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大数据在中国农业中的应用及展望——以菏泽牡丹产业为例

来源:中机院时间:2021-03-31 点击: 1478次

大数据在牡丹产业的应用可以为菏泽市当地经济带来很好的促进作用，而牡丹产业大数据仅仅是我国农业大数据的一个很小的组成部分。希望牡丹产业与大数据的结合应用，可以为中国的农业经济一体化提供一定的借鉴作用，从而实现农业经济管理的现代化和可持续发展。

　　随着我国计算机技术的高速发展，大数据已经全面渗透我国经济和社会的各个领域，尤其是农业经济管理。农业大数据不仅能为农业经济管理提供稳固的数据信息支持，还能在其管理过程中发挥至关重要的生产指导作用。以菏泽牡丹产业为例，从菏泽牡丹产业的特点出发，分析大数据在牡丹产业中的应用，并为促使牡丹大数据的应用提出一定的政策建议。

　　一、农业大数据的含义及特点
　　由于农业具有地域性、季节性、多样性、周期性等特性，相关部门将大数据的各项功能融入农业经济管理，不断完善和发展就形成一种科学技术实践，也就是农业大数据。农业大数据的运营需要将农业各方面如播种、耕地、施肥和收割等数据进行统计分析，从而为现代的农业生产提供更好的借鉴和数据支持。由于农业大数据主要是为具体的农业生产运作提供数据支持，因此农业大数据的特点结合了农业生产的特点以及大数据的特点。

　　(一)农业信息数据的全面性
　　农业信息数据的全面性是指为实现农业大数据，农业相关部门需要对各方面要素、市场行情和其他生产影响因素进行全面的收集，这是农业大数据运营有效性的基本保障。因为农业包含的范围非常广，因此农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、杀虫等多个环节。随着信息时代的到来，我国每年产生并存储的数据增长非常迅速，为农业大数据的应用提供了全面的数据支持。

　　(二)农业大数据信息类型的多样化
　　农业大数据的目的在于大数据分析与应用，因此为实现农业大数据分析的应用性，需要涉及到农产品生产、加工、销售等产业链的各个环节。信息类型的多样化是信息的种类不仅需要包括生产要素的统计数据，还涵盖农业领域的专业资源，包括投资信息、媒体信息和区域信息等。

　　(三)农业大数据信息的价值化
　　农业大数据信息的价值化是指由于大数据信息的全面性和信息类型的多样化，信息时代爆炸产生的海量数据需要相关的信息处理中心对收集的信息进行有效的筛选，将有价值的信息进行处理，并反馈到农业经济管理的过程中。也就意味着，大数据平台不仅仅需要搜集全面数据，而且需要有效的整合，以便于提供的每一项信息都能辅助于农业经济管理。

　　(四)农业大数据信息处理的快速性
　　信息处理的快速性是指随着计算机应用的越来越成熟，农业大数据平台能够将获取来并筛选后的大数据信息进行快速的处理和反馈，从而大大提高农业经济管理的速度和效率。

　　二、菏泽市牡丹产业概述
　　牡丹是中国的四大传统名花之一，因花大形美、色艳味香深受人们喜爱，被拥戴为花中之王。牡丹是中国固有的特产花卉，有数千年的自然生长历史，后来作为观赏植物进行人工栽培，而秦汉时以药用植物载入《神农本草经》，总之我国人工栽种牡丹的历史已有两千年以上。新中国成立以后，我国牡丹种植也得到了恢复和发展，尤其改革开放以来，我国牡丹已经由传统的药用、观赏价值阶段全面发展到综合利用阶段，国内外各行业开始广泛重视牡丹产业潜在价值的深入加工。

　　牡丹产业主要分为观赏类、深加工类和衍生品产业类，其中观赏类是最传统的花卉产业，牡丹作为我国传统花卉广泛应用于城市各种类型的绿地和园林中。另外随着技术的进步以及人们生活水平的提高，催花牡丹慢慢走人人们的家庭。深加工类主要指利用牡丹中的有益成分做成各种深加工产业，如牡丹籽油、牡丹蛋白粉、牡丹多肽、牡丹黄酮等等。牡丹深加工类产业是牡丹新兴产业的主体，在整个牡丹产业中占据举足轻重的地位。牡丹衍生品产业是不以牡丹植物为原材料，而依托牡丹在社会经济、文化创意等方面的影响所开发的周边产品，如牡丹瓷、牡丹石、牡丹书画等，在牡丹产业中所占的比重有日趋增加的趋势。中国是世界上最重要的牡丹栽培、科研、消费以及出口大国之一，拥有丰富的牡丹种子资源，在世界牡丹产业的发展中具有举足轻重的作用。由于牡丹是我国原生、特有的植物资源，蕴藏着巨大的经济价值、社会效益和文化底蕴，因此对牡丹产业进行研究有非常重要的现实意义。

　　山东省人工栽培牡丹的历史悠久，早在明清时期就有“曹州牡丹甲天下”的说法，而菏泽古称曹州，被称为中国牡丹之都。菏泽市位于山东省西南部，地处黄河冲积平原，土层深厚，肥力较高(富含有机质和速效氮、磷、钾等)，气候温和，雨水丰富(年均降雨量6808mm)，雨热匹配较好，可以说菏泽是我国最适合种植牡丹的地区之一。随着菏泽人对牡丹产业的重视，目前菏泽牡丹种植面积、科研培植、观赏出口都当称世界之最，牡丹产业已成为菏泽市经济发展的新型支柱产业之一，因此对菏泽牡丹产业的大数据研究具有一定的现实意义，并可以为农业大数据的研究提供一定的借鉴意义。目前山东省菏泽市牡丹产业的特点如下：

　　(一)菏泽牡丹种植规模大，品种多，资源丰富
　　目前菏泽是我国乃至世界上最大的牡丹产地之一，截止2017年，菏泽市牡丹种植面积已超过48.6万亩，品种多达1237个。近年来菏泽供应外地的牡丹每年都有几十万株，品种达200余个，并远销十几个国家和地区。近些年在国内外重大花展中，菏泽牡丹接连获奖，菏泽牡丹不仅为山东菏泽，而且为中国争得了荣誉，树立了中国牡丹在世界上的“花中之王”形象。

　　(二)“国际牡丹花会”促进了牡丹文化和牡丹经济圈的发展
　　1992年经国务院批准，菏泽市举办了首届“菏泽国际牡丹花会”，同时举办了大型的牡丹订货会，将菏泽牡丹推向世界。30年来菏泽市开发建设了中国牡丹园、盛华牡丹园等多个牡丹园，其中曹州牡丹园是国内外游客观赏牡丹的主场地。牡丹花会期间大量国内外游客汇集菏泽，给菏泽带来了可观的旅游收入，并给菏泽交通运输业、金融信息等第三产业带来的了大量的间接收入，取得了显著的经济效益和社会效益。

　　(三)牡丹全方位产业起步晚，产业结构不完善
　　我国牡丹产业从2011年开始全面发展，整体起步略晚。山东省菏泽市作为我国牡丹种苗繁育中心，截止目前已成为世界牡丹种植面积最大、品种最多、花色最全的栽培中心之一，和我国最重要的牡丹科研、生产加工、花卉观赏和商品出口基地。但从产业结构的角度来看,本应利润非常可观的深加工产业类和衍生品产业类，在菏泽市牡丹种植中所占比例较小。

　　从菏泽市主要栽培的观赏类牡丹来看，栽培品种结构需进一步完善。菏泽国际牡丹花会每年4月中旬举行，为期20天，关键在于花期。菏泽市绝大多数牡丹品种为中花品种，早花、晚花品种比较少，花期过于集中导致整体观赏期短。如能对牡丹花期进行进一步完善，对菏泽市经济可以带来可观的经济效益。从花色上看，我国牡丹以红色、紫红色品种居多，而黑、绿、黄、复色品种少。

　　从菏泽市牡丹深加工产业来看，例如牡丹籽油被称为“世界上最好的油”，但牡丹籽油的技术要求、生产流程、检验方法较高，使得牡丹籽油难以量产，价格居高不下，利润还有很大的发展空间。

　　(四)大田总产量小，市场需求不稳定
　　目前牡丹的田间管理还很粗放，牡丹籽的单产量和总产量都较低，不能满足大规模生产的需求，无法替换进口油用大豆;而专业生产加工体系还没有建立起来，对牡丹籽的需求量较小且不稳定，不能达到供需相对平衡的市场状态，因此产业的高附加值无法从生产环节向种植环节传递，无法促进农户扩大种植面积。

　　(五)科研力量薄弱，应用潜力待挖掘
　　由于有关部门的重视，我国的牡丹产业近些年来增长迅速，但大多属于低水平扩张，专业研究牡丹的高层次科研人员比较有限，牡丹的应用潜力和经济价值还没有得到充分的开发和利用，在很多关键技术和应用领域还处于空白的状态。另外，牡丹的科研经费不足，使得牡丹产业的科研进展缓慢，生产过程中很多问题在解决中缺乏资金支持，严重影响了牡丹产业的发展速度。根据统计，菏泽市牡丹农户对先进的牡丹种植技术掌握较少，由于文化程度普遍较低，种植经验大多依据口口相传，而且受到各种经营观念及思想的束缚，因此普及先进技术难度较大。

　　(六)市场主体较小，同质化竞争严重
　　在国家倡导大力发展木本植物油的大环境下，牡丹在全国大范围得到快速推广，可谓遍地开花。虽然现存牡丹企业数量多，但大多仍处于产品研发、经验积累探索阶段，产品创新性差，产品结构、市场结构比较单一，因此大多属于同质化竞争，以价格作为竞争的主要手段。

　　(七)农业数据统计渠道有限，牡丹产业数据实用价值不高
　　目前，我国农业数据主要来自于官方统计数据，但由于牡丹产业种植农户的文化水平偏低，数据统计时配合不好，各部门数据搜集不及时等原因，使得牡丹产业的数据信息数量在农业数据中更显不足。农业数据量匮乏，与大数据的巨量性要求有很大差距。此外，大量农业数据的处理、分析及预测等都不可避免的需要人力来完成，这就失去了智慧农业的智能性、自动化的实际应用价值。

　　三、大数据在牡丹产业中的应用
　　近年来国内学术界对农业大数据的应用越来越重视，对现有农业大数据文献进行梳理发现，多数研究集中于从理论的角度探索农业大数据的应用前景。应当将牡丹产业的环节进行细分，把大数据在种植前选种、改善土壤、种植过程中及销售过程中进行具体应用，以通过大数据平台有效解决牡丹产业存在的各种问题。

　　(一)大数据在种植前选种的应用
　　根据牡丹的不同用途，对近些年牡丹的数据进行统计分析，结合天气情况、菏泽土壤状况、牡丹的病虫害记录及不同种类牡丹的市场需求等多方面因素改善牡丹基因，为农民培育更优良的牡丹品种，增加农户的经济收益。例如，上述菏泽市牡丹产业的特点中提到观赏型的牡丹花期过于集中，致使菏泽的国际牡丹花会展期有限，可以通过育种数据培育更多早期以及晚期品种，从而延长花会展期;针对深加工型的牡丹，可以通过大数据培育最适合深加工的牡丹品种。可以说将大数据应用于牡丹的育种技术，可以更加有效地获取牡丹育种信息，从而快速培育出符合产业需要的品种。

　　(二)大数据在整改土壤中的应用
　　牡丹性喜温暖、干燥的中型土壤。为获得较高的经济效益，在种植牡丹之前需要对土地进行测试，根据牡丹的营养需求，结合当前的土壤水分和肥料分布情况，利用现代信息技术方法精准调配所需肥料并合理喷洒。由于即将种植的牡丹会受到土壤中所含微生物的影响，因此有必要采取相应的消毒机制将有可能发生的不利风险降到最低。

　　(三)大数据在种植过程中的应用
　　大数据在种植过程中的应用首先体现在病虫害的治理上。农作物减产主要的原因之一就是病虫害，而天气等自然环境对病虫害的发生有重要影响。为避免经济损失，大数据平台可利用往年病虫害数据进行预测，利用无人机、传感器等设备构建病虫害预警系统，在牡丹的生长周期内实时监控，做到有效精准防治病虫害，以改善牡丹的生长环境，增加农民收益。

　　大数据在种植过程中的应用体现在催花牡丹的种植上。催花牡丹是运用高科技打破牡丹的自然生长规律，使牡丹反季节开放。菏泽的催花技术历史悠久，主要是依靠提高温度和湿度，注重施肥与光照来达到牡丹提前开花的目的。由于牡丹开花是一个能量消耗过程，于是通过大数据统计分析不同时期催花牡丹对各种元素的营养需求，以在生产过程中进行精准补充，从而提高催花的质量和经济效益。

　　(四)大数据在销售过程中的应用
　　随着信息技术的普及，可以建立牡丹产品信息大数据中心，将每个农户的牡丹从播种到物流运输的所有信息都记录在案，消费者可以通过互联网平台查询产品的质量信息，做到追根溯源。同时传统的销售链条中的牡丹农户与消费者之间有多层批发商，对消费者的需求了解不够，因此不能很好的满足消费者需求。可以通过牡丹信息数据中心分析消费者需求，从而将数据信息反馈应用到牡丹的种植加工产业。例如催花牡丹，没有经过数据反馈的牡丹种植户只能根据往年的销售数据进行当年的牡丹催花及销售，而随着大数据平台的建立，何时催花、各种花色的牡丹比例如何等等都可以更精确把握，从而提高农户的收入。

　　四、为促使牡丹大数据应用的政策建议
　　(一)建立行业协会，规模化种植，集约化经营
　　因为传统种植习惯、种植模式的限制，由农户自发规模化种植速度太慢，于是政府可以引导企业建立行业协会，并培养牡丹龙头企业。通过行业协会的统一组织，可以让企业联合农户，进行集约化经营、规模化种植，并完善营销服务体系，走产、销、研一体之路。

　　(二)增加科研投入
　　由于我国单产业大数据平台建立尚属于初步阶段，农业各方面大数据不完善，为了给牡丹产业种植的时间、数量、规模和技术提供了准确的依据，首先，市财政预算中应设立大数量平台专用资金，对农业大数据的录入及获取加大力度，以保证录入信息的多样性、全面性及准确性。这对大数据在牡丹产业的应用无疑起到最为关键的作用。其次，应提高牡丹产业研发投入力度，对现有的牡丹科研、生产单位(公司)加大扶持。总之，加强科技投入，提高大数据采集的广度和精确度，是菏泽牡丹能够成功实现产业化发展的关键。

　　(三)加大媒体宣传
　　近年来随着人民对多样化生活需求的提高，人们花卉类的消费额增长迅速。人们对西方国家“洋花”的花语津津乐道，而对牡丹的关注比较少，主要原因在于我国牡丹文化与现代化生活结合不够紧密。这就提示我们要对牡丹文化进行大力宣传，让牡丹走入人们的生活。例如，菏泽市近些年来大力宣传牡丹花会，对菏泽市的经济起到很大的促进作用。另外，各行业进行宣传具有菏泽特色牡丹文化的同时，更要加大牡丹加工产品宣传力度，如牡丹籽油、牡丹类化妆品及保健品。

　　大数据在牡丹产业的应用可以为菏泽市当地经济带来很好的促进作用，而牡丹产业大数据仅仅是我国农业大数据的一个很小的组成部分。希望牡丹产业与大数据的结合应用，可以为中国的农业经济一体化提供一定的借鉴作用，从而实现农业经济管理的现代化和可持续发展。(作者：王桂平)

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