我國蔬菜溯源系統研究進展

閻世江，張京社，柴文臣

（山西省農業科學院蔬菜研究所，太原，030031）

我國蔬菜溯源系統研究進展

閻世江，張京社，柴文臣

（山西省農業科學院蔬菜研究所，太原，030031）

介紹了目前我國蔬菜溯源系統的現狀，指出其中的一些問題，如溯源信息表達不正確、有關流程不協調、缺少終端系統等，并提出一些建議，以期加快我國蔬菜安全可溯源體系的發展。

溯源系統；研究進展；蔬菜

蔬菜質量安全不僅關系到農業的發展，更關系到人類的身心健康，但消費者無法辨別所購買產品的安全信息，在這種大背景下農產品安全追溯應運而生。溯源系統最初應用于汽車、飛機的質量追蹤及產品召回中。目前在發達國家，已經形成較為完整的農產品安全追溯制度[1～3]。

筆者經過走訪調查并結合自己的工作實踐，對我國蔬菜溯源管理應用作一綜述，從溯源的定義、發展現狀及未來發展的建議出發，分析了中國蔬菜溯源管理應用研究的狀況，希望為我國蔬菜溯源管理的研究奠定理論基礎。

1 蔬菜溯源的定義

所謂可溯源性，根據ISO8042中的規定，認為其是根據已知的編碼，對商品予以追蹤、識別的能力。歐盟在其通過的《通用食品法》中規定：“可溯源性是在食品加工的所有階段跟蹤產品的能力?！睉糜谑卟?，可以理解為利用信息識別技術，通過對蔬菜整個生產階段的標識，從而對所有環節進行控制和跟蹤。其目的是如發現質量問題，可根據識別獲得的信息，追蹤問題所在，采取必要的反應措施[4]。

目前蔬菜安全的追溯管理主要有2種途徑：一種是從源頭開始，即從蔬菜種植、采收、加工、包裝、貯藏、運輸、銷售等環節進行追蹤，優點在于容易查找出現蔬菜質量問題的階段；另一種是從銷售終端開始逆向追溯，如消費者購買了有毒有害的蔬菜，向上追溯，最終確定問題出在哪里，在問題蔬菜召回方面該方法使用效果較好[5]。通過實施質量安全追溯制，不僅大大增強了蔬菜生產者的責任心和蔬菜生產過程的透明度，而且讓消費者放心。

2 溯源技術及方法簡介

2.1 技術

溯源技術主要運用物理、化學、生物學的技術來區分產品的品種、栽培制度和產地來源，同時能鑒別產品的真偽。其特點是能獲得產品在生產、加工過程中的全部信息。其作用包括鑒定產品的真實性、識別假冒偽劣產品、甄別特殊產品。

目前，世界上溯源技術主要運用電子編碼識別技術，即將種植蔬菜的品種名稱、田間管理、加工儲藏、銷售等從農田到消費者的各環節記錄在案，自動形成條形碼，通過條形碼可查詢各環節的有關信息。

蔬菜溯源系統有3個重要的功能，即信息的采集、傳送、管理。對于數據采集過程，蔬菜種植者首先要保證采集數據的精確性及時效性[6，7]。但在實際的蔬菜生產中，生產、加工等環節較多，有關數據的精確采集較難實現，因此需要建立一個科學的蔬菜溯源管理系統，做好信息的傳送、及管理等工作。

2.2 方法

目前使用的溯源方法有物理、化學及生物方法，物理方法又稱為標簽溯源技術，如無線射頻識別方法（Radio Frequeney Identifieation，縮寫 RFID）、條形碼方法、電子標簽方法；化學方法即使用同位素、礦物元素、蔬菜內含的有機物進行溯源；生物方法是利用虹膜識別技術和DNA檢測。

①無線射頻識別方法 無線射頻識別最初用于商品運輸業。該方法使用時不需接觸產品，直接利用射頻信號的傳導，即可獲取有關數據，整個過程可實現自動化，對環境要求較低。該技術可識別高速運動的商品，操作簡便[8]。

②礦物元素分析方法 不同地域生產的蔬菜中氮、磷、鉀等元素含量差異很大，具有各自的特征，而導致這種現象的原因較多[9，10]。因此，可將礦物元素含量作為不同地域來源蔬菜獨特的標志，根據不同礦物元素含量的測定，追溯蔬菜的來源地。

③同位素 同位素是指同一元素的系列元素，其原子具有相同數目的質子，但中子數目卻不同。其化學性質區別較小，但物理性質有較大的區別。在自然界中，因生物體長期與外界進行物質交換，穩定性同位素的豐度值逐漸穩定，與生物體所處的環境即蔬菜的產地有關，因此可根據不同穩定同位素的豐度值對蔬菜進行溯源，其精確度較高。

④DNA DNA溯源技術的產生源于DNA的遺傳與變異。因為生物體是由大量的細胞構成的，每一個細胞擁有的DNA序列是唯一的，因此可以用DNA作為唯一的特征來鑒別不同的蔬菜產品。由于親代與子代之間的DNA有遺傳性，因此還可以判別2個個體之間是否具有親緣關系。該技術已作為一種法醫學物證分析技術在刑事案件偵破以及親子鑒定廣泛應用中。目前也用于蔬菜、肉類的溯源。

3 溯源系統在我國蔬菜生產的應用實例

中國蔬菜追溯系統的研究始于2001年。當年7月，上海市出臺了《上海市食用農產品安全監管暫行辦法》，首次提出蔬菜可追溯體制；2004年建立了蔬菜安全信息平臺。2002年北京市也建立了類似的制度，要求根據蔬菜的產地、生產日期、種植者、銷售商等建立檔案，如發現問題要及時召回。2004年，農業部的科研項目《進京蔬菜產品質量追溯制度試點項目》得以立項。2007年北京開始建立首都奧運食品（蔬菜）安全溯源系統[11，12]。

黨和政府對農產品溯源高度重視，通過立法和行政手段，強制要求有關企業盡快建立食品溯源系統，如2013年頒布的《國務院關于加強食品安全工作的決定》，即要求各有關單位要建立食品安全全程追溯系統[13]。

從技術的層面，國內的科學家也進行了積極的探索，2007年張兵等[14]構建了蔬菜質量安全追溯系統，該系統將網絡化技術與蔬菜種植相結合，應用條碼技術為蔬菜標識。李輝等[15]利用RFID、二維碼等技術開發設計了基于互聯網的蔬菜質量追溯系統。

經過多年的發展，國內已形成多個有一定影響力的蔬菜溯源系統，下面介紹其中的4個具有代表性的系統。

3.1 上海市的系統

該系統基于上海市科技興農重點攻關項目，利用市政府的資金支持于2003年由科研部門與有關機構合作開發成功。該系統運用條碼識別技術和網絡查詢的功能，實現了從“田間到老百姓餐桌”的全程監控管理，有利于蔬菜種植業者實現標準化生產、規范化經營，為我國首例。該系統于2004年1月開始運行，目前已涵蓋幾乎全部的農產品，除已有的蔬菜以外，還監控畜禽、蛋、糧食作物、水果、食用菌等，并在50家超市大賣場內安裝查詢平臺，方便大家查詢。

3.2 北京市的系統

該系統由北京市農業局組織實施。其目的是實現蔬菜的生產、包裝、儲運和銷售全過程的跟蹤控制。從2006年初至今已基本完成，用戶可以通過互聯網終端、手機短信、電話、賣場內的觸摸查詢屏查詢有關信息，該系統已經在40余家蔬菜種植、加工、物流企業內應用，覆蓋蔬菜種植基地面積1萬hm2，涉及蔬菜品種120多個，蔬菜產品在170多家超市、便利店、食堂銷售，得到用戶的一致好評。

3.3 山東省的系統

該系統是山東省標準化研究院與當地一家蔬菜生產龍頭企業合作開發的，在壽光市燎原果菜生產基地內進行試驗推廣，主要開展蔬菜生產、供應的跟蹤和追溯。該系統自2003年開始研發，經過幾年來的試運行，已發展成為“一個平臺，多套系統”的格局。一個平臺是指基于互聯網的“蔬菜質量安全追溯與監管平臺”，多套系統是指涵蓋水果、蔬菜、肉蛋奶禽、魚類、糧油等的質量安全追溯系統。

以上的每套系統又分為內銷企業版和外銷企業版。消費者可通過互聯網、電話、手機短信、超市觸摸查詢機查詢產品信息及生產企業的相關種植信息。

3.4 山西省的精準農業智能化管理系統

該系統是山西省內首個蔬菜溯源管理系統，是由山西省農業科學院蔬菜研究所、山西精準生態農業集團有限公司、山西前程光明科技有限公司共同開發。該系統以Visual C#.NET作為開發語言，利用Microsoft Sql Server 2005關系型數據庫技術，構建了蔬菜產品質量溯源管理應用系統。

該系統通過在溫室內安裝多種傳感器，利用多串口數據采集技術將有關數據傳回計算機，工作人員可以通過個人電腦、掌上電腦（PDA）、手機實時觀測，功能模塊有基地分布、溫室實況、溯源管理等。系統將蔬菜種植過程歸為自動灌溉、耕地、施肥、病蟲害信息、授粉等幾類，在每項蔬菜種植技術使用之前，先制作各項操作預案，然后按預案要求進行操作，蔬菜產品種植過程中的農藥或者肥料的使用要符合標準，操作結束后，將各項操作錄入系統。通過二維碼技術，關聯蔬菜采收、加工等過程信息，自動生成溯源碼（全球唯一隨機碼）。

用戶可以通過掃描產品包裝上的二維碼，獲得蔬菜產品的生產地點、種植記錄、加工記錄、采收人等信息，實現蔬菜全過程跟蹤。

通過分析上述幾個實例可看出，蔬菜安全溯源系統是依托信息技術和網絡技術，將生產、加工、包裝、儲運、流通和銷售等各環節信息進行記錄、采集、加工和查詢的系統，可查詢到產品生產的整個過程，如發現問題可追溯到每個環節，實現有效監管。

4 目前我國蔬菜溯源系統的不足

4.1 溯源信息內容表達不正確

由于現有蔬菜溯源系統在開發之初，各自的目標和原理不同，因此已有系統存在溯源信息內容表達不正確、系統軟件與其他軟件不兼容等問題，造成溯源信息無法在互聯網上實現共享。如筆者曾在市場上調查發現，有的蔬菜溯源系統僅提供了生產地點、品種名等信息，其他信息基本沒有，僅可以滿足生產者的要求，無法滿足消費者的要求，存在信息不對稱的問題，無法實現信息的共享，與互聯網的初衷背道而馳。

另外，還發現經溯源系統得到的信息有簡有繁；有些企業的信息較為完整，如前面提到的山西省的精準農業智能化管理系統可查詢到詳細的種植、加工包裝、采收人等記錄信息，而有些企業的信息僅說明按照無公害、綠色、有機蔬菜的生產標準進行生產，而無法獲得具體信息，讓消費者一頭霧水。

4.2 缺乏信息的可視化展現

目前已有的系統主要用于產品出現質量問題后的可追溯，即出現質量問題后倒查產品的有關信息等，信息的形式多為表格數據，缺乏可視化的信息。也就是說只能查詢生產蔬菜時的有關信息，而目前生產地區的實時狀況則無從查尋。

4.3 生產企業的產品較多，無法顧及所有產品

在實際的應用中不難發現，只有一定規模的企業才能拿出資金進行有關溯源系統的構建，而大的企業其生產的產品種類也較多，在這種情況下，如對每一種產品均進行較為精確的溯源信息管理，必須要投入大量的人力、物力、財力，為此，企業會選擇性地提供部分信息，導致消費者獲得的信息變少。

4.4 質量溯源終端的匱乏

當消費者拿到一種產品后，通過溯源系統的查詢可以了解蔬菜產品的生產過程，如是否使用高毒的農藥、生產的地區等信息，但查詢這些信息需要相應的設備，早期這種專用設備多存在于大型商場，很少走入尋常百姓家，一定程度上制約了溯源系統的發展。

近年來隨著我國智能手機、二維碼的普及，這種現象得到改善，一般而言利用智能手機在聯網的情況下通過掃描二維碼即可查詢溯源信息，大大提高了查詢的效率。

5 建議與對策

蔬菜安全可溯源體系是確保蔬菜安全的關鍵，能夠對蔬菜供應鏈中反映蔬菜質量安全的信息進行有效溯源、跟蹤和預警，以改進供應鏈中蔬菜質量安全信息的管理，推動安全放心蔬菜的生產銷售和品牌建設。

5.1 盡快出臺相關政策法律法規規范溯源系統

目前很多消費者反映，蔬菜溯源系統可供查詢的信息較少，多為蔬菜產地、種植管理等信息，缺少蔬菜存儲、物流環節等比較重要的信息，無法進行全程質量跟蹤。因此，希望國家出臺相關的法律法規，強制規定必須提供的信息的種類、標準等，以利于消費者查詢，了解蔬菜產品的有關信息，確保追溯信息覆蓋整個生產過程，建立一個完整的信息庫。一旦出現質量問題就能立即找到問題所在。

5.2 溯源系統的管理規則

溯源系統的主要功能是通過標識確定蔬菜的產地和生產、物流過程。其目的是當蔬菜出現質量問題時，可及時有效地從市場中撤出，確保流通蔬菜的安全性。追溯管理與標識管理是互相聯系、互為補充的。追溯管理能提供有關信息，而標識管理有助于可追溯管理的實施。追溯管理強調產品的唯一性和全過程管理，對追溯的產品，在其各個生產環節可實行跟蹤，一旦發生安全問題，及時召回[16]。

目前蔬菜可追溯碼多采用一維碼作為可追溯標簽，但一維碼信息容量小，尺寸偏大，不適用于蔬菜溯源。二維碼信息容量大、尺寸小、具唯一性等[17]特點，應用起來更方便，因此使用二維碼作為蔬菜溯源管理的標識將是大勢所趨。

5.3 建立和完善多級互聯互通的可追溯網絡

目前互聯網在我國發展很快，基于互聯網的溯源系統的發展卻未跟上形勢，已有的系統多自成體系，缺乏互聯互通。應盡快建立國家、各級地方、企業、消費者等多級共享、互聯互通的可追溯網絡，通過網絡進行追蹤，從而保證蔬菜質量。如已上市的蔬菜出現質量問題，生產者可通過該網絡，快速找出問題所在，及時采取補救方法。另外，利用互聯網的優越性也可了解其他產品，如工業產品的溯源體系的優缺點，為蔬菜溯源體系的發展提供借鑒[18]。

5.4 大力開發可溯源終端

除在商場開發、安裝大量可追溯終端外，還應加快智能手機的發展，開發基于手機的可追溯查詢終端，以滿足用戶的要求，充分發揮該系統的優勢。

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Research Progress of Vegetable Traceability System in China

YAN Shijiang,ZHANg Jingshe,CHAI Wencheng
(Vegetables Research Institute,Shanxi Academy of Agriculture Sciences,Taiyuan 030031)

This paper introduced the research progress of Chinese vegetable traceability system,and pointed out some problems such as uncertain traceability information expression,incongruous related process and absent end system,etc. Finally some suggests were put forward in order to quickening the development of Chinese vegetable safety traceability system.

Traceability system;Research progress;Vegetable

S63

A

1001-3547（2016）22-0039-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2016.22.015

2014年山西省農業綜合開發科技推廣項目；山西省科技攻關項目（20140313021-4）

閻世江（1975-），男，博士，從事蔬菜安全生產研究，電話：13734006794，E-mail：syauyan@163.com

2016-09-18