物聯網追溯管理平臺在農產品質量安全生產過程中的應用

姜東峰++++王新穎+++++周鑫+++++楊微

根據黑龍江省《關于加快推進重要農產品追溯體系建設實施方案》文件精神，2016年末建成以綠色食品、畜禽產品、菜籃子、糧食（原糧）等產品為重點的農作物質量追溯平臺，開展農產品質量安全追溯，推廣二維碼以及包裝標識，訥河市農業技術推廣中心引導36個合作社和企業參與，擴大可追溯面積，2017年訥河市農業物聯網追溯平臺選擇85個“三減”基地作為可追溯基地，實現農產品質量追溯面積30萬畝，為農產品質量安全提供了保障。

一、訥河農業物聯網平臺可追溯體系的建立

2015年7月訥河市人民政府投入300萬元由市農業技術推廣中心開發建設農業物聯網追溯體系，獲得2016年黑龍江省“豐收計劃”一等獎。

（一）應用二維碼實現農產品質量追溯

掃描二維碼實現產品質量溯源，內含信息包括基地情況、企業情況、生產環節、產品品牌及質檢報告，將訥河市現有主要品牌、渠道、地理標識、電子商務以及訥河氣候、環境等天然條件、現有農業種植技術和農業物聯網技術有機結合起來，逐步形成訥河市“互聯網+農業”新的經濟運行形態。

（二）建設訥河市農業綜合服務網站

農業綜合服務網站支持計算機客戶端和手機客戶端訪問。主要欄目包括訥河市農業簡介、農業要聞、政策法規、市場行情、供求信息、生長監測、生產指導、電子商務、專家服務和綠色種植技術等，實現網上查詢。

（三）開發手機客戶端

為方便用戶查詢，開發了手機客戶端，下載APP后實現數據隨時下載和獲得遠程支持，并能按照用戶要求量身定制，實現數據的下載和及時調整監控感知元件，隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫、濕度等數據和遠程智能控制、調節指定設備。

二、綠色食品可追溯基地建設情況

2017年各個基地可追溯點位85點，糧食產品（原糧）基地、畜產品基地、菜籃子基地、蘑菇基地、漢麻基地涵蓋全市15個鄉鎮的30個合作社和6個企業，面積30萬畝。利用物聯網技術、通信技術、視頻處理技術、云平臺儲存技術，將訥河市農業生產相關數據資料集中存儲在業務支撐和信息管理平臺上傳至“云空間”，數據采集點（旱田、水田、棚室）通過IP網絡攝像頭對農作物進行視頻監測；采用溫度、濕度等傳感器及時準確反饋監測對象生產過程中的空間數據、歷史數據及錯誤報告；利用全景監控系統對生產設備進行遠程控制，實現實時監控、及時預警、迅速處理，實現種植過程全鏈可追溯，電腦用戶端和手機用戶端數據可查。

三、可追溯二維碼應用情況

訥河市的農產品溯源合作社及其產品36個，統一使用訥河市地理標識。分別為科技園區豆漿豆、科技園區馬鈴薯、恒陽肉牛、港進馬鈴薯粉絲、家良淀粉、北風米業面粉、北風米業1115牌大米、一良豆漿豆、鑫盛祥小米、遠大富硒大米、千頃農夫大米、綠之都蔬菜、桔紅心白菜、城北香菇等特色農產品。推廣二維碼以及包裝標識，掃描二維碼即可實現產品質量溯源，內含信息包括基地情況、企業情況、生產環節、產品品牌及質檢報告等，將訥河市現有主要農產品范圍、企業狀況、綠色品牌、銷售渠道、地理標識、電子商務以及訥河氣候、環境等天然條件清晰展現給消費者，一目了然。

（一）溯源地選擇

訥河市位于松嫩平原北端，幅員6674平方公里，耕地630萬畝，全國產糧百強縣。晝夜溫差大，雨熱同季，適合作物有機物積累，產品質量好、產量高，尤其馬鈴薯更是馳名中外。基地選擇按照黑龍江省農業“三減”（減化肥、減農藥、減除草劑）方案精神，選擇沒有污染、遠離鄉村駐地的“三減”地塊作為基地。選擇合作社有三個原則：經營者的產品有綠標；病蟲害綠色防控、測土配方施肥、農藥化肥不可以超標使用；按照綠色食品生產規程操作。選擇范圍：玉米、大豆、馬鈴薯作物合作社面積5000畝以上，水稻2000畝以上，蘑菇、蔬菜大棚30棟以上，水灌條件全覆蓋。

（二）溯源過程

1. 作物生長環境監測。通過在農業科技園區安裝氣象環境和土壤環境監測設備，自動采集和存儲實時監測的環境參數變化，為農業的精準作業提供數據支撐；通過在園區安裝作物生長監測攝像頭，實時監測區作物的生長影像，通過作物圖像處理子系統識別植株生長狀態，為農業的精準作業提供影像支持。

2. 區域環境監測。在衛星地圖上顯示訥河市全境安裝的15個鄉鎮作物生長環境觀測站、1個蔬菜大棚觀測站和1個園區觀測點的實時監測數據，全方位展示訥河市的區域環境參數變化情況，為農業技術人員和管理人員提供輔助決策信息。

3. 積溫土壤墑情。依據作物生長環境監測數據，按照日平均溫度統計任意時間段的積溫，并通過數據和變化曲線直觀顯示溫度和積溫變化情況，為作物植保提供數據支持；根據各個監測點采集的土壤水分數據，在矢量圖上繪制訥河市土壤墑情，為作物灌溉提供數據支持。

4. 有害生物預警。安裝自動蟲情測報燈。該燈采用不銹鋼材料，利用現代光、電、數控技術，實現了蟲體遠紅外自動處理、接蟲袋自動轉換、整燈自動運行等功能。在無人監管的情況下，能自動完成誘蟲、殺蟲、收集、分裝、排水等系統作業。該燈有與計算機相連的端口，可根據蟲情測報可視化、網絡化、標準化的需要隨時將系統自動測定的環境氣象資料輸入計算機。安裝孢子捕捉儀，可固定在測報區域內，定點觀察特定區域孢子種類及數量。

5. 遠程影像監測。通過高清規格視頻設備監測作物生長，對作物長勢進行連續影像回放，利用20倍的物理變焦，觀察作物的葉、徑和作物群體的變化，為作物生長進程分析提供影像支撐，對農業技術人員、管理人員和農民進行科學種田提供輔助決策支持。

（三）溯源應用

1. 溯源模型框架。食品安全關系到人民群眾的身體健康和生命安全，農產品溯源的目的是為了建立一個覆蓋農產品生產全過程的信息庫，實現農產品種植、加工、存儲、流通以及銷售的規范化。農產品質量安全溯源系統主要圍繞精準農業、農業數據管理、農產品溯源查詢等主要功能來整合系統平臺，達到平臺對整個農業的資源整合、實時監控，及時預警，迅速處理。農產品質量安全溯源系統平臺的功能模型從下向上可以分為接入層、中間層、共享層、應用層和展現層五大層次，同時，這五大層次的建設又是以標準規范體系和信息安全體系為依據，從而保證系統整體建設的統一性、標準性和安全性。其總體架構模型如下圖所示：endprint

2. 作物精確栽培。需要由推廣中心提供生產技術方案，通過土壤類型、目標產量和品種的設置，按作物生育進程構建播種方案、施肥方案、水分管理方案和病蟲草害防治方案，現階段已經建立了水稻、玉米、甜菜、馬鈴薯和大豆的精確栽培綜合方案，為農業技術人員和農民提供技術指導，引導農民進行科學的農業生產。

3. 作物生長決策。作物生長決策包括土壤肥力狀況、測土配方施肥和作物生長決策。土壤肥力狀況是根據訥河市多年土壤樣本的檢測數據，對訥河市各個鄉鎮檢測數據進行數據平均，并通過作物肥效試驗和肥力校正試驗，確定各鄉鎮農戶的土壤肥力狀況，經科學分析，實行配方施肥決策；測土配方施肥是利用訥河市養分水平評價數據對所有測土配方施肥數據進行分類，得出該地塊的土壤養分狀況，農戶配方進行施肥，提高肥料利用率，降低施肥量，減少農業投入；作物生長決策根據作物生長對物候的需求情況，統計和分析各個監測點的物候數據，按照物候變化的規律，實行精確栽培管理，提高土地規模經營條件下優質、高產和高效目標。

4. 溯源在生產中的應用。農產品質量安全溯源系統平臺主要包括生產監測系統、加工監測系統、倉儲監測系統、物流監測系統及銷售監測系統等。其中，銷售監測系統除了實體經營，還可以利用京東、天貓、淘寶等知名電子商務平臺進行網絡銷售。在加工、物流、銷售及農產品質量認證等環節應用掃描二維碼的方式，實現產品防偽、信息查詢及商品交易等。

四、溯源應用效果及效益

一是初步形成了農產品質量安全追溯協作機制，推動追溯管理與市場準入相銜接，實現食用農產品從農田到餐桌的全過程追溯管理。

二是創新了質量安全監管模式，為農業生產管理方法實現智能化“云監管”進行了有益探索，避免發生區域性、系統性安全風險。

三是加強了追溯大數據分析與成果應用，為經濟調節和產業發展提供了決策支持。

四是調動了公眾參與質量安全和公共安全治理的積極性，為誠信經營強化了自律意識。

五是效益顯著增加。利用二維碼溯源后，合作社及企業產品效益激增，和盛小米每公斤10元，比不追溯前每公斤增加2元；遠大富硒大米每公斤8元，比普通大米每公斤增加4元；一良豆漿豆采取有機種植，每公斤6元，比追溯前每公斤增加2元；城北村香菇（鮮品）每公斤10元，比以前每公斤增加2元；綠之都白菜在南京舉辦的黑龍江優質農產品推介會上賣到25元一棵，效益相當可觀。

五、存在問題與下步打算

2016年建設16個合作社及基地面積18.1萬畝，2017年擴增至36個合作社及基地面積30萬畝，從實踐看，通過溯源，產品由大路貨變成了精致商品，效益突出，效果明顯。但也發現了一些問題：一是面積小，溯源面積是全市耕地面積的二十分之一左右。二是鏈條短，加工、倉儲、銷售等環節受資金限制不能延伸或延伸不遠。三是推廣難，訥河市大部分合作社的主要產品是原糧，沒有深度開發，對于自己的產品能否打造精致品牌缺乏信心，不舍得投入。

2018年訥河市農業技術推廣中心繼續發揮追溯信息共享交換機制，構建大數據監管模式，擴大基地建設面積，逐步推動追溯數據資源向社會有序開放，鼓勵生產企業經營以追溯體系建設帶動品牌創建和商業模式創新，突出商業化增值應用，利用追溯體系進行市場預測與精準營銷，更好地開拓國內外市場。

（作者單位：黑龍江省訥河市農業技術推廣中心、黑龍江省訥河市農業開發辦公室 、黑龍江省農技推廣總站）endprint