我国蔬菜溯源系统研究进展

阎世江，张京社，柴文臣

（山西省农业科学院蔬菜研究所，太原，030031）

我国蔬菜溯源系统研究进展

阎世江，张京社，柴文臣

（山西省农业科学院蔬菜研究所，太原，030031）

介绍了目前我国蔬菜溯源系统的现状，指出其中的一些问题，如溯源信息表达不正确、有关流程不协调、缺少终端系统等，并提出一些建议，以期加快我国蔬菜安全可溯源体系的发展。

溯源系统；研究进展；蔬菜

蔬菜质量安全不仅关系到农业的发展，更关系到人类的身心健康，但消费者无法辨别所购买产品的安全信息，在这种大背景下农产品安全追溯应运而生。溯源系统最初应用于汽车、飞机的质量追踪及产品召回中。目前在发达国家，已经形成较为完整的农产品安全追溯制度[1～3]。

笔者经过走访调查并结合自己的工作实践，对我国蔬菜溯源管理应用作一综述，从溯源的定义、发展现状及未来发展的建议出发，分析了中国蔬菜溯源管理应用研究的状况，希望为我国蔬菜溯源管理的研究奠定理论基础。

1 蔬菜溯源的定义

所谓可溯源性，根据ISO8042中的规定，认为其是根据已知的编码，对商品予以追踪、识别的能力。欧盟在其通过的《通用食品法》中规定：“可溯源性是在食品加工的所有阶段跟踪产品的能力。”应用于蔬菜，可以理解为利用信息识别技术，通过对蔬菜整个生产阶段的标识，从而对所有环节进行控制和跟踪。其目的是如发现质量问题，可根据识别获得的信息，追踪问题所在，采取必要的反应措施[4]。

目前蔬菜安全的追溯管理主要有2种途径：一种是从源头开始，即从蔬菜种植、采收、加工、包装、贮藏、运输、销售等环节进行追踪，优点在于容易查找出现蔬菜质量问题的阶段；另一种是从销售终端开始逆向追溯，如消费者购买了有毒有害的蔬菜，向上追溯，最终确定问题出在哪里，在问题蔬菜召回方面该方法使用效果较好[5]。通过实施质量安全追溯制，不仅大大增强了蔬菜生产者的责任心和蔬菜生产过程的透明度，而且让消费者放心。

2 溯源技术及方法简介

2.1 技术

溯源技术主要运用物理、化学、生物学的技术来区分产品的品种、栽培制度和产地来源，同时能鉴别产品的真伪。其特点是能获得产品在生产、加工过程中的全部信息。其作用包括鉴定产品的真实性、识别假冒伪劣产品、甄别特殊产品。

目前，世界上溯源技术主要运用电子编码识别技术，即将种植蔬菜的品种名称、田间管理、加工储藏、销售等从农田到消费者的各环节记录在案，自动形成条形码，通过条形码可查询各环节的有关信息。

蔬菜溯源系统有3个重要的功能，即信息的采集、传送、管理。对于数据采集过程，蔬菜种植者首先要保证采集数据的精确性及时效性[6，7]。但在实际的蔬菜生产中，生产、加工等环节较多，有关数据的精确采集较难实现，因此需要建立一个科学的蔬菜溯源管理系统，做好信息的传送、及管理等工作。

2.2 方法

目前使用的溯源方法有物理、化学及生物方法，物理方法又称为标签溯源技术，如无线射频识别方法（Radio Frequeney Identifieation，缩写 RFID）、条形码方法、电子标签方法；化学方法即使用同位素、矿物元素、蔬菜内含的有机物进行溯源；生物方法是利用虹膜识别技术和DNA检测。

①无线射频识别方法 无线射频识别最初用于商品运输业。该方法使用时不需接触产品，直接利用射频信号的传导，即可获取有关数据，整个过程可实现自动化，对环境要求较低。该技术可识别高速运动的商品，操作简便[8]。

②矿物元素分析方法 不同地域生产的蔬菜中氮、磷、钾等元素含量差异很大，具有各自的特征，而导致这种现象的原因较多[9，10]。因此，可将矿物元素含量作为不同地域来源蔬菜独特的标志，根据不同矿物元素含量的测定，追溯蔬菜的来源地。

③同位素 同位素是指同一元素的系列元素，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同。其化学性质区别较小，但物理性质有较大的区别。在自然界中，因生物体长期与外界进行物质交换，稳定性同位素的丰度值逐渐稳定，与生物体所处的环境即蔬菜的产地有关，因此可根据不同稳定同位素的丰度值对蔬菜进行溯源，其精确度较高。

④DNA DNA溯源技术的产生源于DNA的遗传与变异。因为生物体是由大量的细胞构成的，每一个细胞拥有的DNA序列是唯一的，因此可以用DNA作为唯一的特征来鉴别不同的蔬菜产品。由于亲代与子代之间的DNA有遗传性，因此还可以判别2个个体之间是否具有亲缘关系。该技术已作为一种法医学物证分析技术在刑事案件侦破以及亲子鉴定广泛应用中。目前也用于蔬菜、肉类的溯源。

3 溯源系统在我国蔬菜生产的应用实例

中国蔬菜追溯系统的研究始于2001年。当年7月，上海市出台了《上海市食用农产品安全监管暂行办法》，首次提出蔬菜可追溯体制；2004年建立了蔬菜安全信息平台。2002年北京市也建立了类似的制度，要求根据蔬菜的产地、生产日期、种植者、销售商等建立档案，如发现问题要及时召回。2004年，农业部的科研项目《进京蔬菜产品质量追溯制度试点项目》得以立项。2007年北京开始建立首都奥运食品（蔬菜）安全溯源系统[11，12]。

党和政府对农产品溯源高度重视，通过立法和行政手段，强制要求有关企业尽快建立食品溯源系统，如2013年颁布的《国务院关于加强食品安全工作的决定》，即要求各有关单位要建立食品安全全程追溯系统[13]。

从技术的层面，国内的科学家也进行了积极的探索，2007年张兵等[14]构建了蔬菜质量安全追溯系统，该系统将网络化技术与蔬菜种植相结合，应用条码技术为蔬菜标识。李辉等[15]利用RFID、二维码等技术开发设计了基于互联网的蔬菜质量追溯系统。

经过多年的发展，国内已形成多个有一定影响力的蔬菜溯源系统，下面介绍其中的4个具有代表性的系统。

3.1 上海市的系统

该系统基于上海市科技兴农重点攻关项目，利用市政府的资金支持于2003年由科研部门与有关机构合作开发成功。该系统运用条码识别技术和网络查询的功能，实现了从“田间到老百姓餐桌”的全程监控管理，有利于蔬菜种植业者实现标准化生产、规范化经营，为我国首例。该系统于2004年1月开始运行，目前已涵盖几乎全部的农产品，除已有的蔬菜以外，还监控畜禽、蛋、粮食作物、水果、食用菌等，并在50家超市大卖场内安装查询平台，方便大家查询。

3.2 北京市的系统

该系统由北京市农业局组织实施。其目的是实现蔬菜的生产、包装、储运和销售全过程的跟踪控制。从2006年初至今已基本完成，用户可以通过互联网终端、手机短信、电话、卖场内的触摸查询屏查询有关信息，该系统已经在40余家蔬菜种植、加工、物流企业内应用，覆盖蔬菜种植基地面积1万hm2，涉及蔬菜品种120多个，蔬菜产品在170多家超市、便利店、食堂销售，得到用户的一致好评。

3.3 山东省的系统

该系统是山东省标准化研究院与当地一家蔬菜生产龙头企业合作开发的，在寿光市燎原果菜生产基地内进行试验推广，主要开展蔬菜生产、供应的跟踪和追溯。该系统自2003年开始研发，经过几年来的试运行，已发展成为“一个平台，多套系统”的格局。一个平台是指基于互联网的“蔬菜质量安全追溯与监管平台”，多套系统是指涵盖水果、蔬菜、肉蛋奶禽、鱼类、粮油等的质量安全追溯系统。

以上的每套系统又分为内销企业版和外销企业版。消费者可通过互联网、电话、手机短信、超市触摸查询机查询产品信息及生产企业的相关种植信息。

3.4 山西省的精准农业智能化管理系统

该系统是山西省内首个蔬菜溯源管理系统，是由山西省农业科学院蔬菜研究所、山西精准生态农业集团有限公司、山西前程光明科技有限公司共同开发。该系统以Visual C#.NET作为开发语言，利用Microsoft Sql Server 2005关系型数据库技术，构建了蔬菜产品质量溯源管理应用系统。

该系统通过在温室内安装多种传感器，利用多串口数据采集技术将有关数据传回计算机，工作人员可以通过个人电脑、掌上电脑（PDA）、手机实时观测，功能模块有基地分布、温室实况、溯源管理等。系统将蔬菜种植过程归为自动灌溉、耕地、施肥、病虫害信息、授粉等几类，在每项蔬菜种植技术使用之前，先制作各项操作预案，然后按预案要求进行操作，蔬菜产品种植过程中的农药或者肥料的使用要符合标准，操作结束后，将各项操作录入系统。通过二维码技术，关联蔬菜采收、加工等过程信息，自动生成溯源码（全球唯一随机码）。

用户可以通过扫描产品包装上的二维码，获得蔬菜产品的生产地点、种植记录、加工记录、采收人等信息，实现蔬菜全过程跟踪。

通过分析上述几个实例可看出，蔬菜安全溯源系统是依托信息技术和网络技术，将生产、加工、包装、储运、流通和销售等各环节信息进行记录、采集、加工和查询的系统，可查询到产品生产的整个过程，如发现问题可追溯到每个环节，实现有效监管。

4 目前我国蔬菜溯源系统的不足

4.1 溯源信息内容表达不正确

由于现有蔬菜溯源系统在开发之初，各自的目标和原理不同，因此已有系统存在溯源信息内容表达不正确、系统软件与其他软件不兼容等问题，造成溯源信息无法在互联网上实现共享。如笔者曾在市场上调查发现，有的蔬菜溯源系统仅提供了生产地点、品种名等信息，其他信息基本没有，仅可以满足生产者的要求，无法满足消费者的要求，存在信息不对称的问题，无法实现信息的共享，与互联网的初衷背道而驰。

另外，还发现经溯源系统得到的信息有简有繁；有些企业的信息较为完整，如前面提到的山西省的精准农业智能化管理系统可查询到详细的种植、加工包装、采收人等记录信息，而有些企业的信息仅说明按照无公害、绿色、有机蔬菜的生产标准进行生产，而无法获得具体信息，让消费者一头雾水。

4.2 缺乏信息的可视化展现

目前已有的系统主要用于产品出现质量问题后的可追溯，即出现质量问题后倒查产品的有关信息等，信息的形式多为表格数据，缺乏可视化的信息。也就是说只能查询生产蔬菜时的有关信息，而目前生产地区的实时状况则无从查寻。

4.3 生产企业的产品较多，无法顾及所有产品

在实际的应用中不难发现，只有一定规模的企业才能拿出资金进行有关溯源系统的构建，而大的企业其生产的产品种类也较多，在这种情况下，如对每一种产品均进行较为精确的溯源信息管理，必须要投入大量的人力、物力、财力，为此，企业会选择性地提供部分信息，导致消费者获得的信息变少。

4.4 质量溯源终端的匮乏

当消费者拿到一种产品后，通过溯源系统的查询可以了解蔬菜产品的生产过程，如是否使用高毒的农药、生产的地区等信息，但查询这些信息需要相应的设备，早期这种专用设备多存在于大型商场，很少走入寻常百姓家，一定程度上制约了溯源系统的发展。

近年来随着我国智能手机、二维码的普及，这种现象得到改善，一般而言利用智能手机在联网的情况下通过扫描二维码即可查询溯源信息，大大提高了查询的效率。

5 建议与对策

蔬菜安全可溯源体系是确保蔬菜安全的关键，能够对蔬菜供应链中反映蔬菜质量安全的信息进行有效溯源、跟踪和预警，以改进供应链中蔬菜质量安全信息的管理，推动安全放心蔬菜的生产销售和品牌建设。

5.1 尽快出台相关政策法律法规规范溯源系统

目前很多消费者反映，蔬菜溯源系统可供查询的信息较少，多为蔬菜产地、种植管理等信息，缺少蔬菜存储、物流环节等比较重要的信息，无法进行全程质量跟踪。因此，希望国家出台相关的法律法规，强制规定必须提供的信息的种类、标准等，以利于消费者查询，了解蔬菜产品的有关信息，确保追溯信息覆盖整个生产过程，建立一个完整的信息库。一旦出现质量问题就能立即找到问题所在。

5.2 溯源系统的管理规则

溯源系统的主要功能是通过标识确定蔬菜的产地和生产、物流过程。其目的是当蔬菜出现质量问题时，可及时有效地从市场中撤出，确保流通蔬菜的安全性。追溯管理与标识管理是互相联系、互为补充的。追溯管理能提供有关信息，而标识管理有助于可追溯管理的实施。追溯管理强调产品的唯一性和全过程管理，对追溯的产品，在其各个生产环节可实行跟踪，一旦发生安全问题，及时召回[16]。

目前蔬菜可追溯码多采用一维码作为可追溯标签，但一维码信息容量小，尺寸偏大，不适用于蔬菜溯源。二维码信息容量大、尺寸小、具唯一性等[17]特点，应用起来更方便，因此使用二维码作为蔬菜溯源管理的标识将是大势所趋。

5.3 建立和完善多级互联互通的可追溯网络

目前互联网在我国发展很快，基于互联网的溯源系统的发展却未跟上形势，已有的系统多自成体系，缺乏互联互通。应尽快建立国家、各级地方、企业、消费者等多级共享、互联互通的可追溯网络，通过网络进行追踪，从而保证蔬菜质量。如已上市的蔬菜出现质量问题，生产者可通过该网络，快速找出问题所在，及时采取补救方法。另外，利用互联网的优越性也可了解其他产品，如工业产品的溯源体系的优缺点，为蔬菜溯源体系的发展提供借鉴[18]。

5.4 大力开发可溯源终端

除在商场开发、安装大量可追溯终端外，还应加快智能手机的发展，开发基于手机的可追溯查询终端，以满足用户的要求，充分发挥该系统的优势。

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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年山西省农业综合开发科技推广项目；山西省科技攻关项目（20140313021-4）

阎世江（1975-），男，博士，从事蔬菜安全生产研究，电话：13734006794，E-mail：syauyan@163.com

2016-09-18