目前，
農業已經成為國家重點鼓勵的
區塊鏈應用領域，據01區塊鏈不完全統計，2020年上半年，國家已經發布7部“區塊鏈+農業”相關政策。
區塊鏈作為促進數字農業發展的核心技術之一，農業數字化水平的不斷提高為
區塊鏈技術的應用奠定了基礎，而區塊鏈技術的應用又將進一步促進數字農業的發展。區塊鏈憑借其分布式存儲、不可篡改和可追溯等特征，通過與
物聯網、大數據、云計算、
人工智能、5G等數字技術的有效結合，能夠解決數字農業發展過程中面臨的農產品質量安全、農產品產供銷以及農業保險信貸等難題，為數字農業發展“保駕護航”。
（一）農產品質量安全溯源：實現從田間到舌尖的全流程監督
隨著生活水平的日益提高，人們越來越重視食品質量安全問題，餐桌上的瓜果蔬菜、雞鴨魚肉等的質量安全成為人們關注的焦點。從田間到舌尖，農產品經歷了種植/飼養、加工、運輸和銷售等多個環節，毒大米、農藥殘留等問題頻頻出現，人們對農產品的質量安全產生信任危機。
建立有效的農產品溯源體系，保證整個農產品整個來源去向透明、可追蹤是保證其質量安全的基礎。農產品質量安全溯源問題一直是政府部門的關注焦點。2016年6月，農業農村部（原農業部）發布《關于加快推進農產品質量安全追溯體系建設的意見》，指出要全面推進現代信息技術在農產品質量安全領域的應用，建立國家農產品質量安全追溯管理信息平臺。但傳統的農產品質量安全溯源系統存在以下問題：
第一，農產品從生產到消費需經歷多個環節，農產品數據、生產商數據、供應商數據、加工商數據和物流信息等不同環節的數據通常存在數據壁壘，未能實現有效地共享，整個農產品的產業鏈條未實現公開透明。即消費者對生產者使用的農藥、化肥以及加工過程使用的添加劑和運輸過程中的保存情況等相關信息難以掌握。
第二，傳統的農產品質量安全溯源系統為中心化系統，即農產品質量安全溯源依賴于某個機構或企業。2017年6月，國家農產品質量安全追溯管理信息平臺上線運行，但由于該平臺采取試點運行的方式，在一些重點品種、大型企業和特定區域等試點展開，目前全國尚未形成統一的農產品質量安全溯源系統。農產品質量安全溯源仍維持分行業、分地區溯源的現狀。即不同的行業或地區采取不同的中心化的溯源系統。這將產生兩方面的問題：一方面，由于是中心化溯源系統，一旦系統存在漏洞，農產品相關數據可能面臨被篡改的風險；另一方面，由于各個溯源系統由于模式不同，相互之間存在一定的體系壁壘，導致數據難以進行共享。
區塊鏈具有分布式存儲、不可篡改、可追溯等特征。以農作物為例，通過將種植過程、加工過程、存儲過程、運輸過程及銷售過程中的相關數據上鏈存儲，可以實現農產品從種植到消費的全鏈條的透明化監管，且相關數據一旦上鏈，便難以進行篡改，進一步保證了相關數據的真實性和安全性。消費者通過掃描條形碼、二維碼等身份標識便可以查詢農產品的原產地、施肥用藥情況、化學成分等核心信息，從而建立了對農產品的信任。同時，在基于區塊鏈的溯源系統中，監管部門作為節點參與其中，由于各個鏈條的數據被相關責任主體進行數字簽名并附上了時間戳，農產品一旦出現質量問題，監管部門可以將責任追溯到相關主體。
此外，區塊鏈通過共識機制和智能合約，構建了統一的規則體系，打破了各經濟主體間的體系壁壘，使得各經濟主體能夠以較低的成本實現數據的互聯互通，有助于加快全國統一的農產品質量安全溯源系統的構建。
（二）農產品
供應鏈管理：實現從農戶到消費者的供需透明化
農產品供應鏈包括了農產品的產前、產中和產后三個階段，涵蓋了農產品生產、加工、運輸和銷售等多個環節。在農產品供應鏈中，參與主體包括農業生產者（農戶、合作社、生產基地）、農資企業、分銷商（批發市場、大型批發商）、零售商（超市、農貿市場等）、監管機構和消費者等，這些參與主體以生產者和消費者的不同角色參與產前、產中和產后三個階段。農產品供應鏈將各參與主體彼此間產生的商流、信息流、物流和資金流進行整合，建立了從農產品生產商、分銷商、零售商到消費者的鏈式網絡。
從農產品供應鏈的構成來看，一方面，整個供應鏈環節眾多，且各個環節通常還包含各自的子環節，鏈條長而復雜；另一方面，農產品供應鏈參與主體較多。具體來看，農產品供應鏈主要存在以下幾方面的問題：
第一，各參與主體間信息不對稱導致產銷不平衡。整個農產品供應鏈條長而復雜，各類信息分散保存在不同環節，由于參與主體彼此間為簡單的買賣關系，相互之間未建立信任關系。為維護自身利益和保障信息安全，各參與主體通常不愿進行信息共享，因此，農業生產者并非根據市場需求情況進行合理生產，分銷商并非根據市場需求情況進行合理采購，他們通常以個人主觀意志為基礎進行生產、采購，從而造成產供銷不平衡。
第二，各參與主體間信息不對稱造成整個農產品供應鏈運轉效率低下。整個農產品供應鏈環節眾多、參與者眾多，各參與者之間進行著復雜的多流合作，但由于各參與主體間信息不對稱，相互之間產生的商流、信息流、物流和資金流無法實現可信地流轉，整個農產品供應鏈的管理成本較高，從而導致運轉效率低下。
基于區塊鏈的農產品供應鏈系統不僅有助于實現產供銷平衡，而且能夠大大提升供應鏈整體的運轉效率。
首先，利用區塊鏈分布式記錄和存儲的特性，可以將農業生產者（農戶、合作社、生產基地）、農資企業、分銷商（批發市場、大型批發商）、零售商（超市、農貿市場等）、監管機構和消費者農產品供應鏈的參與主體鏈接起來，整個供應鏈上的所有數據由各參與主體共同驗證和維護，實現農產品生產、加工、運輸和銷售等各個環節的透明化，能夠有效解決各參與主體間的信息不對稱問題。各參與主體能夠根據市場需求情況進行生產、分銷和銷售，從而保證了產供銷平衡。
其次，在基于區塊鏈的農產品供應鏈系統中，非對稱加密技術和時間戳技術保證了交易過程中數據的安全性和唯一性，各參與主體基于可信數據建立了彼此間的信任關系，利用智能合約，交易雙方的承諾又可實現自動執行。具體來說，基于區塊鏈的農產品供應鏈系統可實現商流、信息流、物流和資金流的可信流轉，同時當交易雙方達成共識后，即可觸發合同的自動執行，這將大大降低供應鏈的管理成本。
目前，農村地區基礎金融服務覆蓋面正持續擴大，金融覆蓋形式不斷創新，但農村金融仍存在農村金融服務供給難以滿足農民日益增長的金融需求的矛盾，融資難仍是制約農村金融發展的主要問題。根據中國人民銀行發布的《2020年一季度金融機構貸款投向統計報告》，2020年一季度末，農戶生產經營貸款余額僅占各項貸款余額的3.46%。
由于信用體系建設不完善，目前，農村地區借款人主要以林木、林地承包經營權、農村承包土地經營權、農民住房財產權等資源或資產作為抵押物，向金融機構申請貸款。貸款難的主要原因有以下三點：一是貸前信息搜集成本高；二是貸中抵押物的流轉難以實時監控；三是貸后持續跟蹤管理難度較大，風險較高。
之所以存在以上問題，主要是因為農戶以農權作為抵押進行貸款的流程涉及銀行、林業以及國土等不同參與主體，但由于銀行與林業、國土等農權主管部門之間無信任關系，且農權信息屬于敏感信息，各參與主體間一般不會進行相關信息共享，各參與主體間存在信息不對稱，因此銀行難以開展風險評估，向農戶發放貸款意愿較低；此外，由于農權資源難以數字化，形成數字資產，在各參與主體間實現流轉。因此，為保障農權信息的安全性，不同地區或機構的農權抵押業務通常需建立多套系統，導致部署成本過高，協調難度加大，銀行難以實時監控。
2019年2月，中國人民銀行、銀保監會、證監會、財政部和農業農村部等五部委聯合發布《關于金融服務鄉村振興的指導意見》，指出要推動新技術在農村金融領域的應用推廣，積極運用區塊鏈等技術，提高涉農信貸風險的識別、監控、預警和處置水平。
區塊鏈使信任從對“人”的信任轉化為了對“技術”的信任，各經濟主體之間的信任關系建立在“機器信任”之上，因此，區塊鏈建立了“無需任何可信第三方”的信任機制，解決了銀行和林業、國土等農權主管部門之間的信任關系。區塊鏈的加密算法、多方安全計算等隱私加密和隱私計算技術，還可以解決數據在共享和流通過程中的安全和隱私保護問題。
同時，區塊鏈能夠將林木、林地承包經營權、農村承包土地經營權、農民住房財產權等資源或資產數字化，在各參與主體間進行可信流轉，銀行作為其中的一個參與節點，可以對其進行實時監控，能夠有效降低銀行的放貸風險。
（四）農業保險：使災損評估更加合理、理賠效率更高
我國農業災害多發，農業保險是保障農業健康發展的重要手段，國家高度重視農業保險的發展。根據財政部、農業農村部、銀保監會和林草局2019年9月發布的《關于加快農業保險高質量發展的指導意見》，到2022年，基本建成功能完善、運行規范、基礎完備，與農業農村現代化發展階段相適應、與農戶風險保障需求相契合、中央與地方分工負責的多層次農業保險體系。但目前，農業保險仍存在災情數據掌握不準確、災損評估方法不合理、理賠時間較長等問題，導致農業保險的賠付效果大大降低。
在傳統的農業保險中，農戶投保之后，保險公司便不再和農戶進行聯系，直到發生保險事故，被保險人申請賠償。以農牧業為例，由于保險公司并未對整個養殖過程進行監管，通常難以確定事故發生的具體環節，也難以確定相關事故數據的真實性。通過將
區塊鏈應用于養殖的整個過程，利用區塊鏈的分布式記錄和存儲、非對稱加密和可追溯等特征，可以保證養殖數據的透明化和真實性，同時還可以對各個養殖環節的數據進行追溯，有助于保險公司掌握真實的災情數據，合理評估災損。
同時，利用智能合約，還能夠使農業保險賠付更加智能化，一旦災難發生原因在保險責任范圍內，系統將制動出發智能理賠合約，能夠大大縮短理賠時間，提高理賠效率。
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