區塊鏈技術在果品供應溯源系統中的創新應用

隨著消費者對水果質量關注度的日益提高，市場對果品來源的透明度需求也在不斷增加。在傳統的供應鏈管理中，信息的傳遞往往不夠透明，容易導致消費者對果實品質產生懷疑。如何確保供應鏈信息的真實性、不可篡改性和可追溯性，成為果品管理和其在市場競爭中的關鍵問題。區塊鏈技術憑借去中心化和數據不可篡改的特點，為果品供應鏈提供了一種全新的解決方案（圖1）。

在果品供應鏈中，利用區塊鏈技術不僅能夠提高供應鏈的透明度，還能夠簡化管理流程，減少人為錯誤，并提高果品的市場認可度。本文探討了如何通過區塊鏈技術為果園管理提供新的思路和解決方案。

2 設計思路

在基于區塊鏈技術的果樹供應鏈的管理中，數據采集是保障供應鏈透明化、可追溯性和可信度的基礎。基于區塊鏈技術的果品供應鏈系統能夠通過物聯網設備、專業檢測機構和數字化平臺，實現從栽培到銷售全過程的數據采集和存儲，同時對采集到的各類數據內容分模塊進行詳細分析。

2.1 果園樹體數據采集

1 應用情況

區塊鏈是一種去中心化的分布式賬本技術，通過加密手段確保數據的安全性和不可篡改性。每一筆交易或數據更新都會被記錄在多個節點上，并通過共識機制進行驗證。一旦數據被寫入區塊鏈，它將無法被更改，從而確保了數據的真實性。這一技術特性使得區塊鏈非常適合用于供應鏈管理，特別是在需要確保數據透明度和可追溯性的農業領域。

我國區塊鏈研究進入良性化發展階段主要是從2016年開始的，研究進程呈現出常態化、速度快、可持續等特點。果品因具有直接食用的特性，決定了其在生產過程和食品安全中的特殊要求。基于區塊鏈技術，農產品溯源系統已經成為農產品質量安全管理體系中非常重要的部分，國內已經開展了一系列將區塊鏈融入果品溯源系統建設的研究并取得豐碩成果，但是某些相關工作還處于起始階段，溯源指標專業化程度還相對較低，質量控制還不夠全面精準2]。

2.1.1園址數據供應鏈管理的起點是果園園址環境數據，主要涵蓋果園基本信息和地理特征等，果園管理者可以利用計算機客戶端或手機App采集信息，主要有園主個人信息，建園時間和果園位置，果園的海拔、平均坡度和主要坡向，土壤的類型、質地和當地的氣候類型條件等數據，并上傳圖片或短視頻，提供直觀的環境展示。系統可以進一步開發集成園址空間定位功能，確保地理信息的準確性和實時性。

2.1.2樹體數據通過客戶端或 App 錄入樹體數據（圖2），主要包括果樹類別和栽培的品種名稱，如果是國家地理標志保護產品還需要完整無誤地提供準確的名稱、保護產品編號、食品安全認證信息、認證證書編號等，還有獲得的相關國內外榮譽等，為果品市場化銷售及品牌化運作提供數據支撐。此項工作由果園管理者完成。

2.2 產地環境數據監測

2.2.1氣象監測數據氣象數據包括無霜期，以及光照時數、溫濕度和降水量的年平均值等。數據來源可以依據當地氣象部門數據或者果園自建的氣象監測設備數據，也可以由能自動采集的集成氣象因子測量傳感器的農業物聯網系統提供，數據必須實時準確（圖3），且通過傳統客戶端或App上傳。

2.2.2土壤監測數據果樹種植的重要環境參數主要來源于土壤數據，其中涉及的信息數據主要有土壤的酸堿度和有機質含量，土壤中全氮、有效磷和速效鉀的含量等，以及陽離子交換量和鎘、汞、鉛等多種重金屬的含量。這些數據一般由土壤檢測機構通過專業設備檢測后形成檢測報告并以圖片的形式上傳，同時具有綠色超標預警功能。3～5年更新1次數據，確保環境數據的長期動態跟蹤和風險預警。

2.2.3灌溉水質監測數據主要的灌溉水質數據，常常包含常用水源地和pH值等，還包括多項污染物指標如總汞、總鎘和氟化物含量等。由水質檢測機構檢測后，將結果通過客戶端或App上傳，同時系統集成綠色超標預警功能，保障灌溉水源的安全性。

2.2.4空氣質量監測數據主要包括空氣中的總懸浮顆粒物，以及二氧化氮、二氧化硫和氟化物等指標。檢測機構為果品產地大氣檢測機構，檢測次數為每3～5年1次，形成檢測報告并通過App上傳。結合區塊鏈存儲技術為果品綠色生產提供可靠依據。

2.3 作業管理數據采集

2.3.1土壤管理數據主要包括生草、覆草、覆膜、翻耕等常規管理方式，管理概要及負責人相關信息，通過果園管理者在客戶端或App中記錄并上傳，附帶相關圖片或短視頻，便于上級管理部門進行審核與分析。

2.3.2灌溉管理數據此項作業數據主要包括每一年度的灌溉次數、灌溉量、負責人信息等，以及滴灌、噴灌、漫灌等灌溉方式，數據由果園管理者負責采集，要求附加現場操作照片或者影像，保證數據的真實性和可核查性。

2.3.3施肥施藥管理數據施肥數據主要有施肥時間、肥料名稱、生產企業和購入單位名稱，以及在單位面積果園中的施肥量及施肥人信息等；施藥數據主要包括施藥時間和方式，農藥名稱和劑型，以及農藥生產企業和購入機構名稱，單位面積果園施藥量以及防治人信息等。要求上傳所有操作圖片或者短視頻，確保投入品使用信息的可追溯，同時提供全面的風險管控支持[3]。

2.3.4采收加工管理數據果品采收作業數據主要包括采收時間、采收方式及負責人，附圖片或視頻上傳數據；果品分級數據主要有分級時間、分級地點、人工或者機械等分級方式、果品等級及負責人信息；而在果品處理與保管方面，則主要記錄負責人信息，果品洗滌、消毒和打蠟等預處理的方法和措施，以及常溫庫、冷庫或者氣調庫等保存環境，這些數據由相關作業人員采集并上傳，形成完整的鏈條管理記錄。

基于區塊鏈的果樹供應鏈溯源系統，通過區塊鏈技術與物聯網設備的深度結合，建立了覆蓋種植、環境監測、作業管理等多個環節的數據采集機制。通過相關物聯網設備和傳感器，所有數據都可以自動上傳至區塊鏈，確保數據的完整性和不可篡改性。這種全方位、多層次的數據管理方式，不僅提升了果品生產過程的透明度與可信度，還能為果園的精細化管理和消費者信任度提升提供技術保障。

3 方法和作用

3.1 提升供應透明度與消費信任度

區塊鏈技術能夠顯著提升農產品供應鏈的透明度。對于消費者來說，可以通過掃描產品的二維碼，獲取果品的種植、采摘、運輸等全過程信息，了解水果的真實來源和品質。這種透明化的方式，能夠極大地增強消費者對產品的信任感，從而提升果品在市場上的競爭力。事實上，浙江的部分梨園已經通過區塊鏈技術建立了全程可追溯系統，消費者可以通過手機查看每顆梨的生產信息，大大提升了梨的市場價值和品牌影響力；而在因地理位置偏遠和物流環節復雜的西北地區，長期存在供應鏈管理信息不透明問題，該地區部分蘋果園也同樣通過應用區塊鏈技術，建立了全程可追溯的供應鏈系統，消費者可以通過掃描包裝上的二維碼（圖4），了解蘋果的種植環境、采摘時間、運輸路徑等詳細信息，增強了消費者對蘋果品質的信任感，還在市場上為果園贏得了更高的品牌溢價[2]。

3.2 優化果園管理和降低運營成本

區塊鏈系統可以幫助或替代果園管理者自動化管理多個生產流程，減少人為操作失誤和管理成本。通過物聯網傳感器和區塊鏈技術，果園管理者能夠實時監控果樹的生長狀況、采摘進度、運輸路徑等，優化管理流程。陜西白水縣的一些蘋果園通過區塊鏈結合物聯網技術，實現了自動監控天氣變化，并根據實時數據及時調整灌溉和施肥方案等，實現蘋果產業優質、高產和高效目標。事實證明，這種智能化管理方式不僅減少了投入品的資源浪費，還降低了果園的運營成本。

3.3 防止假冒偽劣和進行品牌保護

假冒偽劣產品是農產品市場面臨的一大挑戰。通過區塊鏈技術，水果的每一個生產和流通環節都會被記錄在鏈上，任何篡改都會被立即發現，從而有效防控假冒偽劣果品進入流通市場，這不僅可以保護果農的利益，還能夠維護果品品牌的聲譽4。例如，四川的柑橘種植戶通過區塊鏈技術確保產品的真實性，避免了低質冒牌產品對其品牌的沖擊，幫助柑橘種植戶和生產企業樹立了高品位的良好市場形象和企業形象。

4結論

目前，區塊鏈技術已經為水果供應鏈管理提供了一種全新的解決思路，幫助果樹種植者提高了供應鏈透明度、優化管理流程，增強了消費者的信任感。通過區塊鏈技術的進一步創新示范和推廣應用，果園的運營效率和在市場中的競爭優勢將進一步得到提升，區塊鏈技術將成為水果產業實現智能化、透明化管理的重要工具。

參考文獻

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