แบบจำลองที่ดินเพื่อการเกษตร

 von Thünen model

พัฒนา ราชวงศ์ อาศรมภูมิวิทยาศาสตร์

สาขาวิชาภูมิศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร

วิชาภูมิศาสตร์การเกษตร คนที่ไม่สนใจความเป็นภูมิศาสตร์อาจเข้าใจว่า เป็นเรื่องของการวิเคราะห์หาเพียงแค่พื้นที่เหมาะสมสำหรับทำการเกษตรแต่ละประเภทของผลิตผล โดยใช้แค่เพียงปัจจัยทางกายภาพทั้งดิน น้ำ ลม และแสง แค่นั้นก็จะทำให้ได้พื้นที่ที่เรียกว่า arable lands ซึ่งเราสามารถกำหนดเขตพื้นที่เหมาะสมสำหรับการเพาะปลูกและเลี้ยงสัตว์ได้ไม่ยากตามเงื่อนไขแบบนี้

แต่ด้วยเหตุว่า วิชาภูมิศาสตร์ไม่ได้มองแค่นั้น วิชาภูมิศาสตร์ให้ความสำคัญกับ "แรงดึงดูดของพื้นที่" บริเวณที่มีพลังมากจะมีแรงดึงดูดกิจกรรมบางอย่างให้เข้ามาอยู่ในปริมณฑลของตัวเอง และวิชาภูมิศาสตร์ยังให้ความสำคัญกับ "แรงผลักหรือเหวี่ยงออก" บริเวณที่มีพลังมากจะเหวี่ยงออกหรือสลัดกิจกรรมบางอย่างที่ไม่พึงปรารถนาออกไปให้ไกลห่าง

วิชาภูมิศาสตร์ จึงทำการคำนวณค่าของแรงดึงดูดและ/หรือแรงเหวี่ยงออกดังกล่าวด้วยวิธีการต่างๆ

มองกันในส่วนที่เห็นหัวใจของวิชาภูมิศาสตร์ คือ "พื้นที่" ที่อธิบายได้ด้วยขนาด ทิศทาง ระยะทาง ความหนาแน่น และรูปแบบบางอย่างของพื้นที่ เบื้องต้นนี้เราเอามาแค่เพียงอย่างเดียว คือ ระยะทาง - distance มันเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลอย่างมากต่อการดึงดูดหรือผลักกิจกรรมบางอย่างเข้ามาพื้นที่หรือออกจากพื้นที่ จากหลักการเบื้องต้นตามแบบจำลองแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ทำให้นักภูมิศาสตร์มองเห็นว่า "ระยะทาง" มีอิทธิพลอย่างมากต่อแรงดึงดูดและแรงเหวี่ยง

ปี 1826 Johann Heinrich von Thünen เศรษฐีที่ดินทางตอนเหนือของเยอรมนี พยายามหาคำอธิบายเศรษฐกิจเชิงพื้นที่เพื่อแสดงความเหมาะสมสมของการใช้ที่ดินเพื่อเพาะปลูกและเลี้ยงสัตว์ ภายใต้เงื่อนไข 6 ประการ คือ 1) เกษตรกรจะขนสินค้าไปขายยังตลาด (เมือง) ที่มีแห่งเดียว 2) พื้นที่รอบๆ ตลาดเป็นที่อุดมสมบูรณ์เสมอกัน 3) การขนส่งตอนนั้นมีเพียงเดินเท้าและรถเทียมม้าเท่านั้น 4) ไม่มีภูเขาไม่มีแม่น้ำขวางกันการเดินทาง 5) บริเวณที่ห่างไกลเมืองออกไปเป็นพื้นที่แห้งแล้ง และ 6) เกษตรกรเป็น economic man ทั้งหมดนี้เป็นไปบนฐานคิดที่ว่า "ต้นทุนการขนส่งผลผลิตไปยังตลาด และค่าเช่าที่ดินที่เกษตรกรสามารถจ่ายได้ จะทำให้ผลกำไรที่เกษตรกรจะได้รับจากการเกษตรแต่ละประเภทแตกต่างกันไปตามระยะทางที่ห่างจากตลาดออกไป"

von Thünen เขียนสมการแสดงผลกำไรจากการเพาะปลูกได้ว่า R = Y(p-c) - YFm และทดลองใส่ข้อมูลตัวเลขเข้าไปในสมการ เพื่อนำมาสร้างมณฑลของการเพาะปลูกเป็นรูปวงแหวนหลายชั้นรอบตลาด วงแหวนชั้นแรกแสดงมณฑลของการเพาะปลูกหญ้าเลี้ยงวัวนมและไม้ผล ที่ให้ผลประโยชน์ตอบแทนสูงที่สุดเมื่อเทียบกับค่าเช่าที่ดินที่แพงลิบลิ่ว มณฑลต่อมาเป็นพื้นที่ปลูกไม้เชื้อเพลิง ธัญพืช และปศุสัตว์ ที่จะให้ผลประโยชน์ตอบแทนสูงที่สุดเมื่อเทียบกับมูลค่าการเช่าที่ดินสำหรับเพาะปลูกประเภทอื่น ตามลำดับ

มีการนำเอาแบบจำลอง isolated state ของ von Thünen นี้ ไปประยุกต์ใช้มากมาย ทั้งในสหรัฐอเมริกาที่พยายามสร้างเขตเพาะปลูกพืชครอบคลุมทั่วทั้งประเทศ และมีผลทำให้พื้นที่ตรงกลางของประเทศกลายเป็นแหล่งเพาะปลูกธัญพืชขนาดใหญ่มหาศาล ต่อมาธัญพืชบางชนิดกลายไปเป็นวัตถุดิบในการผลิตวิสกี้คุณภาพดีของประเทศ และเมื่อประเทศต้องใช้เงินจำนวนมหาศาลมาบูรณะประเทศหลังจากที่ต้องทำสงครามกลางเมือง "รบกันเอง" ทางหนึ่งที่จะทำให้ได้เงินมา คือ การขึ้นภาษีวิสกี้ แล้วเรื่องนี้ก็เป็นที่มาของการต่อต้านถึงขั้นเป็นกบฏวิสกี้ - whiskey rebellion (1791-1794) ของบรรดาชาวไร่ข้าวสาลีในรัฐเพนน์ซิลวาเนีย ขณะที่บนภาคพื้นยุโรปเอง ก็มีความพยายามประกาศเขตเพาะปลูกพืชตามแนวคิดของ von Thünen ด้วยเช่นกัน

เมื่อปี 1998 Philip Steadman จาก Bartlett School of Graduate Studies และทีมงาน Open University ได้นำเอาแนวความคิด หลักการ และกระบวนการของแบบจำลองของ von Thünen ดังกล่าว มาพัฒนาและจำลองเป็นภาพสเก็ตช์ เพื่อใช้สอนนักเรียนเกี่ยวกับโครงสร้างการใช้ที่ดินทางเศรษฐกิจของเมือง โปรแกรมนี้สามารถเรียกใช้ได้ง่ายๆ ด้วยการดาวน์โหลดจาก http://www.complexcity.info/media/software/von-thunens-model/ เพื่อใช้บนเดสก์ท็อป

แบบจำลองของ von Thünen ยังคงมีอยู่ในโลกของเราทุกวันนี้ ไม่จำเป็นต้องอยู่ในรูปแบบที่แน่นอน แต่หลักการที่กล่าวถึงในทฤษฎีของเขายังคงใช้ได้ พิจารณาเวลาที่สร้างและเห็นว่ายังคงมีอยู่ในบางส่วนก็น่าสนใจจริงๆ อย่างไรก็ตาม วิธีการผลิตของผู้คนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ธุรกิจเกษตรและการผลิตดีขึ้นมาก ขณะนี้เราผลิตปศุสัตว์จำนวนมากในพื้นที่ที่จำกัด เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น ไม่ต้องการที่ดินมากเหมือนเมื่อก่อน และนั่นจะทำให้ที่ตั้งทางการเกษตรเปลี่ยนแปลงไป ตลาดทั้งหมดของเราเชื่อมต่อกันทั่วโลก รสนิยมและวัฒนธรรมที่แตกต่างกันส่งผลให้มีการผลิตพืชผลและผลผลิตพิเศษประเภทต่างๆ แบบจำลองของ von Thünen ยังคงมีความเกี่ยวข้องในหลายๆ ด้าน แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงข้างต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวกับต้นทุนการผลิต และปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องอีกมากมาย

แบบจำลองคลาสสิกในภูมิศาสตร์ สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2369 เพื่ออธิบายรูปแบบเศรษฐกิจที่กำลังพัฒนาในยุโรป โดยอิงจากวงแหวนการใช้ที่ดินที่มีศูนย์กลางสี่วงล้อมรอบตลาด การใช้ที่ดินเป็นหน้าที่ของค่าขนส่ง รัฐโดดเดี่ยวกลายเป็นรากฐานสำหรับทฤษฎีตำแหน่งสมัยใหม่

รูปที่ A แสดงถึงการใช้ที่ดินเพื่อเกษตรกรรมหากใช้สมมติฐานพื้นฐานที่สุด กล่าวคือตลาดที่ตั้งอยู่ในนิวยอร์ก (หรือ BostWash) พืชผลจะถูกจัดอันดับตามความสามารถในการจ่ายค่าเช่าเปรียบเทียบ และพิจารณาลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่แพร่หลาย แม้ว่าการเป็นตัวแทนนี้จะมีความสอดคล้องกับความเป็นจริงในระดับหนึ่ง แต่ก็แสดงให้เห็นถึงการใช้ที่ดินเพื่อเกษตรกรรมในสหรัฐอเมริกาอย่างไม่ถูกต้อง

รูปที่ B รวมสมมติฐานเสริมหนึ่งข้อที่พิจารณาถึงความผันแปรของสภาพอากาศ โดยที่ทิศเหนือเย็นกว่าทิศใต้ ข้อจำกัดนี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการใช้ที่ดินเพื่อเกษตรกรรม ถึงแม้ว่าพืชผลจะมีความสามารถในการจ่ายค่าเช่าที่สูงกว่าสำหรับพื้นที่หนึ่ง แต่พืชผลอื่นก็จะปลูกขึ้นเนื่องจากสภาพภูมิอากาศห้าม การใช้ที่ดินเพื่อเกษตรกรรมที่เกิดขึ้นนั้นมีความสอดคล้องกับความเป็นจริงในระดับที่สูงกว่ามาก