农业4.0背景下“区块链+数字农业”产业新格局

罗子健

一、引言

农业是国之基、生之源、民之本，是关乎国家安全的战略性产业。我国农业在经历了人力和畜力为主的传统农业(农业1.0)，以广泛应用农药、杂交种和化肥的化学农业(农业2.0)，以农业机械为生产工具的机械化农业(农业3.0)之后，正向以互联网、物联网、大数据、云计算、区块链、人工智能等信息技术为生产要素的智慧农业(农业4.0)迈进。从小农经济向农业产业化升级，从化肥农业向绿色生态农业转变，从传统经济向数字经济进步，未来中国农业发展离不开农业科技现代化。区块链技术理念，在我国农业进入下一个十年的关键时期将发挥关键作用。2020年，区块链首次写入中央一号文件，文件提出加快区块链等现代信息技术在农业领域的应用，开展国家数字乡村试点。区块链技术应用已上升为国家科技战略。如何充分发挥区块链在农业领域的价值，实现农业技术革新和产业转型的弯道超车，是我国实施乡村振兴战略的重要研究课题。

二、产业区块链的重要意义

区块链是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。区块链技术所蕴含的思想应用于生活和生产场景中具有重要的价值：摆脱中间环节制约，减少交易成本，提高交易可信度，促成信用履约，保护知识产权，对潜在的社会财富分配不平等状况提供更好的解决方案。

产业发展是指一个产业的产生、成长和进化过程，“进化过程”的核心就是结构变化的过程。现如今，整个世界经济发展形势普遍趋于放缓，我们迫切地需要一个新的功能，为新经济常态的诞生创造条件。区块链无疑是真正具有驱动经济发展潜力的技术动能之一。因此，我们要坚持将区块链从技术领域落实到产业领域当中，这个过程具有非常重要的意义。

三、我国农业区块链发展现状与面临的挑战

（一）农业基础薄弱，亟须数字化转型

我国是一个落后的农业大国，农业是国民经济中的“弱质产业”。众多发展中国家广受农业落后的困扰，只要农业生产率得不到提高，工业化目标就不可能实现，这是产业发展的一般规律。区块链不能包打天下，需与农业管理应用、物联网、大数据、5G等多技术相结合完成数字化转型，才能真正发挥其价值。目前，我国农业数字化仍处在较低水平，各种农业数字基础设施还不完备。智能终端(物联网)发展相对缓慢，大数据未能充分互联互通，云平台难以满足越来越高的算力需求，人工智能难以获得精准的大数据。

数字经济是新一轮技术革命成果的集成应用，高质量的数据能够带来更高的价值。2019年，中国数字经济规模为35.8万亿元，占GDP比重达到36.2%，在国民经济中的地位进一步凸显。但我国农业数字化仍处在一个较为原始的状态，如果构建起完整的数据生态和运营体系，可以低成本逐步攻克面临的各种问题。

（二）产业区块链处于初级阶段，仍存在不少技术难关

目前，区块链行业在分布式账本和数据结构的雏形已初步形成。然而，在智能合约领域没有做到尽善尽美，只是简单地进行编程，然后自动执行，所实现的功能相对来说比较单一，还没有达到理想化的“智能”。我国在未来将迎接的“多链”形态形成的阶段，要解决跨链、共识设计等问题，需要构建多个网络共同协作的规模更大、涵盖范围更广的区块链系统。

（三）小农户家庭经营模式将长期存在，全产业链未能充分整合

第三次农业普查数据显示，全国小农户数量占到农业经营主体98%以上。首先，区块链应用场景要求将这些个体和中小型企业工作流程进行转换，以及统一各主体间的数据传输标准和接口，这些是难点问题；其次，实施追溯管理会导致经营成本增加，小型农产品流通环节参与者无法承担区块链项目的投入成本和后期维护成本，全面推进追溯管理难度大；再次，目前未能创建有效的共享激励机制，无法有效激发农产品产业链上游的生产潜力，在整体流通产业链效益上只能得到局部优化，无法整合农产品产业链信息源，未能全面降低农产品交易总链条的成本。

四、“区块链+数字农业”的应用现状与展望

（一）区块链与生态农业

我国传统农业生产中，农户为了追求高产而过量使用农药、化肥，造成了严重的土壤污染，土壤污染影响了农作物正常成长，降低了农产品质量。过量使用复合肥但未收到理想效果后，农户就越加大化肥施用量，成本投入和农作物产出比例严重不平衡，久而久之，造成恶性循环。人们使用被污染过的农产品，最终危害身体健康。区块链技术应用于农业生产，可以加速化肥农业向生态农业的转型升级，合理利用农业自然资源和保护良好的生态环境，确保农产品生产过程的安全性。同时，在生产过程中监测农产品供应量，减少供应环节的成本流失，从而提高效率，为农民增收提供依据。

2019年9月，福建省仙游县社硎乡修远村草山油茶基地应用区块链平台，建立了农产品生产监测系统。工作人员通过平台实时监测基地土壤结构、天气变化、温度湿度、农药残留等，消费者通过扫描产品二维码也能查询茶油的生产信息。经过区块链创新的茶油生产，不仅实现了生态农业升级，而且使得产品销量大幅上升。

（二）区块链与农产品质量安全

初级农产品，如菜市场的新鲜蔬菜、水果、肉类和海鲜等，在流通过程中没有要求贴标签和包装，不能获取可信的数字化信息。交易过程中，交易主体没有信用记录，交易双方没有履约压力，违约成本很低，容易出现弄虚作假，信任不互通成为农产品供应链的痛点所在。对于作为种植方的农民来说，滞销情况屡见不鲜，守着大量好的农产品却没有市场。对于购买方来说，买不到安全的农产品，消费者对农产品质量没有十足的信心。区块链对现有数字化技术的升级换代，是由单一的信用主体向多级信用主体进化，避免陷入单一信用权威的信息不对称问题，建立以诚实守信、公开透明为准则的农产品产销社群，构建互信的价值互联网时代。

2020年以来，安徽省下达了农产品质量安全追溯任务，铜陵市在农产品生产过程中运用区块链技术，对原产地、生产主体、检测报告、证书、有效期等信息进行追溯。对蔬菜、水果、畜禽和水产类等品类中市场消费量大、风险高的“菜篮子”农产品，利用区块链技术确保生产环节全程信息真实可追溯且不可篡改，让它们都有专属“防伪码”，消费者通过信息“扫码”即可查看。

（三）区块链与精准扶贫

精准扶贫是改善民生的重点项目，它有别于粗放式扶贫，要求每一笔善款都精准到人。很多地方存在扶贫资金被挪用的现象，信任问题在一定程度上阻碍了扶贫机构吸纳资金，追踪和查证扶贫资金十分耗费人力和财力。数字科技是扶贫兴农的新利器，区块链技术具有全程记录、顺序时间戳、不可篡改、可追溯、防伪造等特性，在精准扶贫全链上，从前端到末端可对每一个贫困人口精准识别、科学帮扶、有效退出与政府政策扶持等环节进行监测，保证扶贫措施精准到位，确保任何环节都能追责到人。

中国工商银行与贵州省贵民集团创建了国内首个区块链精准扶贫平台，利用区块链技术的可追溯和防篡改特点，帮助扶贫资金精准到位和透明化。共识机制与数据共享让区块链“变身”监管科技，与扶贫相关的各方机构都能自动加入监管行列，最终使整个流程实现100%透明化，杜绝了腐败问题滋生。

（四）区块链与农村土地流转

发展现代农业，要促进土地流转，发展多种形式的适度规模经营。在确保农民权益不变的基础上，将土地流转给家庭农场、农民合作社、农业企业等新型农业经营主体，使土地资源得到充分利用，产生更多的经济效益。同时，农民既可以拿到土地流转费，又可以外出务工增加收入。因此，建立安全、高效、便捷的农村产权交易平台十分重要。

2020年5月，在江苏省射阳县，全国首笔农村土地流转合同“云签约”成功举行。这是我国首次在农村产权交易领域引入区块链技术开展的电子合同签署及存证应用，实现了农村产权交易电子合同签署过程中“签署主体身份真实有效、签署时间客观真实”，保证了电子合同安全可靠，是落实农业农村部土地流转合同网签试点工作的成功经验。

（五）区块链与新农村电商

区块链正在促进构建新一代农村电子商务体系，新农村电商引擎激发了乡村振兴新动能。区块链可以实现“点对点”的农村电子和“公共自由市场”，交易双方通过电子货币进行支付，没有中间平台的额外成本，个人信息的公开程度也能够按各自需要通过区块链的非对称加密等技术进行控制。结算过程真实透明，能有效避免刷单炒信、线上支付与线下实物交付信息不对称、销售数据作假、泄露客户数据等电商乱象。

2020年以来，河南省清丰县以“农特产品云仓+大数据服务中心+社群区块链”为主框架，以村站及物流体系建设为引领，全面整合该县农特产品，推动农产品生产、加工、储运和销售等环节互联网化，打造农产品上行供应链。同时，该县县长化身网络主播，为产品代言，为群众带货，不仅克服了新冠肺炎疫情造成的滞销困境，帮助群众及时止损，还使“云销售”模式进一步深入人心，拓宽了农民就业增收渠道。

五、促进数字农业发展的建议

（一）持续实施产业扶持政策，让更多小农户融入产业链

从各地实际情况来看，一些地方确实忽视了小农户，侵害了他们的合法权益。我国是“大国小农”的基本国情，大多数小农户无法承担区块链项目的投入成本和后期维护成本，很难跟上农业现代化发展步伐。在培育新型农业经营主体的同时，不能让小农户掉队，防止挤小农户“垒大户”的倾向，对小规模农业经营方式要保持足够的历史耐心。对此，政府一方面要继续出台扶持小农户发展的政策，如鼓励各地采取贴息、奖补、风险补偿等方式。实施新型职业农民培育工程，普遍提高农民应用信息技术的意愿与能力。另一方面，完善农村土地确权颁证登记工作，让农民可以选择多种灵活的就业模式，同时创建有效的共享激励机制，让小农户积极参与到农业产业链追溯管理当中，共同发展现代农业。

（二）重点培养农民合作社及其带头人

现代农业发达地区的带头人能够洞察农村原生态产品的供需情况，能够理解建立在区块链基础上的“订单农业”，在农业产业化过程中发挥了重要作用。农业生产者专心生产，将交易等契约相关工作交由合作社办理，以此提高经营效率。所以，农民合作社及其带头人，是区块链上重点培养的信用主体。对此，政府可以通过产业政策、示范项目、创新基金、低息贷款或股权入资等形式扶持他们，培育出一批行业龙头领军主体，让他们带领农民致富，完成农业供给侧结构性改革。

（三）加速农业产业数字化，推进“智慧农业”建设

目前，“数字乡村”治理体系尚不健全，农业产业数字化仍处于探索初期，区块链应用乡村的制度障碍亟待突破。对此，要抓住“新基建”的机遇，加大农业领域的前沿数字技术供给，加强“智慧农业”农村大数据平台建设，推动物联网、人工智能、大数据、5G等技术在共享农业、认养农业、都市农业、观光农业、可视农业等智慧农业新业态的融合。同时，注重引导种植、畜牧、渔业等领域数字化发展，打造高质量的农业数字化生态环境。