區塊鏈技術在數字農業領域的應用與探索

陳佳渲 陳寶國 彭雅琴

（福州外語外貿學院 福建 福州 350001）

農業作為我國的第一產業及國民經濟的基礎性產業，農業的發展情況關系著我國的國家安全?；谖覈洕幵谟筛咚俣认蚋哔|量轉變的階段，農業的發展也需要向高質量不斷邁進。實現高質量農業，不僅需要生產出高標準的農產品，形成高收益的農業產業，也需要農業逐步實現科技現代化，提高國際競爭力。區域鏈技術是目前出現的一種集成創新技術，將其應用于數字農業領域，能夠有效解決農業生產要素分散、產品供求失衡、信息不對稱、農業與企業之間聯系困難等問題，并成為推動農業高質量發展的內驅動力，為農業發展注入無限生機。

一、區塊鏈技術及數字農業的概念

區塊鏈技術是在科技迅速發展的形勢下，出現的一種顛覆性核心技術，通過密碼學進行計算各分節點，給予互聯網為載體形成的共享數據庫。區塊鏈技術的運用能夠保障數據價值的安全轉移，使相關數據具有不可篡改性、一致性以及可追溯性等特征，依靠技術提升供應鏈的安全可靠性。區塊鏈技術本身具有多中心性、開放性、自治性、信息不可篡改性及匿名性等特征。多中心性其含義為區塊鏈由各分節點共同維護，沒有專門的中心和管理系統用于管理整個數據系統；開放性是指數據系統中除私密信息外，其他信息都可以對外公開，經查詢能夠了解到相關數據信息；自治性是指區塊鏈能夠按照協議和規定在信任的環境中自主進行數據信息的交換，不受到人為的干預；信息的不可篡改性是指信息數據一旦添加至區塊鏈將會被永久存儲，單個節點無法修改數據庫，只有當一半以上的節點同時控制數據系統時，才能使信息發生改變；匿名性是由于各分節點按照固定的算法，進行數據交互時無需公開身份，雙方都能獲得信任，有利于信用的積累。

數字農業簡言之就是將數字技術運用于農業領域，從而實現農業數字化的要求，順應新時代農業發展的必然趨勢，為我國農業注入生機與活力，實現長足發展，為國民經濟做出更大的貢獻。數字農業中數據是關鍵要素，并且將信息知識和智能裝備作為其核心。數字農業領域能夠為區塊鏈技術的應用提供適宜的環境，主要體現在農產品安全質量追溯、農業金融、農業保險、農產品供應鏈管理等方面，通過各種數字技術的結合使用，打造出清晰流暢的農產品流通鏈，解決農業發展過程中存在的問題，助推數字農業向良好趨勢發展。

二、區塊鏈技術應用于數字農業領域的現實意義

其一，有助于轉變農業結構，推動供給側結構性改革。傳統農業生產經營模式具有粗放性和低效性的特征，競爭力日益不足且出現結構性失衡，已無法跟上社會發展的腳步。區域鏈技術能夠運用于農產品生產、銷售、物流等各個方面，基于其自身優勢及特征，能夠有效降低產品流通環節的成本，升級改造農業全產業鏈，實現整合資源、科學管理，進而影響農業整體經營管理效率的提高。

其二，有助于滿足人們日益增長的物質需求。農產品的供給始終以人們對產品的需求為導向，隨著我國國民經濟發展水平的提高，消費結構由單一化轉向多元化方向發展，人們對農產品要求不再僅僅滿足于剛性需求，對具有高附加值的綠色產品需求量日益增加。區塊鏈技術的使用，能夠有效提高產業鏈的透明度及反應能力，增強消費者對農產品的認知，加強供應方與需求方之間的聯系，滿足不同消費者的個性化需求，從而實現農產品的快速營銷。

其三，有助于促進數字化農業的轉型升級，提升農業數據資源的價值。在信息化時代的背景之下，區塊鏈與數字農業的深度融合，使得農業數據資源在流轉、分配等方面的效率大大提高，構建起更加完善高效的農業綜合服務框架系統。因此區塊鏈技術對提升農業數據資源的價值能夠發揮積極影響，推動農業產業轉型升級，并成為農業快速發展的新動能。

三、區域鏈技術應用于數字農業領域所面臨的困境

目前，雖然區塊鏈技術自農業領域已開始應用，但尚未被廣泛普及，其原因在于兩者之間的融合面臨一些障礙。

首先，數字農業的基礎設施建設不足以及物聯網等技術的研發落后，使得農業數字化的程度較低，無法為區塊鏈技術的深層應用提供適宜的“土壤”。我國農業經營主體大多為小農戶，這部分人由于知識水平較低，且對新事物的接受能力不足，無法快速學習新型數字技術，使得該技術與農業的融合受阻。“區塊鏈+數字農業”的模式需要與物聯網、人工智能等技術相結合，但由于我國創新創造的能力較低，對這類核心技術的研發相對滯后，也是阻礙農業數字化發展的原因之一。

其次，區塊鏈技術的研發尚未成熟，難以得到大量應用。區塊鏈是由各個節點組成，每個節點都具有記賬的功能，即每一次交易和支付都會同步到區塊鏈網絡中的節點之中，不僅會花費大量的時間成本，而且會造成數據的冗積，占據大量的存儲空間，因此對數據存儲大小的需求量隨著時間的推移而日益增加，需要不斷優化區塊鏈系統。目前區塊鏈技術尚未滿足多樣化業務的需求，無法形成“跨鏈”以適應不同場景的需求。

再次，區塊鏈技術應用于數字農業時缺少專業的復合型人才，在國家號召及政策支持之下許多大學生畢業后選擇返鄉創業，但農業經營主體仍然是年紀偏大、知識水平較低的農戶，這部分群體對互聯網應用能力較低，對區塊鏈這類新興技術更是了解甚少。因此當前既能應用區域鏈技術，又能投身于農業事業的人才稀缺，也是阻礙區塊鏈與數字農業融合的一大因素。

四、區塊鏈技術在數字農業領域的應用前景

（一）農產品安全質量追溯

隨著社會的發展，人們的物質生活條件得到極大的改善，越來越多的食品種類出現在人們的飯桌上，由此引得人們越發關注食品質量安全問題。近年來，“毒大米事件”、蔬菜瓜果農藥殘留等問題，讓人們對農產品的質量產生懷疑。區塊鏈技術應用于數字農業領域形成有效的追溯體系，能夠確保農產品全過程的透明度，農產品在某一流通環節出現的安全問題，能夠直接追蹤到相關負責主體，是提高產品質量的有效措施。應用區塊鏈技術對農產品安全質量的追溯是分地區分行業進行溯源，采取各自的中心化追溯系統，而由于農產品從生產到銷售的距離較長，消費者對生產時產品所用的農藥、化肥數量及程度缺乏了解，使得消費者對產品的認可度下降。運用區塊鏈技術將其與農產品的質量安全掛鉤，能夠建立起統一的規則體系，使農產品處在經營管理過程的任何一個環節，都能追蹤其安全信息，保證產品追溯信息的不可篡改性及透明度，使消費者對農產品的品質及安全感到放心，對品牌產生信賴感，推動現代農業實現長遠化發展。

（二）農業供應鏈系統

農產品的供應鏈是指產品從加工到最終銷售，所經歷的一系列過程，其中包括產前、產中和產后三大部分。隨著現代農業的發展，一部分大型農業的供應鏈能夠達到上百個流程，由于農產品供應鏈長而復雜，在各個過程中產生的各類信息無法做到集中保存，各參與主體之間通常為單純的買賣關系，未建立起彼此之間的信任，使得信息難以實現共享。產品的生產者與分銷商在生產和采購產品時，通常以個人主觀意志為主，而非根據市場需求情況進行合理生產與采購，最終導致市場中農產品供需失衡，不利于各方參與主體獲得最佳利益。同時，由于各參與主體間的信息不對稱，使得農產品供應鏈運轉效率低下，并耗費大量的管理資金。將區塊鏈技術應用于供應鏈系統之中，能夠通過分布式記賬的形式將產品生產全過程記錄下來。其中包括生產日期、價格、質量等內容，避免農產品在生產加工這一環節的延誤，還能有效加強農戶、分銷商、零售商等產業主體之間的聯系，避免信息不對稱問題的發生，促進農產品供需的透明度和精準度，實現供銷平衡，大大提高供應鏈的運行效率，降低管理成本。

（三）農業保險

目前，我國涉及農業的保險種類較少且涵蓋范圍有限，并且會出現騙保等不良現象。將區塊鏈技術應用于農業保險之中，能夠在保證其安全性的情況下簡化保險流程，使農業保險的賠付更加智能化和合理化。自簽訂保險后從投保到索賠，全程無需人工干預，實行自動化并強制執行，從而使索賠效率大大提高，并有效保證消費者的個人隱私。由于自然災害使農戶受損的情況，自保險政策生效后能夠結合實際情況，并在保證相關人員經濟利益的條件下，更加準確合理地作出定損和理賠，推動農業保險的創新性發展。

（四）農業物聯網

區塊鏈技術應用于農業物聯網之中，能夠減少建設數據中心和維護的費用，將物聯網采集的數據存儲到高容量的空間之中，保證數據安全性的同時，還能將設備相關信息真實的記錄下來，從而大大降低農業物聯網服務器的運行負荷，降低農業推廣的費用。由此看來，區塊鏈技術與物聯網的結合發展，能夠提升農業物聯網的智能化水平，為其提供安全保障并使物聯網向統一化和規?；较虬l展。

（五）農業金融

目前，農業市場與農業金融服務呈現出供需失衡的現象，農業金融所提供的服務仍無法滿足農戶日益增長的金融需求，農戶貸款難這一問題對農村金融的發展起到極大的阻礙。貸款難的原因主要是貸款前，需要搜集的各類信息數量較多且須耗費較高的成本；貸款時農戶用于抵押的物品流轉過程中難以做到實時監控；且貸款后對于農戶難以做到持續跟蹤管理，金融機構面臨巨大的風險。應用區塊鏈技術能夠打破這一現狀，通過構建信用抵押機制，使農戶能夠在廣泛的農業金融市場中獲得貸款進行生產經營。農戶在申請貸款時需要提供充足完善的信息，并提供銀行的擔保，從而金融機構能夠利用區塊鏈技術對數據信息進行分析、識別和監控，提高農戶貸款效率的同時保證風險控制自動化，防止農戶出現惡意違約的情況，保證信息的透明度和開放性，使金融機構提供貸款的積極性有所提高。

五、區塊鏈技術應用于數字農業領域的發展建議

（一）從農業實際需求及發展特點出發

目前，我國農業發展的現狀為生產分散、小農戶數量多、生產與銷售分離。要想改善這一現狀，必須加快區塊鏈技術的研發和優化，分析跟蹤前沿動態，使頂層設計得以完善。新階段農業數字化的發展仍處在初期探索階段，要想突破區塊鏈在農業中應用的瓶頸，就要加大對農業領域的基礎設施建設，滿足農業領域對數字技術的需求，推動物聯網、人工智能、大數據等關鍵核心技術與農業相融合，從而創設出高質量高、水平的數字農業生態環境，為區域鏈技術的應用提供適宜的“土壤”，加強兩者之間的深度融合，推動實現智能生產、高效管理、便捷服務的數字農業。同時，加大公共基礎設施的建設力度，支持高校或研究所建立有關區塊鏈技術在數字農業領域的研究中心或實驗室，充分調動各方資源優化區塊鏈技術的應用，最終實現技術產業化的目標。

（二）著力培育復合型人才，發揮帶頭作用

區塊鏈技術的應用門檻高，且將區塊鏈與數字農業融合的難度較大，使得專業復合型的人才稀缺，專業人才培養不足也使得區塊鏈技術的研發受阻。因此，不僅需要各高校積極響應鄉村振興戰略和區塊鏈人才戰略，圍繞區塊鏈技術設立相關專業，積極創辦技術創新實驗室和人才實訓基地，形成全方位、深層次的區塊鏈技術應用人才培養體系，提高辦學質量，為農業領域提供高素質、專業水平高的人才。同時，各地農業龍頭產業也應發揮力量培養技術人才，依托企業本身開展區塊鏈技術應用孵化項目，使專業型人才得以將技術更好地應用到實踐活動中，發展為實用性人才。此外，也需要對農業經營管理的主體農民進行培訓，通過各級政府頒布的補貼政策，引導農民自覺接受教育培訓工作，提高農民群體的職業技能及綜合素質，并著重加強對農民應用信息技術能力的培訓，提高其信息化應用水平，推動我國農民群體由傳統型農民，向現代新型職業化農民轉變，加速區塊鏈技術在數字農業領域的進一步融合。要想實現農業的整體發展，區域農業必須有帶頭人發揮引導作用，為此政府可以采取創新基金、低息貸款等形式培育領軍主體，帶頭人需要洞悉該地農產品的供需情況，并能夠在掌握區塊鏈的基礎上加以合理運用，發揮帶頭作用，帶領農民實現創業致富并深化農業供給側結構性改革。

（三）完善法律法規及扶持政策

根據區塊鏈所特有的特點，需要從頒布法律法規和加強技術防護等方面，提高技術應用的安全可靠性。制定法律法規時應具有針對性，從應用場景、技術和數據等多方面作出明確的規范，修改調整以往落后的制度體系，形成適用于“區塊鏈+數字農業”的標準化體系。根據有些地方的實際情況看來，小農戶的合法權益未受到很好的保障。由于農戶自身資金儲備較少且存在貸款難的問題，無法承擔起生產經營活動的成本投入以及后期設備的維護成本，造成小農戶跟不上農業數字化發展的腳步。因此，政府應出臺一系列扶持政策，通過補貼、風險補償等形式，加強對新型職業農民的培育工作。同時，還可以建立健全共享激勵機制，使小農戶積極主動地參與到農業數字化建設之中，共同推動現代農業的發展。

結束語：

綜上所述，區塊鏈技術的升級優化及廣泛應用成為目前研究的重點，要想推動該技術在數字農業領域得到更深入的應用，就要抓住目前其中存在的問題，采取有針對性的措施突破應用瓶頸。通過多方努力加強區塊鏈技術應用于農業領域的實效性，發揮其巨大潛能，從而提升我國農業在國際市場中的競爭力?？傊?，雖然區塊鏈技術在數字農業領域的應用，仍處在探索階段，但未來發展前景十分光明。