薛振國(guó)

（對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，北京 100029）

隨著科技水平的不斷進(jìn)步，人們進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)的信息時(shí)代，大量的數(shù)據(jù)信息正在充斥著人們的生產(chǎn)和生活，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和文明進(jìn)步。農(nóng)業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)保障，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息存在數(shù)據(jù)量大、復(fù)雜性強(qiáng)和挖掘利用難度高等特點(diǎn)，以云計(jì)算為核心的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的挖掘和利用中具備突出優(yōu)勢(shì)[1]。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式正在向智能化、現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。本文對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，以期為推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用提供參考。

1 大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

1.1 大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中的應(yīng)用

1.1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究中的應(yīng)用。隨著基因測(cè)序技術(shù)的不斷進(jìn)步，測(cè)序成本逐漸降低，使得大規(guī)模的測(cè)序變得越來(lái)越普遍，生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)變得越來(lái)越龐大，對(duì)數(shù)據(jù)分析、挖掘和利用提出了巨大挑戰(zhàn)，多組學(xué)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用也變得越來(lái)越重要。生物信息通常數(shù)據(jù)量龐大，需要借助高性能計(jì)算機(jī)利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，才能挖掘序列信息中所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義，從而為科學(xué)研究提供參考。隨著生物信息學(xué)研究的不斷深入，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一物種性狀差異典型的不同個(gè)體之間的基因組序列分析和表型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析 （全基因組關(guān)聯(lián)分析，GWAS），可獲得表型性狀和基因之間的關(guān)聯(lián)性，挖掘出影響農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的關(guān)鍵基因。同時(shí)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可對(duì)大量生物學(xué)性狀和農(nóng)藝性狀差異顯著的農(nóng)作物的不同個(gè)體的基因組重測(cè)序，構(gòu)建出包含所有個(gè)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(zhǎng)發(fā)育和抗逆性相關(guān)的重要基因的鑒定和功能研究提供重要的參考依據(jù)。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵生物信息的挖掘分析，可以找出影響農(nóng)作物高產(chǎn)的關(guān)鍵基因，從而利用分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因編輯技術(shù)等現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)手段，加速對(duì)農(nóng)作物種質(zhì)資源改良和優(yōu)良品種選育的進(jìn)程，為我國(guó)種業(yè)創(chuàng)新工作提供技術(shù)保障。

1.1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)不同生態(tài)類(lèi)型區(qū)域種植的農(nóng)作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對(duì)比分析，可以找出最適宜當(dāng)?shù)胤N植的農(nóng)作物類(lèi)型和品種，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)布局和效益最大化。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)整合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)涵蓋農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格信息的專(zhuān)業(yè)類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、信息化，從而為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的獲取和利用提供技術(shù)支持和基礎(chǔ)保障[2]。

1.2 大數(shù)據(jù)在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和加速農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用

1.2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在氣象災(zāi)害和病蟲(chóng)害預(yù)警中的作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，匯總不同作物生育期階段氣溫、降雨量等歷史氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合本年度氣候數(shù)據(jù)特征和近期氣象數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)天氣動(dòng)態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，建立預(yù)防氣象災(zāi)害的智能預(yù)警分析模型，及時(shí)采取針對(duì)倒春寒、持續(xù)性干旱等極端災(zāi)害天氣的預(yù)防措施，可以有效減少災(zāi)害天氣給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的危害，確保糧食生產(chǎn)安全[3]。

利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)建立農(nóng)作物病蟲(chóng)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控田間農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況、病蟲(chóng)害發(fā)生情況，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物主要病蟲(chóng)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，提高農(nóng)作物病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的自動(dòng)化和智能化水平，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中及時(shí)采取預(yù)防措施提供參考。其也可以提高病蟲(chóng)害防治效果，減少農(nóng)藥重復(fù)過(guò)量使用帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色、生態(tài)、高效、可持續(xù)發(fā)展提供參考[4]。

1.2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的供求關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，可幫助政府和農(nóng)戶(hù)及時(shí)掌握各類(lèi)農(nóng)業(yè)品的市場(chǎng)價(jià)值，為及時(shí)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)、科學(xué)合理規(guī)劃種植面積提供依據(jù)，從而最大限度地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)值和農(nóng)戶(hù)經(jīng)濟(jì)收入，減少盲目跟風(fēng)種植帶來(lái)的滯銷(xiāo)風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建電子商務(wù)平臺(tái)，同時(shí)建設(shè)智能化的農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)不同地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的供求關(guān)系進(jìn)行科學(xué)分析，可以提升農(nóng)產(chǎn)品流通效率，最大限度減少運(yùn)輸成本和運(yùn)輸過(guò)程中農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品分銷(xiāo)渠道的全程跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)流通中偽劣農(nóng)產(chǎn)品的精準(zhǔn)打擊，規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)和保障食品安全，促進(jìn)各類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康良性發(fā)展。

1.3 大數(shù)據(jù)在智能化和標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備和大數(shù)據(jù)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合促進(jìn)了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能傳感設(shè)備可以對(duì)農(nóng)業(yè)土壤中的養(yǎng)分含量和水分含量、病蟲(chóng)害信息等進(jìn)行采集，結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)各類(lèi)參數(shù)做出科學(xué)預(yù)測(cè)分析，精準(zhǔn)計(jì)算出科學(xué)施肥量和合理灌溉量，根據(jù)各種作物對(duì)養(yǎng)分、藥物和水分需求量進(jìn)行智能化操作，降低人工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[5]。

1.3.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的重要手段，大數(shù)據(jù)技術(shù)為促進(jìn)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供了動(dòng)力?；谠朴?jì)算的大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合、挖掘和分析，根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的變化和農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口的需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的及時(shí)更新和調(diào)整，做到與國(guó)際接軌，確保農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行采集，為標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和管理等提供高效便捷的實(shí)現(xiàn)途徑[6]。

2 大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用中存在的問(wèn)題及對(duì)策

2.1 存在的問(wèn)題

大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用需要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施和專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍支撐[7]。首先，當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱的農(nóng)村，信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)薄弱，無(wú)法對(duì)大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)傳輸和高效分析；其次，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后和生活環(huán)境較差等因素導(dǎo)致計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)管理等方面的人才欠缺，嚴(yán)重制約了農(nóng)村信息化水平的提高；最后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的分散性、大數(shù)據(jù)資源共享程度有限、數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等原因也嚴(yán)重阻礙了大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

2.2 對(duì)策

規(guī)模化和集約化生產(chǎn)可以發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，政府在農(nóng)業(yè)耕地或養(yǎng)殖類(lèi)生產(chǎn)用地管理過(guò)程中應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)配套政策，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地集中規(guī)?；芾怼＾r(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的基礎(chǔ)，政府應(yīng)該加大專(zhuān)項(xiàng)基金的投資力度，促進(jìn)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)通信線(xiàn)路及基站等的建設(shè)。同時(shí)，政府應(yīng)該加強(qiáng)新型職業(yè)農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)，培養(yǎng)一支掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息管理技術(shù)的人才隊(duì)伍，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從業(yè)人員的福利待遇，吸引青年科技人才加入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展建設(shè)中。為破除農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的共享屏障，國(guó)家應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的挖掘利用和共享，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要保障。隨著物聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)等現(xiàn)代科技的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用已初見(jiàn)成效[8]。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用加速了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變，加速了不同區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)流通，帶動(dòng)了偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在偏遠(yuǎn)地區(qū)脫貧攻堅(jiān)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，相信其在未來(lái)鄉(xiāng)村振興過(guò)程中將繼續(xù)發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì)。