浅谈数学建模在茶叶施肥中的应用分析

丁艳风，赵燕

（1.郑州升达经贸管理学院基础部，河南郑州451191；2.新乡医学院，河南新乡453000）

浅谈数学建模在茶叶施肥中的应用分析

丁艳风，赵燕

（1.郑州升达经贸管理学院基础部，河南郑州451191；2.新乡医学院，河南新乡453000）

施肥是影响茶叶产量和品质的一个重要的因素。合理的进行施肥，不但可以改善园区的土壤质地，还能提高茶叶的经济效益。为对茶叶进行合理的施肥，需要考虑种种来自环境的因素。本文通过阐述数学建模和茶叶施肥的关系，以茶叶施肥的问题为依据，结合了数学建模在茶叶施肥上的优势，重点分析数学建模在对茶叶产量与质量的影响。考察了肥料管理、改良土质、高效种植的影响因素，预测了数学建模在茶叶施肥中面向信息化、趋于合理化、集合区域化的发展趋势，这为研究茶叶施肥管理的有效性，提供有价值的理论和基础。

数学建模；茶树施肥；质量影响；应用分析

茶叶是中国人日常生活中不可缺少的饮品，满足了营养价值高和保健功能好的饮品需求。面对日益扩展的茶叶市场，茶叶产量的不断提高，

人们对于茶叶的品质的要求也随之提高。据报道，近年来我国的茶叶品质正不断的在下滑，主要是因为现代自然环境的不断恶化和气候的改变，给中国的茶叶进军国际市场带来了阻碍。因此，提高茶叶的品质和质量是目前茶叶界研究者所面临的最大挑战和迫切任务。数学建模是为解决数据分析、经济模型建立的有效手段，在对于茶叶种植过程中施肥的管理提供了重要的技术支撑。利用数学建模在茶叶施肥的应用中进行有效的管理和分析，为改善我国茶叶品质所处的窘境开辟了可持续发展的道路。

1　数学建模与茶叶施肥的关系概述

数学建模与茶叶施肥有着密切的关系，主要是因为现在社会中茶叶种植遇到茶叶市场需求的问题。数学建模以其独特的分析数据和建立模型的优势，可以与茶叶施肥的各类数据处理相结合，很好的解决茶叶施肥的问题。

1.1茶叶施肥的现状和问题

1.1.1茶叶施肥的现状

施肥是提高茶叶产品的一项重要的技术，也标志着现代农业的新的发展阶段。为了摆脱以前茶叶生长缓慢困境，提高茶叶的出叶率和增加茶叶的营养价值，茶园经营者往往会向土壤中施加含氮、磷、钾等的肥料。而随着市场经济的变化，人们对于茶叶的品质要求变得越来越高，有机肥成为了现代茶叶种植的主导肥料，主要是由于有机肥中含有普通化肥所没有的“疗效”，促进了茶叶种植的可持续发展。现代茶叶种植在施肥过程和措施上都有了很大的改观。

1.1.2茶叶施肥的问题

由于茶园主为了加大茶叶的产出率，大量的施加化肥，导致了部分地区的土壤出现干涸、肥力过剩的现象，严重的破坏了当地的土壤土质，不利于可持续农业的发展要求。与此同时，由于地区和地域的差别，种植茶叶的园区的土壤都具有差异性。例如：长江以南的土壤含镁比较多而且多数呈现酸性，在种植比较利于茶叶种植；而长江以北的土壤含镁较少多数呈现碱性，不利于茶叶的种植。了解各个地方的土壤情况，进行肥料的合理施加，将有利于茶叶的高效化生产，节约成本增加茶叶种植经济效益。

1.2数学建模的发展

1.2.1数学建模比传统分析方法的优势

数学建模是从数学学科发展而来，是一种有效的分析方法。通过数学符合和公式，表达实际生活的复杂情况，并提供有效的解决方法，是日常生活中深受人们喜爱的技术方法。而传统的数学统计分析方法只能够进行简单问题的分析，对于大数据或者比较复杂的情况，则会出现费时、准确度低等情况。所以，运用数学建模的思想，实质有效的应用到实际问题中去，是解决当前复杂数据问题的战略手段。

1.2.2数学建模在茶叶施肥需求上的优势

茶叶施肥是一个复杂的过程，无论是肥料数量和各种成分含量的多少，还是肥料施加的时间、方法，或多或少对茶叶的生长带来不可忽视的影响。面对使用传统分析技术无法有效解决的难题，数学建模则能够在这方面充分地发挥出实质性的优势，主要体现：一方面，数学建模能够准确估算肥料种类和用量对茶叶的影响；另一方面，可以结合其他化学分析方法统计土壤情况，并实施合理的肥料添加规划，满足了现代茶叶种植产业的发展需求。

2　数学建模在茶叶施肥中的应用情况

对于茶叶种植的环境，数学建模都表现出其他分析方法所不具备的时效性。由于具有这样的优点，导致在现代茶叶种植中，数学建模的施肥处理方法被应用得越来越广，成为了解决问题的好方法。

2.1数学建模对茶叶质量的影响

2.1.1数学建模对茶叶产量的影响

不同种类和不同数量的肥料往往决定了茶叶种植的效益情况。例如：含氮比较少的土壤园区施加尿素比施加硫酸铵更加好，主要是尿素中含有量更多氮元素。研究表明，只要肥料中各种元素的含量处于合理的范围，能够促进茶叶产量的增加的。利用数学建模的方法分析从茶叶园区中收集回来的土壤，整理土壤成分含量和茶叶周边气候环境的数据，建立适茶叶园区的数据模型，能够指导员工施加不同种类的肥料，提高肥料的使用效率，增加茶叶的产量。

2.1.2数学建模对茶叶品质的影响

肥料的种类和用量这两种因素的交互作用，能够促进茶叶中营养价值的提高。例如：氮肥的合理施加，可以使得茶叶中的多酚、氨基酸等含量有明显的提升。当氮肥添加过量的时候，会导致茶叶中部分营养成分的下降。所以，研究者们利用数学建模的方法，对各种化肥进行逐一的分析，考虑了种类和用量对茶叶品质影响的程度，建立出适合茶叶园区肥料施加的方案，给园区的茶叶品质的提升，注入了强大的技术支持，也是提高我国茶叶品质的一项重要的技术。

2.2数学建模对肥料管理的应用

2.2.1增加茶树的适应性

数学建模应用到肥料的管理过程中，也注定了肥料与茶树之间的“供给”效果变得越来越明显，解决了如今茶叶不适应现代恶劣环境的问题，给茶树的生长带来保障。据报道，为了使得茶树更快的吸收肥料，一般会采取叶面喷施的方法，利用茶树内部的生长发育，提高茶叶的成熟速度，增加茶叶的产率。但是单纯的大量施肥则会出现“烧苗”的现象，数学建模的方法增加了茶树与肥料之间的协调性，合理的加大茶树的生长经济效益，给茶叶的种植提供了更具有亲和力的施肥方法。

2.2.2改善土壤的品质

数学建模在施肥中的应用还能改善土壤的品质。由于目前我国的茶叶土壤中的含磷量比较缺乏，导致了茶叶对磷的利用率不达标。调查的结果显示，茶叶对于磷肥里的利用率不到20％，也就是说向茶树中施加的磷肥大部分都进入到了环境中。在我国南方，因为降雨量多，持续时间长使得肥料的有效利用率变得更加低。数学建模能够在这方面针对不同地区的土质进行数据修正，合理的制定施肥计划，增加土壤的肥力，从而改善土壤的品质。

2.2.3缩短合理施肥的成本

茶叶的种植更重要的取决于经济效益的大小。数据建模在茶叶施肥中的应用，能够以最小量的肥料收获最大量的茶叶效益，很好的降低了茶叶种植过程对于肥料的投入成本，是活跃茶叶市场，增加经济收益的有效措施。

3　数学建模在茶叶施肥应用中的发展趋势

虽然数学建模广泛应用在茶叶施肥中，但是为了能够使这项技术更好的应用于各大茶叶园区，还需要进行相应的技术修改，给茶叶市场的发展提供真实有效的技术支持。

3.1面向信息化，大数据处理的发展

随着信息化时代的发展，促进了计算机技术的高速发展，提升数据的处理能力，无论是在数据量，还是数据的传输速度、处理速度可视化方面，都表现出了前所未有的发展动态。数学建模的数据处理方式应该结合计算机的高速运算，将茶叶园区中关于茶叶的因素、环境因素、肥料因素等都进行统一的处理，实现各种内在和外在因素的融合和交互，使得数学模型的预测效果更加准确，为实现数学建模全面服务于施肥应用，提供数据结果有效的保证。

3.2趋于合理化，可持续发展

数学建模依然存在着预测结果的偏差问题，主要是由于茶叶施肥的影响因素非常复杂，没有统一的处理方式。因此，需要对各个园区中的数据进行合理的处理，针对单一和特别的影响因素进行规整，为以后处理数据提供经验手段，促进茶叶种植的施肥技术发展。在今后进行茶叶施肥过程中，应该准确合理的收集相关的数据，进行数学模型参数的确定，为建立合理、准确的数学模型提供基础保障，实现茶叶施肥合理化的可持续发展。

3.3集合区域化，资源共享的发展

计算机技术的发展除了进行快速的运行速度和处理速度外，还具有另外一项重要技术，即存储技术。通过数据库、云盘等能够加载数据的空间，能够存储各式各样的数据。数学建模的发展建立在合理的数据参数上，只有收集了准确的影响数据，才能建立出适合茶叶种植的施肥方案。存储技术实现了对不同茶叶园区，或者同一个园区中各种数据的收集和存储，实现了资源的共享能力和附载能力，为摆脱目前“苍白”的单一数据现状提供了动力，能够使得数据建模在茶叶施肥中的应用不断完善。

4　结论

茶叶的种植离不开肥料的施加，肥料的施加离不开合理的施加方法。通过对数学建模的方法在茶叶的施肥中的应用进行分析，最终得出数学建模在肥料的选取和施加的方式上是非常有效的，不仅改善了土壤的品质，还能有效的提高茶叶的产量和质量，是实现茶叶走出国门，面向国际市场的重要措施。但是我国的数学建模用于茶叶产业还出于半摸索和半实践状态，需要更多的研究人员进行深入的研究和应用，为我国的茶叶带来优秀的技术和方法。

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