浅析应用数学在农业科研生产上的应用
2021-01-05陈宇卓
陈宇卓
摘 要:经过各类学者的努力,我国的科技水平有了显著的提高,如今已经到达一个新的发展阶段。从数学专业的应用上看,很多领域都依赖于数学知识与数学应用的发展。在农业的科学领域中,数理统计学、模糊数学、概率学等知识对农业的发展起到推动的作用。所以,本文也将会简单论述应用数学与农业生产之间的关系,并具体介绍数学在农业生产中的具体应用。
关键词:应用数学;农业科研;生产应用
前言
虽然现在已经是一个信息时代,但我们还是离不开农业的生产。在新时代新科技的发展之下,农业科研的生产也发生了不小的变化。在农业科学中不仅有生物学、生态学、以及遗传学等知识的科学基础,还有物理学、化学以及数学等专业提供技术指导。其中,数学的有关引入与应用,对农业生产来说具有重大意义,使得农业从经验型生产走向科学化生产。
一、应用数学思维方法服务于农业
简单来说,数学思维其实就是利用数学知识,思考问题与解决问题的一种思维活动方式。数据思维比较多样化,常见的有分析、比较、实验、猜想、综合、归纳、抽象、概括等。在农业生产的过程中必须具备实践经验,但是不能只依赖于实践经验。目前农业的生产研究已经到达量化的水平阶段,很多的农业工作者会利用数理分析对生产活动进行评估,通过数学类比与总结的形式全程分析掌握农业生产的实施过程,以便能够提高农业生产效率,加快农业发展进程。
此外,利用创造多元化思维也是解决农业生产问题的一个好思路。通过了解一些农业生产的概念与特殊性,对一些农业生产事件进行偶然性与特殊性的划分,从而为生产者的工作决策提供更具有说服力的依据。让农业生产者可以从数据中分析得到一些有利或有害的信息,及时地对生产技术进行相关的要素补充。
二、应用数学计算方法揭示农业问题的内在规律
1.天气与环境监测的数学模型
对于农业生产来说,天气的好坏、环境的影响对于农作物的生长都是有着非常大的影响。所以,建立一个天气与环境监测的数学模型,可以模拟出不同天氣对农作物生长的影响,从而判断天气与农作物生产的相关关系,打造一个量化的数据指标,帮助相关人员营造一个最佳生产的环境,提高农作物的生产量。
2.植物与农作物之间的数学模型
植物与农作物之间存在着一种竞争关系,植物会掠夺属于农作物的养分。所以,建立一个植物与农作物之间的数学模型,可以分析比较不同植物与农作物的竞争强度。此外,制作一个农作物施肥与化肥使用效率的数学模型,也能够发现一个化肥的最佳使用量,从而达到适量适度的合理生产。
3.植物病虫的数学模型
病虫灾害是影响农作物生长的一个不利因素,建立一个植物病虫的数学模型,能够通过科学的方式进行有效预防。比如,通过动物过程模型,可以了解家禽类动物的疾病与新陈代谢状况,以此作为生理性研究的依据。此外,这还可以针对一些蛋类、乳制品进行一个数据化的生产控制,创设一个资源匹配的模型,合理规划农作物的生产规模。
三、应用数学在农业科研生产上的具体应用
1.模糊数学与农业科研
简单来说,模糊数学其实是针对一些模糊现象的研究与处理的数学,这在农业中的应用十分广泛,并取得比较满意的成果。例如,选择哪种农作物品种、农作物的种植方式、种植土地的选择、农业机械的选用、生产环境的气候条件、农业生产的灾害评估等,这都是可以通过模糊数学模型进行模拟分析,从而整理出存在的问题,发现有利解决问题的思路。现在在农业问题中常用的模糊数学方法有,模糊综合评判、模式识别、以及模糊聚类分析等。
2.概率论与农业科研
概率论是数学的一个分支,是对一些事件出现次数的一个估计。决定性事件是在预设的条件中一定会发生的事件。当然也有一些偶然事件,这可以利用概率论的有关计算进行分析把控。比如,农学中的生化检验指标,可以划分一个范围区间,进行分组测定,根据其输出的数据进行整体性的观察研究,得出其发生的概率大小。通过概率论的方法估算农业生产的各种现象,虽然这些事件并不一定会发生,但分析得出的数据还是具有一定的准确性,可以作为实际生产因素的一个参考。
3.数理统计学与农业科研
农作物的生长既有自然因素也有人为因素。在自然因素的影响下,会存在很多的不确定因素。所以,如果只是单纯地以实验结果作为标准,其效果可能会出现很大的偏差。在实际的过程中,可以采用综合性的分析评定方式,利用统计学与数据学的有关知识,采取合适的样本进行统计分析,这样才会更贴合实际,也最贴近真实的结果。例如,想要优化农业技术的相关措施,就需要综合分析农业技术的一些组合模式,通过人为操控达到技术的精准化,减少对自然环境的伤害。具体来说,农业技术措施的综合优化,需要通过运筹学、实验室设计以及系统分析等工具,培育优良的品种,研发优良的栽培方式,优化不同作物的处理方式,从而达到工作流程的优化。
四、结束语
通过上述的内容可以发现,如果单纯使用传统的农业生产管理模式,已经不能满足如今对食物的需求。通过应用数学的方法对农业生产进行定量的统计分析,建立相关的数据模型,整合出最佳的农田试验等,不仅能够提高农产品的产量,还可以减轻劳动人民的工作量。因此,在农业科学的发展过程中,应用数学得到了广泛的重视与应用,对于其自身的技术发展也具有重大意义。
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