大數據技術在現代農業發展中的應用

薛振國

（對外經濟貿易大學，北京 100029）

隨著科技水平的不斷進步，人們進入萬物互聯的信息時代，大量的數據信息正在充斥著人們的生產和生活，推動社會發展和文明進步。農業是國家經濟穩定發展的基礎保障，與農業生產相關的數據信息存在數據量大、復雜性強和挖掘利用難度高等特點，以云計算為核心的大數據分析技術在農業大數據的挖掘和利用中具備突出優勢[1]。隨著大數據技術在農業發展中的應用，傳統的農業生產方式正在向智能化、現代化和標準化的農業生產方式轉變。本文對大數據技術在現代農業發展中的應用進行系統分析，以期為推動大數據技術在現代農業發展中的應用提供參考。

1 大數據在現代農業發展中的應用

1.1 大數據在農業創新發展中的應用

1.1.1 大數據技術在農業基礎科學研究中的應用。隨著基因測序技術的不斷進步，測序成本逐漸降低，使得大規模的測序變得越來越普遍，生物信息數據庫變得越來越龐大，對數據分析、挖掘和利用提出了巨大挑戰，多組學大數據分析技術的應用也變得越來越重要。生物信息通常數據量龐大，需要借助高性能計算機利用大數據分析技術，才能挖掘序列信息中所蘊含的生物學意義，從而為科學研究提供參考。隨著生物信息學研究的不斷深入，通過大數據分析技術可以實現對同一物種性狀差異典型的不同個體之間的基因組序列分析和表型數據關聯分析 （全基因組關聯分析，GWAS），可獲得表型性狀和基因之間的關聯性，挖掘出影響農藝性狀和產量的關鍵基因。同時，通過大數據分析技術，可對大量生物學性狀和農藝性狀差異顯著的農作物的不同個體的基因組重測序，構建出包含所有個體不同基因的完整基因組序列（泛基因組，pan-genome），從而為研究作物生長發育和抗逆性相關的重要基因的鑒定和功能研究提供重要的參考依據。通過大數據技術對關鍵生物信息的挖掘分析，可以找出影響農作物高產的關鍵基因，從而利用分子標記輔助選擇育種技術、轉基因技術和基因編輯技術等現代分子生物學技術手段，加速對農作物種質資源改良和優良品種選育的進程，為我國種業創新工作提供技術保障。

1.1.2 大數據技術在指導農業生產實際中的應用。通過大數據技術對不同生態類型區域種植的農作物產量和經濟效益進行對比分析，可以找出最適宜當地種植的農作物類型和品種，實現農業生產的最優布局和效益最大化。

利用大數據技術整合農業生產、農業經濟和農業技術等方面的數據，開發涵蓋農產品價格信息的專業類數據庫，可促進農業生產的數字化、信息化，從而為農業數據的獲取和利用提供技術支持和基礎保障[2]。

1.2 大數據在保障農業生產安全和加速農業經濟發展中的應用

1.2.1 大數據技術在氣象災害和病蟲害預警中的作用。在農業生產活動中，匯總不同作物生育期階段氣溫、降雨量等歷史氣象數據，結合本年度氣候數據特征和近期氣象數據，利用大數據分析平臺和計算機模擬技術對天氣動態變化規律進行模擬預測，建立預防氣象災害的智能預警分析模型，及時采取針對倒春寒、持續性干旱等極端災害天氣的預防措施，可以有效減少災害天氣給農業生產帶來的危害，確保糧食生產安全[3]。

利用大數據平臺建立農作物病蟲害智能監測預警系統，可以實時監控田間農作物的生長情況、病蟲害發生情況，實現農作物主要病蟲害的實時監測和預警，提高農作物病蟲害監測預警的自動化和智能化水平，為農業生產活動中及時采取預防措施提供參考。其也可以提高病蟲害防治效果，減少農藥重復過量使用帶來的生態環境污染和農藥殘留對農產品品質的影響，為促進農業綠色、生態、高效、可持續發展提供參考[4]。

1.2.2 大數據技術在優化農業產業結構中的應用。利用大數據技術建立農業生產相關的數據庫，對農產品市場的供求關系進行預測分析，可幫助政府和農戶及時掌握各類農業品的市場價值，為及時調整種植業結構、科學合理規劃種植面積提供依據，從而最大限度地提高農業生產產值和農戶經濟收入，減少盲目跟風種植帶來的滯銷風險和經濟損失。

通過互聯網技術搭建電子商務平臺，同時建設智能化的農產品銷售平臺，利用大數據技術對不同地區農產品的供求關系進行科學分析，可以提升農產品流通效率，最大限度減少運輸成本和運輸過程中農產品品質降低的風險。同時，利用大數據平臺可以實現對農產品分銷渠道的全程跟蹤，實現對市場流通中偽劣農產品的精準打擊，規范農產品市場和保障食品安全，促進各類農產品相關產業的健康良性發展。

1.3 大數據在智能化和標準化農業生產中的應用

1.3.1 大數據技術在智能化農業生產中的應用。物聯網、智能設備和大數據技術的有機結合促進了智慧農業的發展。以物聯網為基礎的智能傳感設備可以對農業土壤中的養分含量和水分含量、病蟲害信息等進行采集，結合大數據平臺對各類參數做出科學預測分析，精準計算出科學施肥量和合理灌溉量，根據各種作物對養分、藥物和水分需求量進行智能化操作，降低人工成本，提高經濟效益[5]。

1.3.2 大數據技術在標準化農業生產中的應用。農業標準化是促進農業產業化的重要手段，大數據技術為促進農業標準化發展提供了動力。基于云計算的大數據技術可以對現有農業標準進行整合、挖掘和分析，根據農業生產要素的變化和農產品進出口的需要，實現對生產標準的及時更新和調整，做到與國際接軌，確保農產品的產量和品質，促進農業規模化、產業化發展。大數據技術平臺可以對農產品在生產、運輸、消費等環節的信息進行采集，為標準化生產和管理等提供高效便捷的實現途徑[6]。

2 大數據在現代農業發展應用中存在的問題及對策

2.1 存在的問題

大數據技術在農業生產中應用需要網絡基礎服務設施和專業人才隊伍支撐[7]。首先，當前農業生產活動主要集中在基礎設施建設較為薄弱的農村，信息網絡基礎設施建設相對薄弱，無法對大量的農業數據進行及時傳輸和高效分析；其次，農村經濟發展落后和生活環境較差等因素導致計算機和網絡管理等方面的人才欠缺，嚴重制約了農村信息化水平的提高；最后，農業生產的分散性、大數據資源共享程度有限、數據庫標準不統一等原因也嚴重阻礙了大數據在現代農業中的應用。

2.2 對策

規模化和集約化生產可以發揮大數據技術的優勢，政府在農業耕地或養殖類生產用地管理過程中應該出臺相應配套政策，促使農業生產用地集中規模化管理。農村網絡基礎設施建設是大數據技術在農業生產中應用的基礎，政府應該加大專項基金的投資力度，促進農村網絡通信線路及基站等的建設。同時，政府應該加強新型職業農民的技術培訓，培養一支掌握農業生產技術和網絡信息管理技術的人才隊伍，提高農業生產從業人員的福利待遇，吸引青年科技人才加入現代農業的發展建設中。為破除農業大數據的共享屏障，國家應該加強農業大數據共享數據中心標準化建設，加強農業大數據的挖掘利用和共享，促進農業產業化、規模化和標準化發展。

3 結語

加快發展現代農業、促進農業供給側結構性改革、提高農業經濟發展水平是建設社會主義新農村的重要保障。隨著物聯網和電子商務等現代科技的發展，大數據技術在我國現代農業生產中的應用已初見成效[8]。大數據技術的應用加速了傳統農業向數字化、智能化和標準化轉變，加速了不同區域農產品的市場流通，帶動了偏遠地區農業經濟發展，在偏遠地區脫貧攻堅過程中發揮了重要作用，相信其在未來鄉村振興過程中將繼續發揮更大優勢。