展節水灌溉技術后農產品變量為a2 和b2。

其次，應用相應的計量分析軟件對數據進行處理，代入分析模型完成對比，并且利用LINGO 優化軟件編程環節完成數據模型的代入，分析不同種植植物膜下滴灌的占比情況，結合不同膜下滴灌占比參數對模型予以分析。需要注意的是，在分析中要對農業通水量和現狀種植結構予以系統化數據調研和分析，應用經濟效益增量、綜合生態環境狀況指數、用水量、主要農作物種植面積等作為參考依據，就能得出相應的結果。能在緩解人為生態破壞的基礎上，提升生態環境承載力水平。

最后，匯總相應方案。方案1：EI 數值小于20，生態環境狀態為差；方案2：膜下滴灌技術應用比例降低，其他灌溉技術應用范圍增大，經濟效益明顯降低；方案3：綜合生態狀況指數在20 ~35 之間，存在限制人類生活因素的弊端。方案4：滿足灌溉區域規劃基本要求，且生態環境質量較好[2]。

綜上所述，利用減少膜下滴灌技術灌溉面積的方式，使用其他技術取代后能減少污染問題，對于地區灌溉區域種植結構調整有較為突出的借鑒價值。例如，本文小麥種植區、玉米種植區以及棉花種植區都有所調整，保證了灌區種植結構的平衡發展，提高了生態環保的質量。

2.2 節水灌溉技術下農業種植結構優化模型經驗總結

文章基于對差異化灌溉技術農業種植結構優化模型的分析，將生態安全影響系數作為進一步完善模型運行效果的基本維度，相較于傳統僅僅關注經濟效益的種植結構模型有更加突出的價值，不僅對研究區域生產農作物管理工作有重要的指導意義，對于整個農業發展生態和經濟的平衡發展也具有突出的價值。在全面分析優化結果以及分析數據的基礎上，能在經濟穩定的同時減少人類活動對生態環境脆弱灌溉區域的破壞，保證節水灌溉技術下農業種植結構優化模型更加具有實際價值。

在應用差異化節水灌溉技術對農業種植結構優化模型進行分析處理的過程中，要結合具體因素，全面判定生態安全影響情況，結合相應的數據有效判定經濟效益最大化時的優化條件要求，并且將生態環境保護工作作為根本目標，整合具體的節水灌溉技術，從而設置更加完整的方案。與此同時，要優化選取不同方案的結果，依據地區地理和氣候條件確保在滿足人們生產生活需求的同時，減少人類活動對生態環境產生的破壞。優化調整農業種植結構，發揮新型節水灌溉措施的優勢，確保經濟效益和生態效益實現共贏。

3 小結

在節水灌溉技術推廣的過程中，要整合技術要點和技術要求，落實經濟效益與生態效益兼顧的模式，減少對生態環境的破壞，提升具體操作和技術流程的完整性。確保推動地區經濟發展，實現可持續健康發展的目標。