發布時間:2021-07-01所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要數學是研究客觀世界數量關系和空間形式的科學,其在數、形、數形結合等方面自成體系,有著自己專屬的特色,在實際生產和生活中具有獨特的作用和價值。文章從農業生產入手,分析了數學知識在農業生產過程中的應用價值。 關鍵詞數學知識;農業生產;運用分析
摘要數學是研究客觀世界數量關系和空間形式的科學,其在數、形、數形結合等方面自成體系,有著自己專屬的特色,在實際生產和生活中具有獨特的作用和價值。文章從農業生產入手,分析了數學知識在農業生產過程中的應用價值。
關鍵詞數學知識;農業生產;運用分析
我國自古以來以農立國,農業是我國的第一產業,無論時代如何發展,社會如何變遷,農業的基礎地位始終不變。近些年,隨著經濟的發展與科學技術的進步,我國農業生產領域呈現出日新月異的變化,在推動農業生產發展與進步的諸多影響因素中,最具代表性的便是數學知識,數學知識在當前我國農業生產中發揮著不可替代的作用,已逐漸被應用到農業生產的方方面面,成為推動現代農業可持續發展的強大動力之一。以下是筆者結合自己多年相關工作經驗,就此議題提出的幾點看法和建議。
1農業生產中運用數學知識的原理
數學作為一門基礎學科,是探索自然現象、社會現象基本規律的重要語言和工具,自然和社會中存在的各類現象都與數學知識緊密相連,通過數學知識來剖析現實問題最終必將得到清晰正確的答案。數學知識在我國當前農業生產中有著廣泛的應用,我們需要學會運用數學知識對農業生產中遇到的實際問題進行觀察、分析和概括,將農業生產現實問題轉化成為數學模型,再通過數學模型的計算和分析得出答案,反饋到農業現實問題當中來,運用數學原理去解決現實問題。
2數學知識在農業生產中的具體運用實例
2.1勾股定理在農業生產中的應用
眾所周知,勾股定理是數學知識體系中的一個代表性定理。中國古代數學家研究勾股定理的證明和應用是自成體系的,當時采用的是青朱出入法,也就是現在我們常說的割補法。具體方法:通過適當的劃分,將勾上的正方形面積和股上的正方形面積劃分成若干部分,而被劃分成若干部分的面積總和又恰好可以填滿弦上的正方形。青朱出入法的特點在于古人將這些被劃分出來的圖形面積填上了各種顏色,如朱紅色、青色、黃色等等,由此可見古人在研究勾股定理時使用的方法巧妙簡單,也可以看出古人的聰明與智慧。
夏禹是我國歷史上有記載的史料中第一個應用勾股定理的人,夏禹曾將勾股定理應用到治水之術中,并且取得了非常好的治水效果。勾股定理在我國農業生產中的應用歷史非常久遠,勾股定理開創的獨具一格的理論體系被成功應用在了農業生產當中,以《九章算術》中記載的實例進行分析:現有池方一丈,葭生中央,出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊,問水深、葭長各幾何?這是《九章算術》中記載的題目,用現在通俗語言翻譯便是:現在這有一個正方形的池塘,池塘的邊長是1丈,一棵蘆葦生長在這池塘的正中央,長出水面1尺,想要把蘆葦拉向池塘邊,莖尖剛巧碰到池塘邊,請問池塘的水深和蘆葦的長度各是多少?從題目當中,我們可以發現要想解決這一問題,必須應用到勾股定理,通過勾股定理的計算,我們很輕松地計算出池塘的水深應該是一丈二尺,而蘆葦的長度應該是一丈三尺。
2.2數學概率知識在農業生產中的應用
數學知識體系中的概率知識主要研究的是隨機現象中蘊含的數量規律性,通過學習概率知識我們可以發現很多看似隨機的問題和現象中隱藏著的規律。在農業生產過程中應用概率知識的地方非常多,概率知識幾乎可以運用于整個農業生產和農作物生長的全過程中,其可以具體細化到從一個剛剛開始發芽的種子到成長為植株的全過程,并且可以通過概率知識分析出農作物生產與天數之間的關系、農作物成熟結果后的產量以及農作物生長過程中患病的概率等等。
舉例說明:某一地方的小麥容易患銹病,當銹病來襲時,小麥必然受到損害。當前測得該地區小麥患銹病的概率是10%,其中葉銹病流行的概率是30%,而兩種銹病同時流行的概率是4%,求小麥被銹病危害的概率是多少?
解題方式是:設小麥患銹病流行的事件分別為A、B,則A+B表示銹病和葉銹病流行的事件,根據加法公式有:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.1+0.3-0.04=0.36,由此便可以得出該地區小麥被銹病危害的概率是0.36。
通過這一數據結果,當地種植小麥的農民便可以了解到小麥在生長過程中可能出現銹病危害的概率,進而提前做好預防措施。
2.3數學期望在農業生產中的應用
以某一農場的蔬菜種植為例進行闡述:該農場多年來都以種植蔬菜為主要經營范圍,根據以往多年種植經驗來看,某一種蔬菜的市場需求量所服從的均勻分布規律是需求量X(t)服從(500,800)的均勻分布規律,每售出1t蔬菜,農場便可獲得2萬元左右的利潤,可是,如果趕上某一時間段該蔬菜銷售不順暢,很多蔬菜銷售不出去,那么,農場將要承受每噸5000元左右的經濟損失。農場想要實現該蔬菜銷售數量的極限,在農場生產能夠保證供應的前提下,計算需要賣出多少噸該蔬菜才能夠實現平均收益率最大化。
3數學知識與農業之間的關系
3.1模糊數學與農業科研
1965年美國著名數學家扎德首次提出的模糊數學這一概念,是經典集合概念的重要推廣形式。模糊數學在現代人的日常生活中發揮著重要的作用。我們在日常生活中所接觸到的各種家用電器,如空調、冰箱等都應用到了模糊數學的原理。
模糊數學研究和處理的對象便是生活中的模糊性現象。其實,在我國農業研究工作當中存在著非常多帶有模糊性的現象,而這些便是模糊數學在農業研究和生產領域得以廣泛應用的重要基礎。比較具有代表性的農業模糊性現象主要體現在農作物品種的選擇、土地資源的分布、農業機械的選擇和使用、自然氣候條件的分析、農業生態環境的保護、農業災害探測的研究等方面,這些都可以借助模糊數學的知識和原理進行科學解決?v觀當前模糊數學在農業中的具體應用效果,我們必須承認模糊數學的重要價值和作用,當前在農業生產和研究領域當中幾種比較常見的模糊數學方式主要有模式識別、模糊聚類、模糊綜合評價等等。在這里筆者將單獨就模式識別來進行簡要的闡述和分析:我們判斷和評價亞麻的長勢長相時依據的四個因素分別是綠葉數、莖長、莖粗以及苗高,根據這四個要素我們一般可以判斷出亞麻的生長趨勢。根據這四個因素判斷亞麻的長勢利用的便是模式識別知識。
3.2數理統計和農業科研
數理統計是數學知識體系當中的核心組成部分,其是由皮爾遜創立和費歇爾發展起來的數學門類,但是,數理統計學所涉及的兩個最重要的改變是由高爾頓提出來的,高爾頓通過研究人的身高和智力的遺傳,提出了祖先遺傳定律。而祖先遺傳定律在農業生產與科研工作中也得到了非常廣泛的應用,其在發展和演變的過程中被用來檢驗遺傳交配后代群體性狀的分離比例是否與假設值相符合。眾所周知,在農業生產領域,農作物的生長和發育很容易受到各種自然生態環境的影響,而且農業科研試驗中隨機因素非常多,試驗結果會受到因素的主效、因素間相互作用以及誤差等多項不定因素影響,因此,如果只是單純地根據試驗數據很難判斷試驗處理因素是否有效以及效果到底如何,試驗結果的科學性和準確性必然會受到質疑。所以,在農業科研領域當中應用數理統計學,將在很大程度上提高科研結果的科學性和準確性,其對推動農業的進一步發展有著非常大的幫助作用。
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4小結
近些年隨著我國對農業生產重視程度不斷提升,當前我國農業生產已經逐步進入比較協調和可持續發展的關鍵階段,全面實現農業現代化的偉大目標指日可待。建立在數學知識基礎上的各項先進科學技術以及數學知識的直接應用在推動我國農業發展中都展現出重要的作用,其具體應用效果也非常理想。相信伴隨著數學知識在農業生產領域中的不斷深入利用,數學知識在農業生產中的應用潛力將會得到充分開發和利用。——論文作者:文紅
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