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大數據在中國農業中的應用及展望——以菏澤牡丹產業為例

來源:中機院時間:2021-03-31 點擊: 1504次

大數據在牡丹產業的應用可以為菏澤市當地經濟帶來很好的促進作用，而牡丹產業大數據僅僅是我國農業大數據的一個很小的組成部分。希望牡丹產業與大數據的結合應用，可以為中國的農業經濟一體化提供一定的借鑒作用，從而實現農業經濟管理的現代化和可持續發展。

　　隨著我國計算機技術的高速發展，大數據已經全面滲透我國經濟和社會的各個領域，尤其是農業經濟管理。農業大數據不僅能為農業經濟管理提供穩固的數據信息支持，還能在其管理過程中發揮至關重要的生產指導作用。以菏澤牡丹產業為例，從菏澤牡丹產業的特點出發，分析大數據在牡丹產業中的應用，并為促使牡丹大數據的應用提出一定的政策建議。

　　一、農業大數據的含義及特點
　　由于農業具有地域性、季節性、多樣性、周期性等特性，相關部門將大數據的各項功能融入農業經濟管理，不斷完善和發展就形成一種科學技術實踐，也就是農業大數據。農業大數據的運營需要將農業各方面如播種、耕地、施肥和收割等數據進行統計分析，從而為現代的農業生產提供更好的借鑒和數據支持。由于農業大數據主要是為具體的農業生產運作提供數據支持，因此農業大數據的特點結合了農業生產的特點以及大數據的特點。

　　(一)農業信息數據的全面性
　　農業信息數據的全面性是指為實現農業大數據，農業相關部門需要對各方面要素、市場行情和其他生產影響因素進行全面的收集，這是農業大數據運營有效性的基本保障。因為農業包含的范圍非常廣，因此農業大數據涉及到耕地、播種、施肥、殺蟲等多個環節。隨著信息時代的到來，我國每年產生并存儲的數據增長非常迅速，為農業大數據的應用提供了全面的數據支持。

　　(二)農業大數據信息類型的多樣化
　　農業大數據的目的在于大數據分析與應用，因此為實現農業大數據分析的應用性，需要涉及到農產品生產、加工、銷售等產業鏈的各個環節。信息類型的多樣化是信息的種類不僅需要包括生產要素的統計數據，還涵蓋農業領域的專業資源，包括投資信息、媒體信息和區域信息等。

　　(三)農業大數據信息的價值化
　　農業大數據信息的價值化是指由于大數據信息的全面性和信息類型的多樣化，信息時代爆炸產生的海量數據需要相關的信息處理中心對收集的信息進行有效的篩選，將有價值的信息進行處理，并反饋到農業經濟管理的過程中。也就意味著，大數據平臺不僅僅需要搜集全面數據，而且需要有效的整合，以便于提供的每一項信息都能輔助于農業經濟管理。

　　(四)農業大數據信息處理的快速性
　　信息處理的快速性是指隨著計算機應用的越來越成熟，農業大數據平臺能夠將獲取來并篩選后的大數據信息進行快速的處理和反饋，從而大大提高農業經濟管理的速度和效率。

　　二、菏澤市牡丹產業概述
　　牡丹是中國的四大傳統名花之一，因花大形美、色艷味香深受人們喜愛，被擁戴為花中之王。牡丹是中國固有的特產花卉，有數千年的自然生長歷史，后來作為觀賞植物進行人工栽培，而秦漢時以藥用植物載入《神農本草經》，總之我國人工栽種牡丹的歷史已有兩千年以上。新中國成立以后，我國牡丹種植也得到了恢復和發展，尤其改革開放以來，我國牡丹已經由傳統的藥用、觀賞價值階段全面發展到綜合利用階段，國內外各行業開始廣泛重視牡丹產業潛在價值的深入加工。

　　牡丹產業主要分為觀賞類、深加工類和衍生品產業類，其中觀賞類是最傳統的花卉產業，牡丹作為我國傳統花卉廣泛應用于城市各種類型的綠地和園林中。另外隨著技術的進步以及人們生活水平的提高，催花牡丹慢慢走人人們的家庭。深加工類主要指利用牡丹中的有益成分做成各種深加工產業，如牡丹籽油、牡丹蛋白粉、牡丹多肽、牡丹黃酮等等。牡丹深加工類產業是牡丹新興產業的主體，在整個牡丹產業中占據舉足輕重的地位。牡丹衍生品產業是不以牡丹植物為原材料，而依托牡丹在社會經濟、文化創意等方面的影響所開發的周邊產品，如牡丹瓷、牡丹石、牡丹書畫等，在牡丹產業中所占的比重有日趨增加的趨勢。中國是世界上最重要的牡丹栽培、科研、消費以及出口大國之一，擁有豐富的牡丹種子資源，在世界牡丹產業的發展中具有舉足輕重的作用。由于牡丹是我國原生、特有的植物資源，蘊藏著巨大的經濟價值、社會效益和文化底蘊，因此對牡丹產業進行研究有非常重要的現實意義。

　　山東省人工栽培牡丹的歷史悠久，早在明清時期就有“曹州牡丹甲天下”的說法，而菏澤古稱曹州，被稱為中國牡丹之都。菏澤市位于山東省西南部，地處黃河沖積平原，土層深厚，肥力較高(富含有機質和速效氮、磷、鉀等)，氣候溫和，雨水豐富(年均降雨量6808mm)，雨熱匹配較好，可以說菏澤是我國最適合種植牡丹的地區之一。隨著菏澤人對牡丹產業的重視，目前菏澤牡丹種植面積、科研培植、觀賞出口都當稱世界之最，牡丹產業已成為菏澤市經濟發展的新型支柱產業之一，因此對菏澤牡丹產業的大數據研究具有一定的現實意義，并可以為農業大數據的研究提供一定的借鑒意義。目前山東省菏澤市牡丹產業的特點如下：

　　(一)菏澤牡丹種植規模大，品種多，資源豐富
　　目前菏澤是我國乃至世界上最大的牡丹產地之一，截止2017年，菏澤市牡丹種植面積已超過48.6萬畝，品種多達1237個。近年來菏澤供應外地的牡丹每年都有幾十萬株，品種達200余個，并遠銷十幾個國家和地區。近些年在國內外重大花展中，菏澤牡丹接連獲獎，菏澤牡丹不僅為山東菏澤，而且為中國爭得了榮譽，樹立了中國牡丹在世界上的“花中之王”形象。

　　(二)“國際牡丹花會”促進了牡丹文化和牡丹經濟圈的發展
　　1992年經國務院批準，菏澤市舉辦了首屆“菏澤國際牡丹花會”，同時舉辦了大型的牡丹訂貨會，將菏澤牡丹推向世界。30年來菏澤市開發建設了中國牡丹園、盛華牡丹園等多個牡丹園，其中曹州牡丹園是國內外游客觀賞牡丹的主場地。牡丹花會期間大量國內外游客匯集菏澤，給菏澤帶來了可觀的旅游收入，并給菏澤交通運輸業、金融信息等第三產業帶來的了大量的間接收入，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

　　(三)牡丹全方位產業起步晚，產業結構不完善
　　我國牡丹產業從2011年開始全面發展，整體起步略晚。山東省菏澤市作為我國牡丹種苗繁育中心，截止目前已成為世界牡丹種植面積最大、品種最多、花色最全的栽培中心之一，和我國最重要的牡丹科研、生產加工、花卉觀賞和商品出口基地。但從產業結構的角度來看,本應利潤非常可觀的深加工產業類和衍生品產業類，在菏澤市牡丹種植中所占比例較小。

　　從菏澤市主要栽培的觀賞類牡丹來看，栽培品種結構需進一步完善。菏澤國際牡丹花會每年4月中旬舉行，為期20天，關鍵在于花期。菏澤市絕大多數牡丹品種為中花品種，早花、晚花品種比較少，花期過于集中導致整體觀賞期短。如能對牡丹花期進行進一步完善，對菏澤市經濟可以帶來可觀的經濟效益。從花色上看，我國牡丹以紅色、紫紅色品種居多，而黑、綠、黃、復色品種少。

　　從菏澤市牡丹深加工產業來看，例如牡丹籽油被稱為“世界上最好的油”，但牡丹籽油的技術要求、生產流程、檢驗方法較高，使得牡丹籽油難以量產，價格居高不下，利潤還有很大的發展空間。

　　(四)大田總產量小，市場需求不穩定
　　目前牡丹的田間管理還很粗放，牡丹籽的單產量和總產量都較低，不能滿足大規模生產的需求，無法替換進口油用大豆;而專業生產加工體系還沒有建立起來，對牡丹籽的需求量較小且不穩定，不能達到供需相對平衡的市場狀態，因此產業的高附加值無法從生產環節向種植環節傳遞，無法促進農戶擴大種植面積。

　　(五)科研力量薄弱，應用潛力待挖掘
　　由于有關部門的重視，我國的牡丹產業近些年來增長迅速，但大多屬于低水平擴張，專業研究牡丹的高層次科研人員比較有限，牡丹的應用潛力和經濟價值還沒有得到充分的開發和利用，在很多關鍵技術和應用領域還處于空白的狀態。另外，牡丹的科研經費不足，使得牡丹產業的科研進展緩慢，生產過程中很多問題在解決中缺乏資金支持，嚴重影響了牡丹產業的發展速度。根據統計，菏澤市牡丹農戶對先進的牡丹種植技術掌握較少，由于文化程度普遍較低，種植經驗大多依據口口相傳，而且受到各種經營觀念及思想的束縛，因此普及先進技術難度較大。

　　(六)市場主體較小，同質化競爭嚴重
　　在國家倡導大力發展木本植物油的大環境下，牡丹在全國大范圍得到快速推廣，可謂遍地開花。雖然現存牡丹企業數量多，但大多仍處于產品研發、經驗積累探索階段，產品創新性差，產品結構、市場結構比較單一，因此大多屬于同質化競爭，以價格作為競爭的主要手段。

　　(七)農業數據統計渠道有限，牡丹產業數據實用價值不高
　　目前，我國農業數據主要來自于官方統計數據，但由于牡丹產業種植農戶的文化水平偏低，數據統計時配合不好，各部門數據搜集不及時等原因，使得牡丹產業的數據信息數量在農業數據中更顯不足。農業數據量匱乏，與大數據的巨量性要求有很大差距。此外，大量農業數據的處理、分析及預測等都不可避免的需要人力來完成，這就失去了智慧農業的智能性、自動化的實際應用價值。

　　三、大數據在牡丹產業中的應用
　　近年來國內學術界對農業大數據的應用越來越重視，對現有農業大數據文獻進行梳理發現，多數研究集中于從理論的角度探索農業大數據的應用前景。應當將牡丹產業的環節進行細分，把大數據在種植前選種、改善土壤、種植過程中及銷售過程中進行具體應用，以通過大數據平臺有效解決牡丹產業存在的各種問題。

　　(一)大數據在種植前選種的應用
　　根據牡丹的不同用途，對近些年牡丹的數據進行統計分析，結合天氣情況、菏澤土壤狀況、牡丹的病蟲害記錄及不同種類牡丹的市場需求等多方面因素改善牡丹基因，為農民培育更優良的牡丹品種，增加農戶的經濟收益。例如，上述菏澤市牡丹產業的特點中提到觀賞型的牡丹花期過于集中，致使菏澤的國際牡丹花會展期有限，可以通過育種數據培育更多早期以及晚期品種，從而延長花會展期;針對深加工型的牡丹，可以通過大數據培育最適合深加工的牡丹品種。可以說將大數據應用于牡丹的育種技術，可以更加有效地獲取牡丹育種信息，從而快速培育出符合產業需要的品種。

　　(二)大數據在整改土壤中的應用
　　牡丹性喜溫暖、干燥的中型土壤。為獲得較高的經濟效益，在種植牡丹之前需要對土地進行測試，根據牡丹的營養需求，結合當前的土壤水分和肥料分布情況，利用現代信息技術方法精準調配所需肥料并合理噴灑。由于即將種植的牡丹會受到土壤中所含微生物的影響，因此有必要采取相應的消毒機制將有可能發生的不利風險降到最低。

　　(三)大數據在種植過程中的應用
　　大數據在種植過程中的應用首先體現在病蟲害的治理上。農作物減產主要的原因之一就是病蟲害，而天氣等自然環境對病蟲害的發生有重要影響。為避免經濟損失，大數據平臺可利用往年病蟲害數據進行預測，利用無人機、傳感器等設備構建病蟲害預警系統，在牡丹的生長周期內實時監控，做到有效精準防治病蟲害，以改善牡丹的生長環境，增加農民收益。

　　大數據在種植過程中的應用體現在催花牡丹的種植上。催花牡丹是運用高科技打破牡丹的自然生長規律，使牡丹反季節開放。菏澤的催花技術歷史悠久，主要是依靠提高溫度和濕度，注重施肥與光照來達到牡丹提前開花的目的。由于牡丹開花是一個能量消耗過程，于是通過大數據統計分析不同時期催花牡丹對各種元素的營養需求，以在生產過程中進行精準補充，從而提高催花的質量和經濟效益。

　　(四)大數據在銷售過程中的應用
　　隨著信息技術的普及，可以建立牡丹產品信息大數據中心，將每個農戶的牡丹從播種到物流運輸的所有信息都記錄在案，消費者可以通過互聯網平臺查詢產品的質量信息，做到追根溯源。同時傳統的銷售鏈條中的牡丹農戶與消費者之間有多層批發商，對消費者的需求了解不夠，因此不能很好的滿足消費者需求。可以通過牡丹信息數據中心分析消費者需求，從而將數據信息反饋應用到牡丹的種植加工產業。例如催花牡丹，沒有經過數據反饋的牡丹種植戶只能根據往年的銷售數據進行當年的牡丹催花及銷售，而隨著大數據平臺的建立，何時催花、各種花色的牡丹比例如何等等都可以更精確把握，從而提高農戶的收入。

　　四、為促使牡丹大數據應用的政策建議
　　(一)建立行業協會，規模化種植，集約化經營
　　因為傳統種植習慣、種植模式的限制，由農戶自發規模化種植速度太慢，于是政府可以引導企業建立行業協會，并培養牡丹龍頭企業。通過行業協會的統一組織，可以讓企業聯合農戶，進行集約化經營、規模化種植，并完善營銷服務體系，走產、銷、研一體之路。

　　(二)增加科研投入
　　由于我國單產業大數據平臺建立尚屬于初步階段，農業各方面大數據不完善，為了給牡丹產業種植的時間、數量、規模和技術提供了準確的依據，首先，市財政預算中應設立大數量平臺專用資金，對農業大數據的錄入及獲取加大力度，以保證錄入信息的多樣性、全面性及準確性。這對大數據在牡丹產業的應用無疑起到最為關鍵的作用。其次，應提高牡丹產業研發投入力度，對現有的牡丹科研、生產單位(公司)加大扶持。總之，加強科技投入，提高大數據采集的廣度和精確度，是菏澤牡丹能夠成功實現產業化發展的關鍵。

　　(三)加大媒體宣傳
　　近年來隨著人民對多樣化生活需求的提高，人們花卉類的消費額增長迅速。人們對西方國家“洋花”的花語津津樂道，而對牡丹的關注比較少，主要原因在于我國牡丹文化與現代化生活結合不夠緊密。這就提示我們要對牡丹文化進行大力宣傳，讓牡丹走入人們的生活。例如，菏澤市近些年來大力宣傳牡丹花會，對菏澤市的經濟起到很大的促進作用。另外，各行業進行宣傳具有菏澤特色牡丹文化的同時，更要加大牡丹加工產品宣傳力度，如牡丹籽油、牡丹類化妝品及保健品。

　　大數據在牡丹產業的應用可以為菏澤市當地經濟帶來很好的促進作用，而牡丹產業大數據僅僅是我國農業大數據的一個很小的組成部分。希望牡丹產業與大數據的結合應用，可以為中國的農業經濟一體化提供一定的借鑒作用，從而實現農業經濟管理的現代化和可持續發展。(作者：王桂平)

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