應(yīng)用數(shù)學在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用

數(shù)學的發(fā)展歷史悠久，是一門極其重要的基礎(chǔ)學科，是當今許多科學技術(shù)發(fā)展的理論基石，也是其他眾多學科的理論基礎(chǔ)。但應(yīng)用數(shù)學也是農(nóng)業(yè)研究量化的重要方法，其計算方法和技術(shù)對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有十分重要的意義?！掇r(nóng)業(yè)數(shù)學基礎(chǔ)》一書就詳細闡述了高等數(shù)學的基本原理以及基本運算，為數(shù)學應(yīng)用于實踐提供了理論支持。

該書共分為七個章節(jié)。第一章介紹了函數(shù)、極限、連續(xù)這三個數(shù)學概念的基本含義、內(nèi)在聯(lián)系、運用方式和比較方法，為讀者學習數(shù)學原理在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用提供了良好的理論基礎(chǔ)。第二章從導數(shù)與微分之間的聯(lián)系出發(fā)，在介紹導數(shù)概念的基礎(chǔ)上，針對函數(shù)、反函數(shù)和復合函數(shù)的求導法則進行了詳細論述，最后通過闡述高階導數(shù)和隱函數(shù)的推演原理和運算法則，引申出微分的概念。第三章主要闡述了導數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅包括微分中值定理、洛必達法則，而且涉及函數(shù)單調(diào)性、極值、最值的運用，還包括曲線的凹凸性、拐點等方面。第四章結(jié)合微積分基本原理，針對函數(shù)的不定積分進行了深入講解，闡明了換元積分法、分部積分法兩種方式的運算法則。第五章從定積分的概念與性質(zhì)出發(fā)，介紹了定積分的運算法則和應(yīng)用領(lǐng)域，明確了定積分與不定積分之間的差別與聯(lián)系。第六章基于概率論視角，簡單介紹了概率、隨機變量、數(shù)學期望等基礎(chǔ)知識。第七章為數(shù)理統(tǒng)計的相關(guān)內(nèi)容，其中包括樣本統(tǒng)計、參數(shù)估計與假設(shè)檢驗、方差分析與回歸分析、正交試驗設(shè)計等知識。

參閱本書，數(shù)學作為研究社會科學和自然原理的基礎(chǔ)性學科，可以借助于數(shù)學原理和論證模型來解決各種復雜的社會現(xiàn)象和生活問題。其中，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，高等數(shù)學的應(yīng)用性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

導數(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通常，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，病蟲害的侵擾是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素。但由于病蟲害的侵擾周期和范圍不穩(wěn)定，人們很難提前預判、主動防護，只能被動地等待。為此，高等數(shù)學中的多元函數(shù)利用瞬時變化率進行導數(shù)分析，可以準確判斷出特定時間內(nèi)病蟲害的傳播范圍和擴散速度，從而為人們采取提前預防措施提供了科學依據(jù)，增強防治病蟲害的準確性和針對性，節(jié)省人工成本，有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率;并且當病蟲害發(fā)生時，可以根據(jù)損害程度測算出農(nóng)藥的使用劑量，使得人們能夠在消滅病蟲害的同時保護農(nóng)作物的健康成長。此外，針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利潤最大化原則，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)可以結(jié)合農(nóng)作物的投入與產(chǎn)出指標進行導數(shù)分析，并計算出最為經(jīng)濟的資源投入量，有效提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃水平。

微積分與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。微積分作為高等數(shù)學的重要分支，是專業(yè)學科向現(xiàn)代化發(fā)展中的理論支柱，也是研究自然科學和社會科學的有力工具。經(jīng)過數(shù)學研究者和農(nóng)業(yè)工作者的協(xié)作配合，微積分不僅能夠應(yīng)用于植株內(nèi)部機理的研究分析，而且可以為農(nóng)業(yè)技術(shù)措施提供數(shù)據(jù)支持。例如，微分方程可以有效表示植株群體的葉面積和光合作用之間的變化關(guān)系，得出每一層葉面和整塊稻田的光合強度，從而科學調(diào)整光能作用，促進農(nóng)作物增產(chǎn)。再如，密植雖然可以有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，但有一定的密度限制，如果超過這一限制，將會抑制作物的生長發(fā)育，造成種子浪費。因此，農(nóng)業(yè)種植必須充分考慮作物種植密度，確定好適宜的密度，才能夠取得最佳產(chǎn)量和最小成本的平衡。微積分中的函數(shù)極值原理能夠通過建立密度函數(shù)來分析作物產(chǎn)量和密度之間的變動關(guān)系，并且借助于求導公式來確定最高產(chǎn)量條件下的適宜密度，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

概率論、數(shù)理統(tǒng)計與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。概率論是研究隨機事件發(fā)生概率的現(xiàn)象數(shù)量學，能夠針對部分決定性事件、偶然事件進行數(shù)學分析，預測出發(fā)生可能性的概率區(qū)間。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，概率論可以借助于相關(guān)的統(tǒng)計分析模型來分析農(nóng)業(yè)生化檢驗指標，從而預測農(nóng)業(yè)生化技術(shù)的作用效果。例如，切比雪夫不等式能夠有效估算良種的用量，二項分布能夠通過分析離散型隨機變量的概率分布情況，判斷農(nóng)藥的有效性。數(shù)理統(tǒng)計學作為統(tǒng)計學分支學科，主要通過觀測隨機因素影響的不確定性現(xiàn)象來提取樣本信息，獲取統(tǒng)計規(guī)律。在實施農(nóng)業(yè)措施時，數(shù)量統(tǒng)計學中的抽樣分析和統(tǒng)計方法可以有效估算農(nóng)業(yè)組合技術(shù)的實施效果，從而減少生態(tài)環(huán)境對于農(nóng)作物生長的影響與干擾，提高農(nóng)作物種植成效。因此，概率論和數(shù)理統(tǒng)計能夠通過預測概率區(qū)間、進行統(tǒng)計分析等方式來促進農(nóng)作物的生長發(fā)育，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化。

數(shù)學已經(jīng)滲透在各行各業(yè)，其應(yīng)用范圍極廣，而農(nóng)業(yè)對數(shù)學的應(yīng)用也歷史悠久，當前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展在科技不斷進步的大環(huán)境下已經(jīng)呈現(xiàn)許多新變化，這對數(shù)學提出了新要求?！掇r(nóng)業(yè)數(shù)學基礎(chǔ)》一書對數(shù)學原理及其在農(nóng)業(yè)中的運用進行了詳細闡述，具有一定的學術(shù)價值，值得相關(guān)從業(yè)人員閱讀學習。

（楊劍波，男，本科，講師，研究方向為數(shù)學教育）

書名： 農(nóng)業(yè)數(shù)學基礎(chǔ)

作者： 劉俊英? 張保霞? 楊海波? 主編

出版社： 內(nèi)蒙古大學出版社

ISBN： 9787566514431

出版時間： 2018年8月

定價： 32.00元