石河子大学农学院 王家平 张伟 刘建国 李鲁华 蒋桂英

前言

智慧农业作为现代农业的重要组成部分，可以通过科技手段实现农业生产信息化、自动化和精准化，提高农业效率和质量，为新疆农业的现代化转型注入新动力[1]。自2015 年以来，新疆相继出台了《新疆维吾尔自治区现代农业推进计划(2015-2020 年)》、《新疆生产建设兵团“十三五”现代农业发展规划》等文件，提出了加快农业信息化、推进农产品质量安全监管等目标和任务。各地积极探索利用物联网、云计算、大数据、人工智能等技术手段，实现农业生产智能化、精准化和可持续发展。在蔬菜种植方面，通过智能传感器监测土壤湿度、温度、pH 值等环境参数，实现自动浇灌、施肥等操作，提高了作物产量和品质。在畜牧业方面，应用无线电频谱识别技术，对动物运动、饮食等行为进行实时监测和记录，提高了畜牧业生产效率。棉花种植上应用机器视觉和物联网技术，对棉花生长状态、病虫害情况等进行快速识别和诊断，对灌溉、施肥等关键操作进行智能化控制和管理，降低人工成本和耗能。并利用大数据分析和人工智能算法，对棉花生长环境和历史数据进行深度挖掘和预测分析[2]。

区块链技术是智慧农业领域中的一项重要技术，是一种去中心化、开放式分布式账本技术，其基本原理是通过加密算法将交易数据打包成区块，并按照时间顺序链接形成链式结构，实现交易信息的可靠记录和传递[3-4]。相对于传统集中化的数据库系统，区块链技术具有以下特点：（1）去中心化：无须第三方机构作为中介，任何人都可以参与交易，提高了交易的透明性和安全性；（2）不可篡改：区块链上的交易记录经过严格的验证后，将永久固定在网络中，无法被篡改或删除；（3）匿名性：用户在交易中使用的是公钥和私钥，确保交易的匿名性和隐私性。区块链技术可以提供可靠的数据保障、透明的交易记录以及降低信息不对称等好处，为农业生产、物流运输、金融服务等方面的创新带来更多机遇[5]。

目前，新疆农业中的区块链技术在农业产业中的应用广泛，展现出非常好的前景和潜力。乌鲁木齐市利用区块链技术打造了蔬菜溯源平台，保障了消费者的食品安全。新疆天山药业利用区块链技术建立一个去中心化的区块链平台，记录中药材生产、加工、流通等信息，确保产品的质量和安全，实现中药材溯源。新疆联合农垦利用区块链技术建立一个去中心化的农产品交易平台，实现供应链的透明化和管理，并采用智能合约等技术手段，简化交易过程，提升交易效率。新疆绿盟科技利用区块链技术建立一个可信、高效的农产品质量管理系统，记录农产品的生产、加工、流转等信息，实现对农产品的全程监控和溯源。新疆伊克昭盖提白皮松林场利用区块链技术实时监控森林火灾、虫害等情况，并采用智能合约等技术手段，提高监测效率和准确性。因此，本文旨在探讨区块链技术在新疆智慧农业发展中的应用前景。

1 区块链技术在我国农业中应用现状

1.1 农村电商

利用区块链技术，建立农村电商平台的信任机制和支付体系，提供安全、透明、高效的交易环境，促进农产品在市场上的流通和销售。中国的“菜篮子”平台是一个在线农产品交易和配送平台，旨在解决城市居民购买农产品难、价格高等问题。平台上的农产品来自全国各地，包括蔬菜、水果、食用菌、禽蛋肉类等，由专业的物流公司进行配送。该平台利用区块链技术建立了一个去中心化的信任机制。具体来说，每一笔交易都会生成一个唯一的区块链地址，并将相关数据记录在区块上。同时，买卖双方的身份信息、订单信息等也会被写入区块链账本中，形成不可篡改的“链式证明”。有效保障交易安全和透明度，避免因供应链不完整或信息不对称而导致的食品安全问题。

1.2 精准施肥

利用区块链技术，对土壤肥力、作物生长状况、气象数据等信息进行监测和分析，制定精准施肥方案，提高了肥效利用率和作物品质。美国公司AgriTask 通过区块链技术和物联网技术建立了一个农业数据管理平台，实现了对土壤质量、气象数据、作物生长情况等信息的监测和分析，关键的信息会被存储在区块链上，确保数据不会被篡改或删除。通过对土壤酸碱度、养分含量、水分状况等因素进行分析和比对，确定最适合的肥料类型和用量，使得作物能够获得最佳的生长环境和营养支持，平台为农民提供个性化的精准施肥方案。

1.3 农产品质量安全追溯

区块链技术可以记录农产品从种植、加工、流通到销售的全过程数据，并形成不可篡改的“链式证明”。近年来发生的多起猪肉质量安全问题，引起了广泛关注和担忧，针对这种情况，利用区块链技术来进行猪肉质量安全追溯，使消费者能够准确掌握生猪的出生信息、疫苗注射情况、饲料成分、生长环境、运输情况等信息，提高了畜禽产品的质量安全保障。

1.4 农业金融

在农业金融领域，区块链技术可以改善融资渠道、提高融资效率、降低信用风险，为农民和农业企业提供更加便捷、透明的金融服务。中国浙江省农信社运用区块链技术搭建了一个“智慧农业金融”服务平台，通过收集和整合种植户的重要数据，如土地使用状况、作物生长情况、气象数据等，以及相关企业的信用信息、经营状况等多维度指标，形成了一个全面的信用评估体系。同时，平台还提供了可信赖的交易环境，确保各方的资产和交易记录能够被安全地存储和传输。通过利用区块链技术，降低农村金融服务的信用风险和操作风险，并实现快速的融资渠道。

2 区块链技术在新疆智慧农业发展中的应用前景

2.1 农产品溯源和质量监管

新疆地区拥有丰富的农业资源和特色产品，如葡萄、棉花、香梨、苹果、杏和红枣等，而农产品的质量和安全一直是行业发展的重要问题。通过区块链技术，可以实现对农产品的生产、加工、运输等环节的信息记录和溯源，从而保障产品的品质与安全。通过区块链技术建立一个公开透明的农产品质量信息平台，可以让消费者随时查阅和了解产品的来源、生产过程和质量情况，提高消费者的知情权和参与度。同时，还可以为消费者提供一种新的购买渠道和交互方式，促进消费者对农产品的理解和认同，增强品牌和企业的美誉度和竞争力。同时，消费者也可以通过智能终端设备查询农产品的生产过程和流转情况，提高了消费者的信任度和满意度。

2.2 农业物流管理

新疆地区辽阔广袤，交通不便，物流成本较高，直接影响着农产品的市场流通和销售。利用区块链技术，可以实现物流信息的跟踪、路线优化和降低成本等目标。在农产品运输过程中，通过区块链技术记录运输车辆的位置和状态，及时发现异常情况，并提高物流效率和减少浪费。帮助企业和机构实现更加精准、智能、绿色的农产品物流管理模式。例如，通过物联网技术和智能传感器、无人机等设备的协同作业，实现对农产品的快速采摘、配送和交易，提高物流效率和可持续性。

2.3 农业金融服务

新疆是一个农业大省，农户数量众多，而且分布较为分散。存在不同地区的土地、气候、水资源等条件差异很大，这会对农业生产和金融服务带来不同的影响和需求，金融服务网络不够完善。农业产业结构复杂，加上交通、信息等方面的限制，造成金融服务信用风险较高。而区块链技术的去中心化特性可以实现农村信贷的分散投放，降低财务成本和风险。例如，采用基于区块链的智能合约技术，可以将土地、作物等质押资产数字化，提高资产流动性和价值。此外，还可以利用区块链技术实现农业场景下的供应链金融、保险和电子支付等多个方面的创新应用。

2.4 农户个人信息管理

新疆农民数量众多，其在生产、销售等过程中产生的各种信息也需要进行统一管理。利用区块链技术，可以建立一个安全可靠的个人信息管理系统，保护农民的隐私权和知识产权，实现农户数据和农产品信息管理。区块链技术可以建立一个去中心化的农户身份认证系统，通过智能合约等技术手段将农民的身份信息进行加密存储，确保农民的身份信息不被篡改和泄露。建立一个安全可靠的数据管理系统，将农民在生产、销售等过程中产生的各种数据进行统一管理。通过这种方式，农户可以随时查看自己的数据，并了解自己生产、销售等环节的情况。实现对农产品生产全程的记录和追溯，将生产环节的各种数据进行加密处理，并存储到区块链上，让农户了解自己生产的成本和销售情况及获得的收益。

2.5 农业人才服务

新疆农业产业需要各类专业人才的支持，而农民和企业也需要相应的人才服务来提升自身的竞争力和核心价值。利用区块链技术，可以建立一个农业人才服务平台，为农民和企业提供相关的招聘、培训、咨询等服务。利用区块链技术建立一个去中心化的农业人才招聘平台，发布相关的招聘信息，并通过区块链技术对求职者的身份信息进行认证和存储，提高招聘过程的透明度和可信度。区块链技术可以帮助农业相关机构、高校等建立一个去中心化的培训平台，为农业人才提供相关的课程、教材和考试等服务。同时，实现对学员学习情况的全程监控和管理，提高学员的学习效率和学习成果。区块链技术可以实现对农业人才能力和绩效的全程记录和评价，让企业和机构及时了解农业人才的工作情况，并对其进行相应的评价和奖励。

3 建议与展望

区块链技术在新疆智慧农业发展中具有广阔的应用前景，可以为农业生产、物流运输、金融服务等方面的创新带来更多机遇，在促进地方经济发展、增强产业竞争力等方面具有重要意义[6-7]，推进区块链技术在新疆智慧农业中的应用过程中，需要考虑以下几个方面因素：

（1）加强技术研发和示范应用：政府和企业需要加大对区块链技术在智慧农业领域的研发投入，提高技术自主创新能力和核心竞争力。积极推动一些区块链智慧农业的示范项目，探索先进的农产品生产、加工、流转等全链路管理模式，并借此推广区块链技术在农业领域的应用。区块链技术在智慧农业领域的应用需要政府、企业、高校和科研机构等多方积极参与和推动。只有加强技术研发和示范应用，探索出一些先进的管理模式和商业模式，才能够实现区块链技术与农业产业的深度融合和共同发展。

（2）建立标准化体系：建立区块链技术在农业领域的标准化体系，统一数据格式和交互方式，提高平台的互操作性和可扩展性。建立智慧农业数据标准化、安全标准化、交易标准化和系统标准化规范，实现不同区块链应用平台之间的互联互通，提高数据的可信度和共享效率，确保区块链系统的安全性和可靠性和系统之间的数据共享和协同工作的顺畅性和高效性。

（3）完善法律法规和监管机制：在推进区块链技术应用的同时，需要加强对其合规、风险控制和隐私保护等方面的管理和监管，确保农产品的质量和安全，保护消费者权益。相关部门应加强对区块链智慧农业行业的监督检查力度，发现问题及时处理和纠正，对违法违规企业和个人进行严格处罚，有效防范各类风险。总之，区块链技术在智慧农业领域的应用需要建立健全的法律法规和监管机制，推动行业规范化和持续稳健的发展。

（4）区块链农业人才培养：区块链技术在智慧农业领域的应用涉及多个学科领域，如计算机科学、农学、物联网等。因此，需要开设相关的交叉学科课程，培养具备跨学科背景的复合型人才。加强实践教学环节，让学生参与相关项目和实践活动，提升其实际操作能力和创新能力。此外，为了更好地将区块链技术运用到智慧农业的实践中，需要行业内的专业人士和企业参与到人才培养中来，担任学生的导师或者实习单位，为学生提供职业规划指导，帮助他们更好地适应职场环境和市场需求。