大數據推動智慧農業建設

隨著移動互聯網時代的到來，大數據在金融、互聯網、餐飲、醫療等眾多行業引起巨大變革。當前，其影響力已經滲入農業領域，改變傳統農業模式，推動智慧農業建設，為新時代農業發展注入新動力。

傳統農業的特點是精耕細作，結構較單一，生產規模較小，經營管理和生產技術落后，抗御自然災害能力差，受天氣影響大，可謂“靠天吃飯”，農產品增產的代價如農藥濫用、低端農產品滯銷等問題頻現。在作物生產過程中大數據可以分為兩步，一是數據采集，這依賴于傳感器技術的發展，比如通過各種養分的傳感器，可以監控到土壤所需養料，及時補充；通過視頻或圖像或者其他高級傳感器，可以監控作物生長狀況，確定打農藥的時間；通過土壤濕度傳感器結合天氣數據，可以確定灌溉時間以及灌溉具體劑量，讓農作物生長過程中一切操作皆可量化。二是數據分析和數據挖掘。數據采集完成后，儲存到本地化或云端的數據中心，進而對數據進行建模存儲，挖掘數據價值，指導農業生產。在農產品進入流通環節以后，大數據可以更有效的配給需求市場。近幾年出現一些農產品電商創業公司，目標就在把優質農產品直接銷售給終端客戶或對接批發商。

大數據使農業變得更加綠色健康高產智能，因為通過大數據可以知道農產品生產全過程，如生長土壤的成分變化，移苗時間，澆水時間，施肥的濃度，整個周期除草次數，發生病蟲害情況，乃至其生長期內任何一天的天氣，農作物情況將完全數字透明化。

一、大數據分析生物基因加速作物育種

傳統的育種成本往往較高，工作量大，需要花費10年甚至更久的時間，而大數據加快了此進程。大數據促使基因組織學研究實現突破性進展。首先，獲得了模式生物的基因組排序；其次，實驗型技術可以被快速應用。過去的生物調查習慣于在溫室和田地進行，現在已經可以通過計算機運算進行，海量的基因信息流可以在云端被創造和分析，同時進行假設驗證、試驗規劃、定義和開發。在此之后，只需要有相對很少一部分作物經過一系列的實際大田環境驗證。這樣一來育種家就可以高效確定品種的適宜區域和抗性表現。這項新技術的發展不僅有助于更低成本更快的決策，而且能探索很多以前無法完成的事。傳統的生物工程工具已經研究出具有抗旱、抗藥、抗除草劑的作物。通過持續發展，將進一步提高作物質量、減少經濟成本和環境風險。開發出農作物新產品將有利于農民和消費者，例如高鈣胡蘿卜、抗氧化劑番茄、抗敏堅果、抗菌橙子、節水型小麥、含多種營養物質的木薯等。

二、大數據跟蹤作物生長促進農業精細化生產

大數據農業利用氣象、環境等數據來支持農業種植及上下游的決策。農業很復雜，作物、土壤、氣候以及人類活動等各種要素相互影響。近幾年，種植者通過選取不同作物品種、生產投入量和環境，在不同農田、土壤和氣候條件下進行田間小區試驗，最終將作物品種與地塊進行精準匹配。通過遙感衛星和無人機可以管理地塊和規劃作物種植適宜區，預測氣候、自然災害、病蟲害、土壤墑情等環境因素，監測作物長勢，指導灌溉和施肥，預估產量。隨著GPS導航能力和其他工業技術的提高，生產者們可以跟蹤作物流動，引導和控制設備，監控農田環境，精細化管理整個土地的投入，大大提高了生產力和營利能力。數據快速積累的同時，如果沒有大數據分析技術，數據將會變得十分龐大和復雜。數據本身并不能創造價值，只有通過有效分析，才能幫助種植者做出有效決策。大數據分析的技術核心是機器學習，快速、智能化、定制化地幫助用戶獲取數據，獲得分析結果，進而做出種植決策，提高設施和人員使用效率。機器學習的另一個優點是，隨著數據不斷積累，分析算法將更準確，幫助農場做出更準確的決策。

三、大數據提供安全信息服務實現農產品溯源防偽

跟蹤農產品從農田到顧客的過程有利于防止疾病、減少污染和增加收益。當全球供應鏈越來越長，跟蹤和監測農產品的重要性也越來越強。大數據可以在倉庫儲存和零售商店環節提高運營質量。食品生產商和運輸商使用傳感技術、掃描儀和分析技術來監測和收集產業鏈數據。在運輸途中，通過帶有GPS功能的傳感器實時監測溫度和濕度，當不符合要求時會發出預警，從而加以校正。銷售點掃描能夠發現問題或者根據需要召回食品，甚至在產品賣出后也可以采取即時、高效的應對措施。基因組工具和大數據分析技術也被用于發現以食物為傳播載體的病菌傳播規律，進而預測爆發期。此類病菌的威力不可小覷，據調查，僅在美國每年就造成7600萬人口感染、5000人死亡。同時，大數據可以減少產業鏈過程中的浪費現象，在發達國家市場中40%的食物都被丟棄，其中包括10%－15%的農產品。

建立農產品生產的生態環境、生產資料、生產過程、市場流通、加工儲藏、檢驗檢測等數據共享機制,推進數據實現自動化采集、網絡化運輸、標準化處理等,與農產品電子商務等交易平臺互聯共享,實現各環節信息可查詢,來源可追溯,去向可追蹤,為生產者、消費者、監管者提供農產品質量安全信息服務,促進農產品消費安全。

四、大數據跟蹤銷售重組供應鏈

智能化生產推動農產品標準化建設，為通過電子商務平臺及其他智能手段實現農產品在流通、零售環節的智能化提供基礎。這將推動農業的資源優勢向產業優勢轉化。反過來，通過大數據分析技術、農產品可視化品質溯源系統、智能化冷鏈以及電子商務平臺等手段，可以實現物流環節的全程可控，精準了解供需信息，指導企業經營。

農產品銷售可以通過大數據分析反過來指導農業的生產。以前經常看到某種農產品喜獲豐收，卻遭遇滯銷，收購價格甚至低于成本價，最后滯銷的產品只能爛在地里。因為農民和市場信息的不對稱性，即使農民可以了解局部地區的生產狀況，但很難知曉全國的生產狀況，乃至用戶的口味，而現在通過大數據則可以算出來，當然這些數據累積需要一段時間。最近幾年農產品電子商務進入高速增長階段，各大電商企業也在針對農村和農產品電子商務做專項研究，大數據將會為現代農業發展提供來自消費者的更多反饋信息。現在網上銷售形成規模的農產品有鮮果、干果、雜糧、特產等，消費者的評價反饋，意見建議、區域分布、年齡、性別，這數據分析結果對經營者的選擇具有重要的參考價值。經營者可以根據農產品季節性強的特產，進行提前的預售、團購等工作，有針對性地開展營銷。

盡管農村電商發展迅速，但部分地區還存在農產品買難賣難和農產品難以滿足消費者需求的現象。這就需要完善基礎設施、基本培訓，以及相應支撐體系，加強公共服務，搭建好公共設施平臺。

總而言之，農業大數據將農民變成現代的農業工人，大數據通過對農業精細化生產，實施測土配方施肥、農藥精準科學施用、農業節水灌溉，推動農業廢棄物資源化利用，達到合理利用農業資源、減少污染、改善生態環境，既保護好青山綠水，又實現產品綠色安全優質。大數據農業提供農業電子商務、食品溯源防偽、農業休閑旅游、農業信息服務等方面服務，推動智慧農業建設，使農業發展進入新時代。