目前，
农业已经成为国家重点鼓励的
区块链应用领域，据01区块链不完全统计，2020年上半年，国家已经发布7部“区块链+农业”相关政策。
区块链作为促进数字农业发展的核心技术之一，农业数字化水平的不断提高为
区块链技术的应用奠定了基础，而区块链技术的应用又将进一步促进数字农业的发展。区块链凭借其分布式存储、不可篡改和可追溯等特征，通过与
物联网、大数据、云计算、
人工智能、5G等数字技术的有效结合，能够解决数字农业发展过程中面临的农产品质量安全、农产品产供销以及农业保险信贷等难题，为数字农业发展“保驾护航”。
（一）农产品质量安全溯源：实现从田间到舌尖的全流程监督
随着生活水平的日益提高，人们越来越重视食品质量安全问题，餐桌上的瓜果蔬菜、鸡鸭鱼肉等的质量安全成为人们关注的焦点。从田间到舌尖，农产品经历了种植/饲养、加工、运输和销售等多个环节，毒大米、农药残留等问题频频出现，人们对农产品的质量安全产生信任危机。
建立有效的农产品溯源体系，保证整个农产品整个来源去向透明、可追踪是保证其质量安全的基础。农产品质量安全溯源问题一直是政府部门的关注焦点。2016年6月，农业农村部（原农业部）发布《关于加快推进农产品质量安全追溯体系建设的意见》，指出要全面推进现代信息技术在农产品质量安全领域的应用，建立国家农产品质量安全追溯管理信息平台。但传统的农产品质量安全溯源系统存在以下问题：
第一，农产品从生产到消费需经历多个环节，农产品数据、生产商数据、供应商数据、加工商数据和物流信息等不同环节的数据通常存在数据壁垒，未能实现有效地共享，整个农产品的产业链条未实现公开透明。即消费者对生产者使用的农药、化肥以及加工过程使用的添加剂和运输过程中的保存情况等相关信息难以掌握。
第二，传统的农产品质量安全溯源系统为中心化系统，即农产品质量安全溯源依赖于某个机构或企业。2017年6月，国家农产品质量安全追溯管理信息平台上线运行，但由于该平台采取试点运行的方式，在一些重点品种、大型企业和特定区域等试点展开，目前全国尚未形成统一的农产品质量安全溯源系统。农产品质量安全溯源仍维持分行业、分地区溯源的现状。即不同的行业或地区采取不同的中心化的溯源系统。这将产生两方面的问题：一方面，由于是中心化溯源系统，一旦系统存在漏洞，农产品相关数据可能面临被篡改的风险；另一方面，由于各个溯源系统由于模式不同，相互之间存在一定的体系壁垒，导致数据难以进行共享。
区块链具有分布式存储、不可篡改、可追溯等特征。以农作物为例，通过将种植过程、加工过程、存储过程、运输过程及销售过程中的相关数据上链存储，可以实现农产品从种植到消费的全链条的透明化监管，且相关数据一旦上链，便难以进行篡改，进一步保证了相关数据的真实性和安全性。消费者通过扫描条形码、二维码等身份标识便可以查询农产品的原产地、施肥用药情况、化学成分等核心信息，从而建立了对农产品的信任。同时，在基于区块链的溯源系统中，监管部门作为节点参与其中，由于各个链条的数据被相关责任主体进行数字签名并附上了时间戳，农产品一旦出现质量问题，监管部门可以将责任追溯到相关主体。
此外，区块链通过共识机制和智能合约，构建了统一的规则体系，打破了各经济主体间的体系壁垒，使得各经济主体能够以较低的成本实现数据的互联互通，有助于加快全国统一的农产品质量安全溯源系统的构建。
（二）农产品
供应链管理：实现从农户到消费者的供需透明化
农产品供应链包括了农产品的产前、产中和产后三个阶段，涵盖了农产品生产、加工、运输和销售等多个环节。在农产品供应链中，参与主体包括农业生产者（农户、合作社、生产基地）、农资企业、分销商（批发市场、大型批发商）、零售商（超市、农贸市场等）、监管机构和消费者等，这些参与主体以生产者和消费者的不同角色参与产前、产中和产后三个阶段。农产品供应链将各参与主体彼此间产生的商流、信息流、物流和资金流进行整合，建立了从农产品生产商、分销商、零售商到消费者的链式网络。
从农产品供应链的构成来看，一方面，整个供应链环节众多，且各个环节通常还包含各自的子环节，链条长而复杂；另一方面，农产品供应链参与主体较多。具体来看，农产品供应链主要存在以下几方面的问题：
第一，各参与主体间信息不对称导致产销不平衡。整个农产品供应链条长而复杂，各类信息分散保存在不同环节，由于参与主体彼此间为简单的买卖关系，相互之间未建立信任关系。为维护自身利益和保障信息安全，各参与主体通常不愿进行信息共享，因此，农业生产者并非根据市场需求情况进行合理生产，分销商并非根据市场需求情况进行合理采购，他们通常以个人主观意志为基础进行生产、采购，从而造成产供销不平衡。
第二，各参与主体间信息不对称造成整个农产品供应链运转效率低下。整个农产品供应链环节众多、参与者众多，各参与者之间进行着复杂的多流合作，但由于各参与主体间信息不对称，相互之间产生的商流、信息流、物流和资金流无法实现可信地流转，整个农产品供应链的管理成本较高，从而导致运转效率低下。
基于区块链的农产品供应链系统不仅有助于实现产供销平衡，而且能够大大提升供应链整体的运转效率。
首先，利用区块链分布式记录和存储的特性，可以将农业生产者（农户、合作社、生产基地）、农资企业、分销商（批发市场、大型批发商）、零售商（超市、农贸市场等）、监管机构和消费者农产品供应链的参与主体链接起来，整个供应链上的所有数据由各参与主体共同验证和维护，实现农产品生产、加工、运输和销售等各个环节的透明化，能够有效解决各参与主体间的信息不对称问题。各参与主体能够根据市场需求情况进行生产、分销和销售，从而保证了产供销平衡。
其次，在基于区块链的农产品供应链系统中，非对称加密技术和时间戳技术保证了交易过程中数据的安全性和唯一性，各参与主体基于可信数据建立了彼此间的信任关系，利用智能合约，交易双方的承诺又可实现自动执行。具体来说，基于区块链的农产品供应链系统可实现商流、信息流、物流和资金流的可信流转，同时当交易双方达成共识后，即可触发合同的自动执行，这将大大降低供应链的管理成本。
目前，农村地区基础金融服务覆盖面正持续扩大，金融覆盖形式不断创新，但农村金融仍存在农村金融服务供给难以满足农民日益增长的金融需求的矛盾，融资难仍是制约农村金融发展的主要问题。根据中国人民银行发布的《2020年一季度金融机构贷款投向统计报告》，2020年一季度末，农户生产经营贷款余额仅占各项贷款余额的3.46%。
由于信用体系建设不完善，目前，农村地区借款人主要以林木、林地承包经营权、农村承包土地经营权、农民住房财产权等资源或资产作为抵押物，向金融机构申请贷款。贷款难的主要原因有以下三点：一是贷前信息搜集成本高；二是贷中抵押物的流转难以实时监控；三是贷后持续跟踪管理难度较大，风险较高。
之所以存在以上问题，主要是因为农户以农权作为抵押进行贷款的流程涉及银行、林业以及国土等不同参与主体，但由于银行与林业、国土等农权主管部门之间无信任关系，且农权信息属于敏感信息，各参与主体间一般不会进行相关信息共享，各参与主体间存在信息不对称，因此银行难以开展风险评估，向农户发放贷款意愿较低；此外，由于农权资源难以数字化，形成数字资产，在各参与主体间实现流转。因此，为保障农权信息的安全性，不同地区或机构的农权抵押业务通常需建立多套系统，导致部署成本过高，协调难度加大，银行难以实时监控。
2019年2月，中国人民银行、银保监会、证监会、财政部和农业农村部等五部委联合发布《关于金融服务乡村振兴的指导意见》，指出要推动新技术在农村金融领域的应用推广，积极运用区块链等技术，提高涉农信贷风险的识别、监控、预警和处置水平。
区块链使信任从对“人”的信任转化为了对“技术”的信任，各经济主体之间的信任关系建立在“机器信任”之上，因此，区块链建立了“无需任何可信第三方”的信任机制，解决了银行和林业、国土等农权主管部门之间的信任关系。区块链的加密算法、多方安全计算等隐私加密和隐私计算技术，还可以解决数据在共享和流通过程中的安全和隐私保护问题。
同时，区块链能够将林木、林地承包经营权、农村承包土地经营权、农民住房财产权等资源或资产数字化，在各参与主体间进行可信流转，银行作为其中的一个参与节点，可以对其进行实时监控，能够有效降低银行的放贷风险。
（四）农业保险：使灾损评估更加合理、理赔效率更高
我国农业灾害多发，农业保险是保障农业健康发展的重要手段，国家高度重视农业保险的发展。根据财政部、农业农村部、银保监会和林草局2019年9月发布的《关于加快农业保险高质量发展的指导意见》，到2022年，基本建成功能完善、运行规范、基础完备，与农业农村现代化发展阶段相适应、与农户风险保障需求相契合、中央与地方分工负责的多层次农业保险体系。但目前，农业保险仍存在灾情数据掌握不准确、灾损评估方法不合理、理赔时间较长等问题，导致农业保险的赔付效果大大降低。
在传统的农业保险中，农户投保之后，保险公司便不再和农户进行联系，直到发生保险事故，被保险人申请赔偿。以农牧业为例，由于保险公司并未对整个养殖过程进行监管，通常难以确定事故发生的具体环节，也难以确定相关事故数据的真实性。通过将
区块链应用于养殖的整个过程，利用区块链的分布式记录和存储、非对称加密和可追溯等特征，可以保证养殖数据的透明化和真实性，同时还可以对各个养殖环节的数据进行追溯，有助于保险公司掌握真实的灾情数据，合理评估灾损。
同时，利用智能合约，还能够使农业保险赔付更加智能化，一旦灾难发生原因在保险责任范围内，系统将制动出发智能理赔合约，能够大大缩短理赔时间，提高理赔效率。
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