关于农业大数据助力现代农业高质量发展的研究

廊坊市水产技术推广站 赵文涓

1 农业大数据是现代农业信息化的支撑

现代农业是发展经济学的概念，早期的现代农业萌发于资本主义工业化时期，其特征是广泛地运用现代科学技术，包括现代工业及农业科技等技术，使农业生产由自然经济转变为高度发达的商品经济，可以简单地理解成工业化、流水线式地生产农产品。经过信息化大数据技术爆炸式发展，现在的现代化农业也有了新的目标与含义，即智慧农业，是与工业4.0 或后工业时代对称的农业现代化，不同于农业产业化也不同于农业工业化，其是以智慧经济为主导，大健康产业为核心的自动化、个性化、艺术化、生态化、规模化、精准化农业。最明显的特征是在高度工业化的基础上，广泛运用大数据信息化技术实现智慧农业，一方面实现高度自动化，另一方面大数据为经营管理者提供更科学的调控管理依据。

2 大数据信息化农业在发达国家的应用

以色列为例，以色列虽然处于中东位置，十分缺少大规模农业生产的有利条件，但以色列农业的信息化程度一直位于世界领先水平。以色列大数据信息化农业体现在多个方面。首先是农业生产的大数据信息化。主要体现在通过各种传感器生成由农作物的生长情况、湿度、光照、温度、空气成分、灌溉、病虫害等基本信息组成的农业大数据，大数据经过计算机及软件的分析，为管理者提供管理数据参考，或者自动处理，从而实现精准化农业。 其次，以色列国内农业信息实现了互联互通，包括国内生产资料市场信息、国内市场供求信息及价格、政府相关的农业政策、农业科技服务信息等，为各界提供最新一手信息来源，降低成本，提高供需效率。最后，以色列还接入了国际农业信息，包括农业进出口国家相关的市场信息、政策信息，灵活且全面的信息通道，使得以色列在沙漠建立起了整个欧洲的农产品供应地，使以色列农业处于全球领先地位。

美国在20 世纪80 年代就提出了“精确农业”的构想，现阶段美国农业的生产及经营已经借助了农业物联网及大数据分析实现了农产品全生命周期和全生产流程的数据共享以及智能决策。例如，美国中西部地区种植了玉米、大豆以及甜菜等作物，这些作物的生产广泛地运用了物联网大数据技术，实现了农产品全生命周期的数据共享，特别是从播种、灌溉、施肥、病虫害防治到收获预期一直都处于智能决策的状态中。

3 农业大数据在我国农业中的运用分析

通过部分发达国家的农业大数据应用情况可以看出，农业物联网大数据技术可以在实际的农业生产、农业监管、市场流通、运输中广泛使用，并建立起一整套包括生产监管、市场供需、市场信息、物流运输链的信息共享平台，将全国的农业行业统筹规划，实现高精准、绿色、环保型现代化农业。

3.1 农业大数据在农业种植结构规划的应用

在实际生产中，每一位农场主都应当提前决断下一季的作物及耕种面积。在传统农业中，大多数农场主会根据自己所判断的市场行情或者单纯地依靠项目来进行决断，这显然是不科学的。构建起共享数据平台后，作为全国农业的一份子，平台中心将会根据地域环境特点、历史沿革以及最主要的市场供需及价格的变化进行区域乃至全国范围内的统筹规划预测，并给出合理建议。这样既可以避免某一农产品存量及价格出现剧烈波动，使市场保持稳定，也可以保证种植户的经济效益，从而更有利于我国农业结构的调整改革。

3.2 农业大数据在农业生产中的运用

利用物联网技术生成农业大数据运用到农业生产及监管中，在我国已经有了初步的运用。首先，在深耕、深翻的技术推广项目上，这种技术的应用已经十分成熟。利用该种技术，在农机的耕整地上，可以实时生成作业位置、作业亩数、作业效率以及作业合格率的各项数据，以便随时进行监管。根据耕整数据，在播种方面，可以运用此数据并利用北斗导航进行自动播种，既提高了效率，减少了人工投入，还提高了播种的标准化，有利于后续的管理。

对于大田作物，可以设置湿度传感器及颜色传感器，时刻检测土壤的干湿度以及作物病虫害情况，以便于及时灌溉与植保，对于此生成的数据，可为灌溉机械及无人植保机提供数据，以决定灌溉量以及药剂的使用量。对于设施作物，则可以实时生成空气含量、湿度、温度、病虫害、光照、生长情况数据，以便为管理者提供管理意见，或者进行自动化处理，并生成数据储存。待收获后，农产品会生成相应的二维码，农产品消费终端通过扫描二维码即可获得农产品的生产信息，包括施药及施肥情况、生产基地情况等，通过视频检测还可以看到作物生长全周期的短视频素材，实现问题农产品精准溯源，打造安全农业、绿色农业。

在农产品大批量收获前，管理者可以通过平台结合市场供需、价格指数以及农产品的成熟度进行综合分析，预测多种情况以及未来收益，从而决定收获时间、是仓储还是出售以及市场流向及价格。

3.3 智慧农业在我国的应用实例

2019 年，国内首个“智慧农机”进驻了上海崇明农场。崇明农场结合了5G 网络，可实现1 人远程操控多台机械，远程指令下达后，5G 无人驾驶收割机在稻浪中自动规划、自动转弯、自如进退、精准作业，娴熟高效地完成了一块又一块稻田的收割作业。而通过5G 网络，现场收割高清视频实时流畅地回传至崇明区城乡智管平台远程控制中心。这次“5G+ 智慧农机”创新示范就是崇明区结合农业生产实际，采用更加生态环保的农机新能源动力结构，对“5G”结合“都市现代农业”应用场景的全新探索。

4 如何加快推进农业大数据发展

4.1 大力发展智慧农机，鼓励科技创新

目前，我国现代化农业的重点仍然是发展农业全程、全面机械化，与此同时一些大型农机企业也在逐步向智慧农机重点发力。2020 年6 月，在河北省石家庄市赵县举办的“智能农业·无人农业——2020 年智能农机装备田间日活动”中，展示了整个耕种收管全程无人化作业，现场演示了谷物收获机、运粮车以及秸秆打捆机的协同作业，根据小麦作物的播种面积，收获机自动生成作业轨迹，当粮仓存满时，运粮车出动接受收获机收获后的小麦，自动运到临时粮仓；在收获作业完成后，拖拉机运载着耕整地机械进行耕整地作业，随后另一台拖拉机搭载着播种机进行播种作业，播后植保无人机及自走式喷杆喷雾机出动，在规划好的田地上进行作业，实现耕种管收全程自助无人作业，充分展现了现代农机装备的机电技术、物联网技术、大数据技术等。虽然本次会议的展示成果还未达到可全面普及的程度，但这也是我国农机工业及物联网大数据技术应用到农业生产的一次成功的展示。该系列装备，是我国农机装备制造企业、高精准北斗导航研发企业的联合试验，这并不是结束，而是开始。在一年一度的中国国际农业机械展览会上，智慧农机无疑成为了最大的亮点，国内诸多拖拉机制造商纷纷推出了无人电动拖拉机及收获机，经过多年发展，无人农机已经实现了从概念样机到正式作业，其最终推向市场也只是时间问题。

因此，我国农业部门应当对于发展智慧农机予以充分支持，采取科技创新战略，加大资金和人才的投入力度，重点攻克关键环节的技术难关，例如农机自动驾驶、农机变量作业等项目，逐步深入到林果生产、畜牧养殖、水产养殖及农产品初加工，促进农业生产管理信息化、智能化。

4.2 充分利用补贴政策，促进智慧农机推广普及

一项技术的快速发展与推广应用是相辅相成的。例如，近些年来农机深松深翻项目的实施促进了一些运用北斗导航技术企业的快速发展。对于参与农机深松深翻项目的农机设备，大都加装了北斗导航定位系统及检测设备，可实时生成农机的作业位置、作业亩数以及作业情况。利用补贴政策既提高了用户的积极性，避免了用户项目作假，也推广了新技术，方便了管理者监管，大数据的优势得到了完美体现。而且，对于这项新技术，用户也并不排斥，笔者在走访一些种植合作社及农机服务合作社时，一些合作社自主加装了导航检测设备，用户表示加装设备后作业质量得到了明显的提升，例如在播种方面，加装导航监测设备后最重要的不是自动驾驶，而是可以自助规划作业路线，作业时自主行走，驾驶人员只用操控农机具即可，作业后整齐划一，极大方便了日后管理，而且作物发芽后也更为美观。因此，借助此利好局面，农机主管部门可充分利用补贴政策，将新技术加以推广，以便更好地促进物联网大数据技术的发展。

5 结语

以“物联网+”为基础的农业大数据是现代农业的重要支撑，目前我国已经初步完成了大宗作物由人力、畜力生产转变为机械化生产模式。信息化大数据在农业上的运用将彻底改变我国传统农业的生产运作模式，实现高科技、精准化、智能化、现代化农业。因此，当务之急，就是加大智慧农机及设施的科研创新与支持力度，促进信息技术与农机融合应用，并逐步探索建立起完善的农业大数据储存处理平台，为实现我国农业大数据互联互通创造条件，使农业大数据助力我国现代化农业高质高效发展。