区块链赋能农业发展研究报告（2022年）

!"ffi$%&'() ,-. !"#""$% 中国信息通信研究院产业与规划研究所中国电信股份有限公司研究院 2022年12月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院和中国电信股份 有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院!"#$%&'()*+,-.”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 !ę 区块链技术是分布式的网络数据管理技术，利用密码学技术和分布式共识协议保证网络传输与访问安全，实现数据的多方维护与交叉验证，具有全网一致，不易篡改，透明可追溯等特征。作为新一代信息通信技术的演进，区块链正在成为解决产业链参与方之间互信问题的新型基础设施，在全球数字经济发展中扮演越来越重要的角色。 2020年中央一号文件《中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》中，明确指出要依托现有资源建设农业农村大数据中心，加快物联网、大数据、区块链、人工智能、5G、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用，这也是区块链首次被写入中央一号文件。在乡村振兴的整体战略机遇下，区块链技术正加速融入农业领域，并初步推出一些区块链赋能农业生产、农业供应链、农业金融等场景的案例，致力于依托区块链推动农业数字化进程与现代化发展。 在此背景下，报告致力于分析区块链赋能农业发展的整体态势，梳理农业区块链应用整体视图，围绕场景概念、痛点需求、区块链应用模式及国内典型案例，深入分析细分应用场景以及目前在实际落地过程中存在的现实困难，并对区块链赋能农业发展提出展望与建议。由于区块链赋能农业尚处于初期发展阶段，我们的认识还有待持续深化，报告中存在的不足之处，欢迎大家批评指正。 #$ 一、区块链赋能农业当前态势1 (一)国外：农业发达国家已初步构建起农业区块链应用生态1 (二)国内：我国农业区块链生态尚处于初级探索阶段3 二、区块链赋能农业应用整体视图4 (一)区块链应用典型模式4 (二)农业区块链应用场景梳理5 三、区块链赋能农业细分场景6 (一)区块链+农业生产6 (二)区块链+农业供应链管理10 (三)区块链+农产品防伪溯源13 (四)区块链+农业供应链金融16 (五)区块链+农业保险19 (六)区块链+农机融资租赁22 (七)区块链+农村产权交易24 (八)区块链+农业农村管理服务26 四、思考与展望30 (一)应用场景30 (二)技术发展32 (三)生态构建34 五、发展建议36 (一)要深入开展农业区块链应用场景研究，鉴别伪场景37 (二)要注重理论研究与落地实践相互结合，推进商业化37 (三)要强化创新激励与法治监管平衡共进，防系统风险38 (四)要稳步推进政策标准基建科学化布局，保障落地性39 %&'()*+,-.!/0 农业现代化是新技术不断赋能农业领域，改变生产流程、优化生产工具、提升生产力从而达到提质增效的一个发展进程。随着技术应用及需求的复杂度不断累积，当农业现代化发展到一定程度后，许多痛点问题也随之凸显，制约着农业的进一步发展。 区块链技术的出现应用，能够为农业领域许多问题提供一定程度的解决方案，尤其是在农业供应链管理、农产品溯源以及农业金融等细分领域，区块链技术的应用成熟度有着明显提升、应用范围也在持续扩大，成为国内农业尤其是农业发达国家促进农业产业发展的有效工具。据调研分析，目前北美地区在全球农业区块链市场中占据最大的市场份额，而在未来几年内，亚太地区也将迎来可观的业务增长1。 (一)国外：农业发达国家初步构建农业区块链应用生态 !"#$%&'()*+,-./0123456789:;美 国农业部（USDA）提出利用分布式账本技术来追踪有机产品的供应链，使用区块链技术的电子追踪系统将会在追溯有机产品供应链中发挥重要的作用。日本农林水产省正在开发基于区块链技术的溯源平台，利用该平台实现在食品流通的全过程中录入并引用相关数据，从而保证日本农产品的可查可信。联合国粮农组织与国际电信联盟合作，在巴布亚新几内亚开发了一个基于区块链的分布式账本系统试点，用以追踪生猪养殖，并通过核实猪的饲养记录来保证猪肉品质，助力该国实现更多猪肉的出口贸易。 1《GlobalBlockchainInAgricultureMarket》中公布的观点，来自GME（GlobalMarketEstimates）公司。 <=>623-./01?@A/BCDE56F2/GH。 IBMFoodTrust是IBM公司推出的基于区块链技术提升食品供应链工作效能的解决方案，2018年商用后，汇聚了沃尔玛、雀巢、都乐、联合利华、家乐福等全球食品零售业巨头，除了能实现让每家公司及其消费者从原材料到产品全程了解产品质量，还能够帮助链上成员间快速进行对接合作，建立起覆盖生产、供应、销售全产业链条的安全互信的食品生态系统。雅苒国际集团（YARA）是一家大型跨国化肥企业，在全球50多个国家设有生产厂及营销网络，雅苒国际利用区块链技术建立起高透明度的供应链体系，实现每个参与者的信息共享，通过减少付款延迟及供应链的数据差异，提升整个过程的全自动化水平等方式，为供应链带来更高的效率。澳大利亚最大的谷物和油籽种植企业劳森谷物公司（LawsonGrains），将区块链技术应用于种植、收割、库存管理以及农产品交付的生产全过程，通过基于云的区块链和支持物联网的平台，管理收获前和收获后的所有过程，并通过智能合约最大化的实现自动化交付。 IJ>6BKLMffi56-./23OPQRST;农产品质量把控方面，涌现出了Arc-Net、PavoCoin等初创企业，帮助跟踪农产品的储存和运输，使农民、分销商、消费者等参与主体能够了解产品在哪个阶段变质，并在防止未来变质方面做出贡献。农产品供应链方面，涌现出了AgriDigital、Ripe.io等初创企业，帮助农户降低了物流成本和运输损坏的风险，扩大了潜在销售市场的范围。农产品交易方面，涌现出了AgroStar等初创企业，通过区块链减少了中间商的数 量，让农产品市场更加透明，从而帮助农民以更优惠的条件直接与零售商签订合同。农业众筹方面，涌现出了Lokaal、EthicHub等初创企业，通过区块链技术使贷款市场全球化的同时，创建了众筹模式，让普通农民可以享受到跨国资金支持。 (二)国内：我国农业区块链生态尚处于初级探索阶段 U$56-./OPVVAWX78fiZ[\]56^ffiO_E `-;2022年7月，国家网信办发布了第九批境内区块链信息服务备案清单，自此总备案项目达到了2159个，其中农业项目48个，占比约2%。申请企业主要分布在云南、江苏地区，其中云南省项目数量独占鳌头，云南省耕地面积约为九千亩，是我国排名第六位的农业大省。因此农业大省对新技术的需求将较为突出，正逐步成为推进区块链农业融合发展的重点地区。 56-./FaÌGcGde^fXghWijklm>6ÌGnWOT;根据信通院企业监测平台统计，截至2022年7月，共监 测到国内区块链企业1456家，其中涉及农业的企业约30家，占比仅2.1%，整体规模较小。从具体供给主体类别看，目前业界已演化出三类企业主体同步发力推进农业区块链应用落地。第一类是农业企业，通过引进研发区块链产品，为农户提供服务，如中粮、中储粮等。第二类是专注于农业领域的区块链企业，对农业细分场景有深入理解，围绕农业应用场景进行区块链产品的专项研发，如域乎科技、旺链科技等。第三类是致力于通用区块链解决方案研发的企业，基于其底层BaaS平台可赋能多个行业，如趣链科技、纸贵科技、天河国云等。 U$56-./()opqhWrs`;农产品安全质量溯源是目前我国农业区块链应用最广泛、技术最成熟的领域，当前90%以上的农业区块链企业都入局农产品安全质量溯源这一细分场景，这也是区块链区别于其他信息技术非常有价值的功能点。跨场景综合性应用及一体化运营是我国农业区块链应用落地场景中最主要的方式，解决数据在整体方案中的流动、存证等问题。农业金融领域是对区块链技术需求较为强烈的应用场景，由于我国农业当前分散、产业化程度低、信息化程度低的现状，以及农业本身存在的生产资料、产品的生物特性，金融机构出于风险控制的考虑，很难对农业生产给予直接支持，通过区块链技术的应用能够解决其中许多痛点问题，为资产评估提供依据，为风险管控提供手段。 1&'()*+,-234567 (一)区块链应用典型模式 对应于不同数字化阶段需求，区块链技术服务商已推出较为成熟的区块链开发平台、产品及解决方案、平台服务等多种商业模式，开展市场化运营。当前区块链已形成四种典型应用模式，在不同行业领域匹配刚需场景，实现了成功应用。 /uvwxymXz“[y|]”，主要适用于全网数据一致性要求较高的业务，重点实现数据难以篡改、可追溯等特性，提升公共服务数字化能力，改善数字经济市场效能，广泛应用于溯源、审计、确权、公证、票据等。此类应用中，区块链充当数据存证的信任账本。 /u~ñÄÅmXz“~ñÇÉ”，主要适用于去中心化架构的大 规模多方协作业务，重点发挥出数据共享、数据互联互通的重要作用，从打通多部门协作一体化向实体产业多协作场景渗透，如政务数据共享、医疗数据共享等。此类应用中，区块链充当多方协作的信任机器。 /uÑÖÜámXz“ÑÖàâ”，主要适用于电子合约合同类业务，在系统状态达到触发条件后，由运行在可复制、共享的账本上的智能合约程序自动接收、储存和发送价值，广泛应用于证券登记和清算、保险、预付款和再充值等领域。此类应用中，区块链充当智能合约的核心载体。 /uäãåçmXz“éèu/”，以资产的映射、记账、流通为主要业务特点，主要应用于承载价值传递，为数字化资产建立信任背书，以技术业务协同创新来重构金融业务，如我国央行数字货币DCEP、跨境贸易等。此类应用中，区块链是构建价值传递的智能互联信任基础设施。 (二)农业区块链应用场景梳理 从宏观视角看，农业领域以农业生产（种植、畜牧、渔业、林业）为êëí，打造农业领域最为核心关键的业态；以农业生产物资供应 （种子、农药、肥料、农机具等）、农产品加工（粗加工、精加工等）、农产品流通（物流运输、产品营销等）为ìPí，构建完整通畅的农产品大循环生态；以农村金融服务（信贷、保险、融资租赁等）为îï/ñóí，提供高效精准的农业金融服务产品；以农村管理治理（农业信息、农业生产经营管理、乡村治理）为整体的òôöõ，营造管理服务数字化转型升级的新环境。 来源：中国信息通信研究院整理 图1农业区块链应用场景整体视图 -./Eúmù=23eû]56~ü†°9:\¢23£M; /uvwxym场景实际应用较为广阔与成熟，可应用于农业生产实现农业生产数据的存证验证，应用于农产品流通实现农产品防伪溯源，应用于农村管理治理实现农村产权登记及农业农村管理服务数字化。 /u~ñÄÅm场景可应用于农业扩展层实现农业供应链管理的高效协作，应用于农村金融服务实现农机具融资租赁的高效易操作。/uÑÖÜám场景可应用于农村金融服务实现农业保险合同的自动触发执行。/uä㧕m场景可应用于农村金融服务实现农业供应链金融产品的有序服务。 8&'()*+,-9:;< (一)区块链+农业生产 1.场景概念 农业生产是人们通过种植、养殖等活动获得物质资料的经济活动， 是农业中的核心部分。随着科学技术的不断进步，越来越多的信息化技术与农业相结合，生产力与生产工具变化迭代，农业向着越来越智能化的方向发展。我国农业生产正处在由机械化农业向精准农业及智能农业同步发展的阶段，除了关注农业领域自身技术的进步外，开始更加关注和重视农业生产产生的数据应用以及由信息化技术引入带来的生产过程的变革。 2.痛点需求 ¶ß6OP®©;在育种环节，由于种质资源保存数量少、范围窄，且缺乏权威统一信息系统，缺乏种质数据的共享，种子的知识产权保护不够，制约了种业市场的良性发展。在生产环节，农业生产数据的处理效率制约着数字化农业发展，农业数据的真实性