區(qū)塊鏈技術(shù)在果品供應(yīng)溯源系統(tǒng)中的創(chuàng)新應(yīng)用

隨著消費者對水果質(zhì)量關(guān)注度的日益提高，市場對果品來源的透明度需求也在不斷增加。在傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理中，信息的傳遞往往不夠透明，容易導(dǎo)致消費者對果實品質(zhì)產(chǎn)生懷疑。如何確保供應(yīng)鏈信息的真實性、不可篡改性和可追溯性，成為果品管理和其在市場競爭中的關(guān)鍵問題。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借去中心化和數(shù)據(jù)不可篡改的特點，為果品供應(yīng)鏈提供了一種全新的解決方案（圖1）。

在果品供應(yīng)鏈中，利用區(qū)塊鏈技術(shù)不僅能夠提高供應(yīng)鏈的透明度，還能夠簡化管理流程，減少人為錯誤，并提高果品的市場認可度。本文探討了如何通過區(qū)塊鏈技術(shù)為果園管理提供新的思路和解決方案。

2 設(shè)計思路

在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的果樹供應(yīng)鏈的管理中，數(shù)據(jù)采集是保障供應(yīng)鏈透明化、可追溯性和可信度的基礎(chǔ)。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的果品供應(yīng)鏈系統(tǒng)能夠通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、專業(yè)檢測機構(gòu)和數(shù)字化平臺，實現(xiàn)從栽培到銷售全過程的數(shù)據(jù)采集和存儲，同時對采集到的各類數(shù)據(jù)內(nèi)容分模塊進行詳細分析。

2.1 果園樹體數(shù)據(jù)采集

1 應(yīng)用情況

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的分布式賬本技術(shù)，通過加密手段確保數(shù)據(jù)的安全性和不可篡改性。每一筆交易或數(shù)據(jù)更新都會被記錄在多個節(jié)點上，并通過共識機制進行驗證。一旦數(shù)據(jù)被寫入?yún)^(qū)塊鏈，它將無法被更改，從而確保了數(shù)據(jù)的真實性。這一技術(shù)特性使得區(qū)塊鏈非常適合用于供應(yīng)鏈管理，特別是在需要確保數(shù)據(jù)透明度和可追溯性的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。

我國區(qū)塊鏈研究進入良性化發(fā)展階段主要是從2016年開始的，研究進程呈現(xiàn)出常態(tài)化、速度快、可持續(xù)等特點。果品因具有直接食用的特性，決定了其在生產(chǎn)過程和食品安全中的特殊要求?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)已經(jīng)成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系中非常重要的部分，國內(nèi)已經(jīng)開展了一系列將區(qū)塊鏈融入果品溯源系統(tǒng)建設(shè)的研究并取得豐碩成果，但是某些相關(guān)工作還處于起始階段，溯源指標(biāo)專業(yè)化程度還相對較低，質(zhì)量控制還不夠全面精準(zhǔn)2]。

2.1.1園址數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈管理的起點是果園園址環(huán)境數(shù)據(jù)，主要涵蓋果園基本信息和地理特征等，果園管理者可以利用計算機客戶端或手機App采集信息，主要有園主個人信息，建園時間和果園位置，果園的海拔、平均坡度和主要坡向，土壤的類型、質(zhì)地和當(dāng)?shù)氐臍夂蝾愋蜅l件等數(shù)據(jù)，并上傳圖片或短視頻，提供直觀的環(huán)境展示。系統(tǒng)可以進一步開發(fā)集成園址空間定位功能，確保地理信息的準(zhǔn)確性和實時性。

2.1.2樹體數(shù)據(jù)通過客戶端或 App 錄入樹體數(shù)據(jù)（圖2），主要包括果樹類別和栽培的品種名稱，如果是國家地理標(biāo)志保護產(chǎn)品還需要完整無誤地提供準(zhǔn)確的名稱、保護產(chǎn)品編號、食品安全認證信息、認證證書編號等，還有獲得的相關(guān)國內(nèi)外榮譽等，為果品市場化銷售及品牌化運作提供數(shù)據(jù)支撐。此項工作由果園管理者完成。

2.2 產(chǎn)地環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測

2.2.1氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)包括無霜期，以及光照時數(shù)、溫濕度和降水量的年平均值等。數(shù)據(jù)來源可以依據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T數(shù)據(jù)或者果園自建的氣象監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，也可以由能自動采集的集成氣象因子測量傳感器的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供，數(shù)據(jù)必須實時準(zhǔn)確（圖3），且通過傳統(tǒng)客戶端或App上傳。

2.2.2土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)果樹種植的重要環(huán)境參數(shù)主要來源于土壤數(shù)據(jù)，其中涉及的信息數(shù)據(jù)主要有土壤的酸堿度和有機質(zhì)含量，土壤中全氮、有效磷和速效鉀的含量等，以及陽離子交換量和鎘、汞、鉛等多種重金屬的含量。這些數(shù)據(jù)一般由土壤檢測機構(gòu)通過專業(yè)設(shè)備檢測后形成檢測報告并以圖片的形式上傳，同時具有綠色超標(biāo)預(yù)警功能。3～5年更新1次數(shù)據(jù)，確保環(huán)境數(shù)據(jù)的長期動態(tài)跟蹤和風(fēng)險預(yù)警。

2.2.3灌溉水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)主要的灌溉水質(zhì)數(shù)據(jù)，常常包含常用水源地和pH值等，還包括多項污染物指標(biāo)如總汞、總鎘和氟化物含量等。由水質(zhì)檢測機構(gòu)檢測后，將結(jié)果通過客戶端或App上傳，同時系統(tǒng)集成綠色超標(biāo)預(yù)警功能，保障灌溉水源的安全性。

2.2.4空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)主要包括空氣中的總懸浮顆粒物，以及二氧化氮、二氧化硫和氟化物等指標(biāo)。檢測機構(gòu)為果品產(chǎn)地大氣檢測機構(gòu)，檢測次數(shù)為每3～5年1次，形成檢測報告并通過App上傳。結(jié)合區(qū)塊鏈存儲技術(shù)為果品綠色生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。

2.3 作業(yè)管理數(shù)據(jù)采集

2.3.1土壤管理數(shù)據(jù)主要包括生草、覆草、覆膜、翻耕等常規(guī)管理方式，管理概要及負責(zé)人相關(guān)信息，通過果園管理者在客戶端或App中記錄并上傳，附帶相關(guān)圖片或短視頻，便于上級管理部門進行審核與分析。

2.3.2灌溉管理數(shù)據(jù)此項作業(yè)數(shù)據(jù)主要包括每一年度的灌溉次數(shù)、灌溉量、負責(zé)人信息等，以及滴灌、噴灌、漫灌等灌溉方式，數(shù)據(jù)由果園管理者負責(zé)采集，要求附加現(xiàn)場操作照片或者影像，保證數(shù)據(jù)的真實性和可核查性。

2.3.3施肥施藥管理數(shù)據(jù)施肥數(shù)據(jù)主要有施肥時間、肥料名稱、生產(chǎn)企業(yè)和購入單位名稱，以及在單位面積果園中的施肥量及施肥人信息等；施藥數(shù)據(jù)主要包括施藥時間和方式，農(nóng)藥名稱和劑型，以及農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)和購入機構(gòu)名稱，單位面積果園施藥量以及防治人信息等。要求上傳所有操作圖片或者短視頻，確保投入品使用信息的可追溯，同時提供全面的風(fēng)險管控支持[3]。

2.3.4采收加工管理數(shù)據(jù)果品采收作業(yè)數(shù)據(jù)主要包括采收時間、采收方式及負責(zé)人，附圖片或視頻上傳數(shù)據(jù)；果品分級數(shù)據(jù)主要有分級時間、分級地點、人工或者機械等分級方式、果品等級及負責(zé)人信息；而在果品處理與保管方面，則主要記錄負責(zé)人信息，果品洗滌、消毒和打蠟等預(yù)處理的方法和措施，以及常溫庫、冷庫或者氣調(diào)庫等保存環(huán)境，這些數(shù)據(jù)由相關(guān)作業(yè)人員采集并上傳，形成完整的鏈條管理記錄。

基于區(qū)塊鏈的果樹供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)，通過區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的深度結(jié)合，建立了覆蓋種植、環(huán)境監(jiān)測、作業(yè)管理等多個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集機制。通過相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器，所有數(shù)據(jù)都可以自動上傳至區(qū)塊鏈，確保數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性。這種全方位、多層次的數(shù)據(jù)管理方式，不僅提升了果品生產(chǎn)過程的透明度與可信度，還能為果園的精細化管理和消費者信任度提升提供技術(shù)保障。

3 方法和作用

3.1 提升供應(yīng)透明度與消費信任度

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠顯著提升農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的透明度。對于消費者來說，可以通過掃描產(chǎn)品的二維碼，獲取果品的種植、采摘、運輸?shù)热^程信息，了解水果的真實來源和品質(zhì)。這種透明化的方式，能夠極大地增強消費者對產(chǎn)品的信任感，從而提升果品在市場上的競爭力。事實上，浙江的部分梨園已經(jīng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)建立了全程可追溯系統(tǒng)，消費者可以通過手機查看每顆梨的生產(chǎn)信息，大大提升了梨的市場價值和品牌影響力；而在因地理位置偏遠和物流環(huán)節(jié)復(fù)雜的西北地區(qū)，長期存在供應(yīng)鏈管理信息不透明問題，該地區(qū)部分蘋果園也同樣通過應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，建立了全程可追溯的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，消費者可以通過掃描包裝上的二維碼（圖4），了解蘋果的種植環(huán)境、采摘時間、運輸路徑等詳細信息，增強了消費者對蘋果品質(zhì)的信任感，還在市場上為果園贏得了更高的品牌溢價[2]。

3.2 優(yōu)化果園管理和降低運營成本

區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以幫助或替代果園管理者自動化管理多個生產(chǎn)流程，減少人為操作失誤和管理成本。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和區(qū)塊鏈技術(shù)，果園管理者能夠?qū)崟r監(jiān)控果樹的生長狀況、采摘進度、運輸路徑等，優(yōu)化管理流程。陜西白水縣的一些蘋果園通過區(qū)塊鏈結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了自動監(jiān)控天氣變化，并根據(jù)實時數(shù)據(jù)及時調(diào)整灌溉和施肥方案等，實現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和高效目標(biāo)。事實證明，這種智能化管理方式不僅減少了投入品的資源浪費，還降低了果園的運營成本。

3.3 防止假冒偽劣和進行品牌保護

假冒偽劣產(chǎn)品是農(nóng)產(chǎn)品市場面臨的一大挑戰(zhàn)。通過區(qū)塊鏈技術(shù)，水果的每一個生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)都會被記錄在鏈上，任何篡改都會被立即發(fā)現(xiàn)，從而有效防控假冒偽劣果品進入流通市場，這不僅可以保護果農(nóng)的利益，還能夠維護果品品牌的聲譽4。例如，四川的柑橘種植戶通過區(qū)塊鏈技術(shù)確保產(chǎn)品的真實性，避免了低質(zhì)冒牌產(chǎn)品對其品牌的沖擊，幫助柑橘種植戶和生產(chǎn)企業(yè)樹立了高品位的良好市場形象和企業(yè)形象。

4結(jié)論

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)為水果供應(yīng)鏈管理提供了一種全新的解決思路，幫助果樹種植者提高了供應(yīng)鏈透明度、優(yōu)化管理流程，增強了消費者的信任感。通過區(qū)塊鏈技術(shù)的進一步創(chuàng)新示范和推廣應(yīng)用，果園的運營效率和在市場中的競爭優(yōu)勢將進一步得到提升，區(qū)塊鏈技術(shù)將成為水果產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化、透明化管理的重要工具。

參考文獻

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