蔬菜QACCP管理理论与实践

黄丹枫（上海交通大学农业与生物学院，200240）

蔬菜QACCP管理理论与实践

黄丹枫
（上海交通大学农业与生物学院，200240）

针对蔬菜质量安全与农业可持续发展的需求，综述了基于HACCP和GAP理论的蔬菜QACCP管理理论、核心技术与实施方法，提出了通过过程管理保障蔬菜质量安全、量化和数字化蔬菜技术标准和操作规范、质量分析关键点控制等技术理论，介绍了融合无线网络、专家系统、条形码等信息技术，建立和应用蔬菜QACCP管理体系的实践与展望。

蔬菜；生产过程控制；质量分析关键点控制（QACCP）

专家论坛 黄丹枫

博士，上海交通大学农业与生物学院植物科学系教授，现代农业与生物工程训练中心主任，上海市重点学科蔬菜学科带头人，教育部园艺学教学指导委员会成员，上海交通大学学术委员会委员，享受国务院特殊津贴。主持国家科技支撑计划、“863”计划重点课题、科技部农业成果转化、上海市科技兴农重点攻关等科研项目；获国家科技进步二等奖、上海市科技进步奖多项。发表SCI等优秀论文100余篇，主编《现代温室园艺》、《工厂化育苗理论与技术》、《观赏蔬菜》等学术专著。曾获上海市优秀青年科技启明星、全国优秀教师、上海市优秀学科带头人、上海市巾帼创新奖、全国三八红旗手、全国优秀科技工作者、科技部世博科技先进个人等荣誉称号。

1 蔬菜安全与可持续发展需求

随着蔬菜产业的快速发展，化肥、农药等投入品的应用影响了土壤、水质等生态环境，关系到食品安全、农业可持续发展。20世纪70年代以来，发达国家相继开展数字农业研究，建立了各种类型的农作物种植管理系统；国内近期也开发了一批相关的农业生产信息化管理系统，推动了中国蔬菜生产信息化管理进程。但绝大部分管理系统缺乏专家知识的数字化，多为基础数据管理或专家系统或产量预测等，没有实现各个系统之间的功能集成，也没有实现产前、产中、产后的全程管理，未能实现高效管理和指导蔬菜生产和营销的目的。

随着蔬菜生产的规模化和标准化，蔬菜企业和园艺场对生产过程管理的要求越来越高，突破传统的终端产品检测的食品安全控制方式，以蔬菜产品的全生命周期管理为目标，分析各生育阶段的关键技术环节，量化技术操作规程，管理和追溯生产全过程，实现网络化的全程信息化管理和追溯，是有效保证蔬菜质量安全需要，也是提高蔬菜生产效率、保障生态安全的需要。

蔬菜质量安全过程管理是标准化生产的核心技术。蔬菜质量关键点控制 （QACCP）理论综合运用HACCP（危害分析和关键控制点）和GAP（良好农业规范）的管理思想，针对蔬菜质量安全控制的关键环节，实现生产、营销全过程数字化和标准化管理；并综合应用无线网络、专家系统、GIS等信息技术,通过具有信息追溯功能的管理系统及其手机终端软件，示范推广蔬菜过程管理、关键点控制管理新技术。

2 蔬菜QACCP管理理论

蔬菜质量安全卫生的保障来自生产过程控制，许多国家明确要求出口国在其出口蔬菜生产过程中实施HACCP管理或者其他具有同等作用的管理系统。越来越多的技术专家认为，HACCP和GAP等管理系统将替代生产终端的农残检测过程，以保障蔬菜质量安全。

HACCP作为一个确认、分析、控制食品生产过程中可能发生的生物、化学、物理危害的系统，与传统的质量检验系统（即最终产品检验）不同，它是对生产过程各环节进行全程控制。HACCP已经成为世界公认的有效保证食品安全的质量保证系统。因此，我国蔬菜生产企业在参与国际市场竞争，迎接国外企业挑战时，必须制定、实施HACCP计划。

GAP作为一种适用方法和体系，通过经济的、环境的和社会的可持续发展措施，来保障食品安全和食品质量。它是以HACCP、良好卫生规范、可持续发展农业和持续改良农场体系为基础，避免农产品在生产过程中受到外来物质的严重污染和危害。GAP主要是通过控制大多数未加工或经最简单加工 （生鲜）的果蔬在其种植、采收、清洗、摆放、包装和运输过程中出现的微生物，来保证食品的安全，其关注的是新鲜果蔬的生产和包装，包含从农场到餐桌的整个食品链的所有步骤，但不限于农场。

2003年4月国家认证认可监督管理委员会首次提出在中国建立GAP体系，2005年12月31日，国家质检总局和国家标准委联合发布了 《良好农业规范》（GB/T 20014.1-2005）国家标准，并于2006年5月1日正式实施。2007年8月，为进一步完善中国GAP认证制度，推动GAP的贯彻实施，充分发挥其对促进中国综合农业生产能力和农业可持续发展的作用，国家认证认可监督管理委员会对《良好农业规范认证实施规则（试行）》（CNCA-N-004:2006）进行了修订，自2008年1月1日施行。

QACCP即质量分析与关键点控制，指农产品生产过程中保障质量安全的分析和控制的技术管理体系。蔬菜QACCP管理理论基于HACCP和GMP（良好作业规范）的农业生产管理思想，以蔬菜产品质量保障为第一要素，以蔬菜作物生育期为节点，以决定产品质量农时操作关键点为标志，对生产过程的关键环节进行全程控制，建立一个有效保证食品质量安全的技术管理体系。QACCP管理系统突破了传统的终端产品检测技术，通过过程控制保障食用农产品安全；改变了危害点分析控制理念，建立以产品质量安全保障为核心的生产过程管理技术体系；从量化和数字化技术标准和规范着手，依托信息技术，建立了环境、产品和农事操作全方位的蔬菜产品质量安全管理体系（图1）；加强了农业生产过程投入品的监督管理，实现产品的可追溯，保障食品安全和农业的可持续发展。

图1 蔬菜生产QACCP质量安全管理体系

3 蔬菜QACCP管理理论的应用研究

蔬菜QACCP管理体系的依据是技术标准和操作规程，实现基础是技术标准与操作规程的数字化，技术支持是专家知识与决策支持系统，保障条件是信息化管理，适用于具有一定规模的蔬菜园艺场、蔬菜合作社和大型蔬菜集团公司。

蔬菜QACCP管理体系根据蔬菜企业的生产目标和产品生产过程控制的特点，采用综合信息系统分析方法，实现蔬菜质量安全管理的数字化表达，包括生产环境信息管理、生产过程控制、物流加工控制和蔬菜商品追溯等子系统。

3.1 技术标准的数据化

蔬菜质量安全生产过程控制以国家标准、农业部行业标准、地方标准或者企业标准为依据，建立农田环境信息数据库、生产投入品数据库、蔬菜产品质量安全卫生数据库。①量化蔬菜产地的土壤环境质量、农田灌溉水质、空气质量等主要蔬菜生产环境指标，建立生产环境信息管理数据库。②基于国家和地方标准，建立农药、肥料等投入品的使用标准数据库；农药数据库除包括禁用农药，以及推荐的高效低毒农药种类和安全使用方法外，还应具有新农药判断和登记等拓展功能；肥料标准数据库实行生产许可证、肥料登记证登记记录。③建立产品质量标准数据库，量化录入感官质量指标、营养指标、卫生指标、有害物质限量指标等。

3.2 蔬菜生产过程管理关键点控制

蔬菜生产过程管理关键点控制首先将不同生产目的、品种种类、生产季节的蔬菜按照其特定生育期进行分类量化，然后分析蔬菜质量安全生产过程控制的关键点，将其分解为产前环境控制、产中控制和产后产品质量检测及物流加工控制等，最后确定各生育期农事操作关键点的控制措施。

①产前环境控制 与蔬菜产地环境管理标准数据库相对应，将录入的蔬菜产地环境检测数据与各类基于国家和地方的产地环境标准数据进行比对，通过软件分析判断该地域的水、土、气等环境信息特征，做出蔬菜生产基地建设的可行性决策。蔬菜环境数据的获取可以实时监测，也可以来自相关管理部门的抽样监测结果；具有决策支持功能的生产环境系统还可能给出环境修复的解决方案。

②产中控制 针对蔬菜的生产过程管理，按照生育期将蔬菜的生产过程进行数字化划分，然后基于试验数据积累和信息工程分析，确定农事操作方案，实现对蔬菜生产过程中温室温度、灌溉、施肥、病虫害防治等数据的科学管理。生产过程控制阶段的管理主要包括温室环境管理、灌溉管理、肥料使用管理和农药使用管理等子系统，以技术标准数据库的数据或知识为依据，以蔬菜生育期为流程实施组织和管理，包括蔬菜生育期的确定、病虫害的诊断、施肥方案的制定，通过信息员或者无线网络传输技术，实时录入农事操作数据，根据系统判断结果并给出拟采取的措施和建议。

③产后产品质量检测及物流加工控制 以产品质量标准和采后物流加工技术规程为依据，通过产地标识、责任人和包装标志等，跟踪蔬菜检测和加工处理的全过程，分析确定加工工序和关键控制点，记录和管理产品的来源和物流过程、产品质量的感官指标和理化数据、分级包装运输等信息，保证蔬菜生产、加工过程的安全，做出是否符合标准和要求的正确判断。

3.3 蔬菜质量安全追溯

蔬菜商品质量安全追溯依赖于RFID等条形码识别、无线通讯网络等信息技术。将QACCP数据库中具体的作物种植过程记录与某一特定的追溯码（可以是条形码）相关联，通过扫描或者输入条形码的方式，追溯蔬菜的种子来源、采收地点、采收日期及包装日期，实现蔬菜生产全过程质量管理的信息化。

蔬菜商品质量安全管理系统，综合应用农艺技术、信息技术以及计算机网络技术，建立产品生产全过程管理档案，实时记录生产信息，同时实现产品生产的历史记录信息追溯与产品实时状态查询功能，以期保障产品生产全过程QACCP管理的标准化、数字化和信息化，满足信息可追溯、状态可查询、质量安全可管理可控制的要求。

3.4 蔬菜生产过程质量安全信息化管理的实践

蔬菜在生产过程中，其长势、感官指标等受水肥、生产管理等多种因素影响，且各因素间关系复杂，因而将蔬菜种植过程数字化显得尤为困难。基于蔬菜质量安全生产过程控制原理及其特点，借助信息系统分析方法，在对蔬菜安全生产过程控制 “问题空间”抽象、理解、加工等基础上，构建出符合蔬菜质量安全生产过程控制需求规范，实现蔬菜质量管理的数字化和信息化。穴盘苗生产信息化管理系统软件（2005SR06785）和蔬菜 QACCP管理系统软件（2009SR041257）的研发和示范应用，是蔬菜质量安全QACCP管理信息化的探索与实践。

①蔬菜种苗生产信息化管理系统 将信息技术与种苗生产、经营相结合，通过远程控制、图像处理、模式识别技术和智能机械的联合应用，基于QACCP、ERP（企业资源计划）和JIT（准时生产方式）管理模式的种苗生产管理系统软件的开发应用，实现了知识管理技术、自动化管理技术、信息资源管理技术的一体化（图2），大大提高了工厂化育苗管理水平。

种苗生产管理系统应具有种苗对象的可扩充性，适合所有蔬菜、花卉及果木种苗的生产；应基于种苗标准化生产质量分析关键点控制技术的信息化管理系统，为整个种苗的生产过程，包括物资、企业经营，提供全面的专家决策支持系统；应和温室环境控制系统相结合，实现种苗生产的自动化，并为种苗种植用户提供可追溯功能；应建立种苗生产与经营电子商务平台，实现种苗经营中信息流、物流和商务流的信息化管理，反映农业生产信息化的发展趋势。

图2 JDS穴盘苗生产管理软件的系统结构

②蔬菜QACCP生产管理系统 根据蔬菜质量安全生产过程控制的特点，基于QACCP管理理论和综合信息系统分析方法，对蔬菜种植产前、产中和产后信息化控制，整合电子标签、条码和WEBGIS技术等，建立蔬菜QACCP管理与追溯平台，实时记录蔬菜生产管理信息，通过蔬菜产品商品条码、QS码或批号获取蔬菜的溯源信息，实现蔬菜质量安全以及生产过程的管理和信息追溯（图3）。

以上软件系统逐步被上海源怡种苗有限公司、上海市星辉蔬菜有限公司、上海市城市超市有限公司等蔬菜企业示范应用，获得用户的积极配合。

图3 基于嵌入式手持设备及二维条形码技术的蔬菜QACCP管理系统框架

4 发展展望

应用蔬菜QACCP管理理论，融合无线网络、专家系统、GIS等技术，分析各生育阶段的关键技术环节，量化技术操作规程，完善和升级具有生产（包括产前、产中和产后）、销售全过程管理控制和信息追溯功能的软件系统及其手机终端软件，是提高蔬菜企业生产效率和产品质量的有效途径。实现蔬菜QACCP管理的关键是建立标准化的蔬菜生产信息数据库和数字化的蔬菜生产技术操作规程，研究分析蔬菜各个生长时期的关键控制点和纠偏措施，并将其数字化表达，实现蔬菜质量安全全过程的信息化管理和追溯，使之更加科学、先进和易操作，加快在蔬菜生产企业中的应用和推广。

4.1 蔬菜生产技术操作规程的数字化

只有在农业管理技术与信息技术融合的前提下，才能真正实现蔬菜QACCP管理；而信息化管理以标准化为前提，标准化又以数字化为保障。因此，通过实验和技术研发，将目前制订的蔬菜生产技术操作规程和商品标准数字化，是实现信息化管理的基础工作。蔬菜生产技术操作规程数字化的核心是肥水管理技术和农药使用技术的数字化，某种蔬菜全生育期的肥料投入，决定于生产土壤的肥力水平、肥料种类和用量，并且与水质条件、灌溉方式耦合；灌溉方式、灌溉周期与灌溉量的确定，决定于作物的生长阶段、土壤或者基质含水量的变化、气候环境等；病虫害防治和安全使用农药，取决于病虫害的准确诊断、药物选择和安全使用规则。所有这些都依赖于生产环境数据库的建立，依赖于肥水一体化技术的实验数据，依赖于病虫害绿色防治技术的量化和数字化，依赖于农业综合精准作业技术的集成。

4.2 挖掘蔬菜生产过程控制的关键点

农业生产的过程管理是一个复杂的巨系统，受生产条件、气候变化、社会经济发展等因素的影响，这些因素相互交织、不可控制，对蔬菜QACCP管理软件的应用要求很高，且加大了蔬菜QACCP管理软件的示范应用。蔬菜生产数据库技术与信息通讯技术发展的不平衡，使得管理者对于信息化管理的效益和效率缺乏信心。因此，研发和完善模块化、傻瓜化蔬菜QACCP管理软件的技术难点是针对不同蔬菜种类和种植模式，挖掘蔬菜生产过程控制的关键点。

蔬菜QACCP管理的核心思想是产前、产中和产后全过程的质量关键点控制。产前主要是环境分析，重点是灌溉水和土壤。产中控制关键点包括病虫害控制、灌溉和施肥控制，病虫害的关键是病虫害信息专家知识库的建立、推荐农药的投入量和安全间隔期等；灌溉和施肥的关键是将专家知识和经验转换为数据库，通过作物不同生育期的需水、需肥规律和肥水耦合模型，在蔬菜生长过程中进行肥水管理决策，并记录生产过程灌溉水、肥料的使用情况，利用模型的自学习功能矫正关键点控制方案。产后控制包括农药残留检测分析、分级包装、产品物流、成本分析等，蔬菜QACCP管理系统将接收到的农药残留检测值与标准值进行比对，判断蔬菜的农药检测是否合格，经过一段时间的过程管理之后，农药的终端检测过程将被取消。

4.3 实现计算机技术、网络技术和通讯技术的融合

集成应用计算机技术、网络技术和通讯技术，使蔬菜QACCP管理系统采用普通的智能手机作为软件载体，同时利用成熟的无线通信和条形码技术，使得企业用户在田间作业现场就可以快速便捷地实现蔬菜生产的全过程管理；软件通过无线通信网络（3G、GPRS、无线局域网等）和服务器进行通信，能够有效降低系统的使用和维护成本，有利于蔬菜园艺场、蔬菜合作社和蔬菜企业应用推广。另外，消费者可以在手机上安装免费的蔬菜质量安全追溯软件，通过手机拍照功能快速输入产品条形码，从而在购买前了解蔬菜产品的全部信息，提高蔬菜质量安全卫生的可信度。

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Theory and Practice of Quality Analysis of Critical Control Point in Vegetable Production Management

HUANG Danfeng
(School of Agriculture and Biology,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240)

Keeping in mind the special characteristics of vegetable quality and safety and sustainable development of agriculture,based on the HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)and GAP(Good Agricultural Practices) theory,the article summarizes the theory of QACCP (Quality Analysis of Critical Control Point)in vegetable management and the key technology and practice method.Instead of detecting pesticide residues of vegetable products,the QACCP management system is used to ensure the quality and safety of vegetables in the whole procedures of vegetable production managements,and its technical standard and manipulation method are quantized and digitalized,with the quality analysis of critical control point is pointed.Through the combining use of the agricultural information technologies,such as the wireless internet,expert system and bar code,the article introduces the practice and prospects of the establishment and application of vegetable QACCP management system.

Vegetable;Production procedure control;QACCP(Quality Analysis of Critical Control Point)

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.08.001

国家863计划课题“设施农业数字化管理与精准化作业技术研究 （2012AA101903）”，上海市农委项目“上海市绿叶蔬菜产业技术体系建设”，农业部公益性行业（农业）科研专项“都市型农业生产结构与种养殖模式研究（200903056）”

黄丹枫（1956-），女，博士，教授，主要从事设施园艺技术研究，E-mail：hdf@sjtu.edu.cn

2012-04-23