大数据技术在现代农业发展中的应用

薛振国

（对外经济贸易大学，北京 100029）

随着科技水平的不断进步，人们进入万物互联的信息时代，大量的数据信息正在充斥着人们的生产和生活，推动社会发展和文明进步。农业是国家经济稳定发展的基础保障，与农业生产相关的数据信息存在数据量大、复杂性强和挖掘利用难度高等特点，以云计算为核心的大数据分析技术在农业大数据的挖掘和利用中具备突出优势[1]。随着大数据技术在农业发展中的应用，传统的农业生产方式正在向智能化、现代化和标准化的农业生产方式转变。本文对大数据技术在现代农业发展中的应用进行系统分析，以期为推动大数据技术在现代农业发展中的应用提供参考。

1 大数据在现代农业发展中的应用

1.1 大数据在农业创新发展中的应用

1.1.1 大数据技术在农业基础科学研究中的应用。随着基因测序技术的不断进步，测序成本逐渐降低，使得大规模的测序变得越来越普遍，生物信息数据库变得越来越庞大，对数据分析、挖掘和利用提出了巨大挑战，多组学大数据分析技术的应用也变得越来越重要。生物信息通常数据量庞大，需要借助高性能计算机利用大数据分析技术，才能挖掘序列信息中所蕴含的生物学意义，从而为科学研究提供参考。随着生物信息学研究的不断深入，通过大数据分析技术可以实现对同一物种性状差异典型的不同个体之间的基因组序列分析和表型数据关联分析 （全基因组关联分析，GWAS），可获得表型性状和基因之间的关联性，挖掘出影响农艺性状和产量的关键基因。同时，通过大数据分析技术，可对大量生物学性状和农艺性状差异显著的农作物的不同个体的基因组重测序，构建出包含所有个体不同基因的完整基因组序列（泛基因组，pan-genome），从而为研究作物生长发育和抗逆性相关的重要基因的鉴定和功能研究提供重要的参考依据。通过大数据技术对关键生物信息的挖掘分析，可以找出影响农作物高产的关键基因，从而利用分子标记辅助选择育种技术、转基因技术和基因编辑技术等现代分子生物学技术手段，加速对农作物种质资源改良和优良品种选育的进程，为我国种业创新工作提供技术保障。

1.1.2 大数据技术在指导农业生产实际中的应用。通过大数据技术对不同生态类型区域种植的农作物产量和经济效益进行对比分析，可以找出最适宜当地种植的农作物类型和品种，实现农业生产的最优布局和效益最大化。

利用大数据技术整合农业生产、农业经济和农业技术等方面的数据，开发涵盖农产品价格信息的专业类数据库，可促进农业生产的数字化、信息化，从而为农业数据的获取和利用提供技术支持和基础保障[2]。

1.2 大数据在保障农业生产安全和加速农业经济发展中的应用

1.2.1 大数据技术在气象灾害和病虫害预警中的作用。在农业生产活动中，汇总不同作物生育期阶段气温、降雨量等历史气象数据，结合本年度气候数据特征和近期气象数据，利用大数据分析平台和计算机模拟技术对天气动态变化规律进行模拟预测，建立预防气象灾害的智能预警分析模型，及时采取针对倒春寒、持续性干旱等极端灾害天气的预防措施，可以有效减少灾害天气给农业生产带来的危害，确保粮食生产安全[3]。

利用大数据平台建立农作物病虫害智能监测预警系统，可以实时监控田间农作物的生长情况、病虫害发生情况，实现农作物主要病虫害的实时监测和预警，提高农作物病虫害监测预警的自动化和智能化水平，为农业生产活动中及时采取预防措施提供参考。其也可以提高病虫害防治效果，减少农药重复过量使用带来的生态环境污染和农药残留对农产品品质的影响，为促进农业绿色、生态、高效、可持续发展提供参考[4]。

1.2.2 大数据技术在优化农业产业结构中的应用。利用大数据技术建立农业生产相关的数据库，对农产品市场的供求关系进行预测分析，可帮助政府和农户及时掌握各类农业品的市场价值，为及时调整种植业结构、科学合理规划种植面积提供依据，从而最大限度地提高农业生产产值和农户经济收入，减少盲目跟风种植带来的滞销风险和经济损失。

通过互联网技术搭建电子商务平台，同时建设智能化的农产品销售平台，利用大数据技术对不同地区农产品的供求关系进行科学分析，可以提升农产品流通效率，最大限度减少运输成本和运输过程中农产品品质降低的风险。同时，利用大数据平台可以实现对农产品分销渠道的全程跟踪，实现对市场流通中伪劣农产品的精准打击，规范农产品市场和保障食品安全，促进各类农产品相关产业的健康良性发展。

1.3 大数据在智能化和标准化农业生产中的应用

1.3.1 大数据技术在智能化农业生产中的应用。物联网、智能设备和大数据技术的有机结合促进了智慧农业的发展。以物联网为基础的智能传感设备可以对农业土壤中的养分含量和水分含量、病虫害信息等进行采集，结合大数据平台对各类参数做出科学预测分析，精准计算出科学施肥量和合理灌溉量，根据各种作物对养分、药物和水分需求量进行智能化操作，降低人工成本，提高经济效益[5]。

1.3.2 大数据技术在标准化农业生产中的应用。农业标准化是促进农业产业化的重要手段，大数据技术为促进农业标准化发展提供了动力。基于云计算的大数据技术可以对现有农业标准进行整合、挖掘和分析，根据农业生产要素的变化和农产品进出口的需要，实现对生产标准的及时更新和调整，做到与国际接轨，确保农产品的产量和品质，促进农业规模化、产业化发展。大数据技术平台可以对农产品在生产、运输、消费等环节的信息进行采集，为标准化生产和管理等提供高效便捷的实现途径[6]。

2 大数据在现代农业发展应用中存在的问题及对策

2.1 存在的问题

大数据技术在农业生产中应用需要网络基础服务设施和专业人才队伍支撑[7]。首先，当前农业生产活动主要集中在基础设施建设较为薄弱的农村，信息网络基础设施建设相对薄弱，无法对大量的农业数据进行及时传输和高效分析；其次，农村经济发展落后和生活环境较差等因素导致计算机和网络管理等方面的人才欠缺，严重制约了农村信息化水平的提高；最后，农业生产的分散性、大数据资源共享程度有限、数据库标准不统一等原因也严重阻碍了大数据在现代农业中的应用。

2.2 对策

规模化和集约化生产可以发挥大数据技术的优势，政府在农业耕地或养殖类生产用地管理过程中应该出台相应配套政策，促使农业生产用地集中规模化管理。农村网络基础设施建设是大数据技术在农业生产中应用的基础，政府应该加大专项基金的投资力度，促进农村网络通信线路及基站等的建设。同时，政府应该加强新型职业农民的技术培训，培养一支掌握农业生产技术和网络信息管理技术的人才队伍，提高农业生产从业人员的福利待遇，吸引青年科技人才加入现代农业的发展建设中。为破除农业大数据的共享屏障，国家应该加强农业大数据共享数据中心标准化建设，加强农业大数据的挖掘利用和共享，促进农业产业化、规模化和标准化发展。

3 结语

加快发展现代农业、促进农业供给侧结构性改革、提高农业经济发展水平是建设社会主义新农村的重要保障。随着物联网和电子商务等现代科技的发展，大数据技术在我国现代农业生产中的应用已初见成效[8]。大数据技术的应用加速了传统农业向数字化、智能化和标准化转变，加速了不同区域农产品的市场流通，带动了偏远地区农业经济发展，在偏远地区脱贫攻坚过程中发挥了重要作用，相信其在未来乡村振兴过程中将继续发挥更大优势。