基于ASP的蔬菜病蟲害GAP管理與技術(shù)支持系統(tǒng)開發(fā)

吳衛(wèi)東

福建是我國蔬菜出口第二大省。面對國際技術(shù)壁壘和國內(nèi)質(zhì)量安全需求的日益提高，蔬菜質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)問題日顯凸突（林永和黃瓊輝，2004），使企業(yè)生產(chǎn)成本劇增。蔬菜種類繁多，病蟲害復雜，防治技術(shù)專業(yè)，導致菜農(nóng)過分依賴化學農(nóng)藥，盲目用藥現(xiàn)象嚴重。我國目前建立的蔬菜質(zhì)量安全可追溯制度，在蔬菜銷售渠道、市場管理、包裝等方面，很難全面實現(xiàn)（趙明，2007），因此從蔬菜生產(chǎn)源頭抓起，提高蔬菜安全生產(chǎn)管理和技術(shù)水平是當務(wù)之急。

近年來，我國在蔬菜土壤養(yǎng)分、傳統(tǒng)昆蟲分類、害蟲遠程診斷、農(nóng)殘檢測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、HACCP和GAP、蔬菜安全生產(chǎn)過程控制需求規(guī)范、關(guān)鍵點控制、地理信息技術(shù)等方面，已做了不同程度的研究與應(yīng)用，但在蔬菜種植生產(chǎn)數(shù)字化溯源管理，從細分屬性，歸納標準檢索關(guān)鍵詞角度，建立蔬菜病蟲、農(nóng)藥大型專業(yè)數(shù)據(jù)庫，提高檢索精確度等方面，還有待深入研究。

1 系統(tǒng)目標、原理、結(jié)構(gòu)和功能

1.1 系統(tǒng)目標

全面引入GAP管理理念與內(nèi)容，實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)全過程數(shù)字化管理，支持遠程動態(tài)信息交流，實現(xiàn)植物保護專業(yè)技術(shù)數(shù)字化、標準化和精準檢索，提升病蟲害防治技術(shù)水平。

1.2 系統(tǒng)原理

ASP是Active Server Page的縮寫，是Microsoft 公司W(wǎng)INDOWS面向WEB 的核心技術(shù)，可以與數(shù)據(jù)庫和其它程序進行交互的一種成熟的編程工具。目前困擾福建省蔬菜企業(yè)發(fā)展的主要問題之一是蔬菜生產(chǎn)管理與技術(shù)支持問題。隨著農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，企業(yè)可以直接租用服務(wù)器進行生產(chǎn)管理與技術(shù)支持運行，建立一個完善、高效的現(xiàn)代企業(yè)管理系統(tǒng)，大幅度降低企業(yè)管理成本，用戶也可直接獲得應(yīng)用服務(wù)。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.3.1 系統(tǒng)橫向結(jié)構(gòu) 用結(jié)構(gòu)化分析方法（SA，Struetured Analysis），把系統(tǒng)看成若干功能的集合，對傳統(tǒng)蔬菜生產(chǎn)管理與技術(shù)支持方式加以分解，設(shè)計滿足相應(yīng)需求、功能與內(nèi)容相對獨立的子系統(tǒng)，作為本系統(tǒng)橫向結(jié)構(gòu)的組成，并在主界面對應(yīng)形成相應(yīng)的功能區(qū)，方便用戶直觀進入，系統(tǒng)可根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要，增減子系統(tǒng)，達到可持續(xù)升級的目的。為表達數(shù)據(jù)存儲、處理過程及其關(guān)系，形成數(shù)據(jù)流程圖（圖1）。

1.3.2 系統(tǒng)縱向結(jié)構(gòu) 應(yīng)用ASP 原理，對于每一個子系統(tǒng)，建立3 層結(jié)構(gòu)。①用戶界面層（客戶端），為客戶端提供人機交互界面，用標識語言和VBScript 腳本語言實現(xiàn)ASP網(wǎng)面，包括功能模塊的入口，見圖2；②功能邏輯層（Web 服務(wù)器），提供系統(tǒng)應(yīng)用邏輯有關(guān)的各種服務(wù)構(gòu)件，建立動態(tài)數(shù)據(jù)的關(guān)系和ASP 網(wǎng)頁與數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)連接。為滿足客戶多元化需求，建立多渠道檢索；③數(shù)據(jù)庫層（數(shù)據(jù)庫），為數(shù)據(jù)源層，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫及其關(guān)系，包括知識庫，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等。整個系統(tǒng)運行速度快，技術(shù)穩(wěn)定，便于系統(tǒng)管理、升級與維護。

圖1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換模型

圖2 系統(tǒng)主界面

1.4 應(yīng)用范圍

適用我國南方主栽蔬菜品種，露地和設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地GAP管理與技術(shù)支持。應(yīng)用環(huán)境：服務(wù)器托管可在互聯(lián)網(wǎng)上使用，可在客戶端單機上配制IIS服務(wù)，實現(xiàn)單機使用。用戶類型：各級政府行政與業(yè)務(wù)主管部門，蔬菜科研和教學部門，蔬菜企業(yè)、協(xié)會和組織，國內(nèi)外蔬菜采購商以及廣大消費者。用戶素質(zhì)要求：蔬菜、植保專業(yè)與非專業(yè)人員都可使用。

1.5 主要功能

用戶可通過選擇字段，輸入欲查找的關(guān)鍵詞，不僅可檢索出單一農(nóng)藥品種，還可檢索出某一屬性內(nèi)具某一特性的一類農(nóng)藥品種信息。只要知道自家農(nóng)作物上發(fā)生的病蟲害模糊信息，借助該專家模塊，可初步鑒別確認其主要的病蟲種類，查找到這一種類病蟲的完整信息，包括防治方案，達到非專業(yè)人員遠程對病蟲害的自診、自治的目的。建立植保知識庫，使用相關(guān)圖片說明，即時解決非專業(yè)人員在使用過程中遇到的專業(yè)知識方面缺乏的問題。

2 系統(tǒng)內(nèi)容、信息分析與數(shù)據(jù)庫

2.1 系統(tǒng)內(nèi)容

本系統(tǒng)包括3 443 個程序文件，365 個專業(yè)文件夾，1 037 個經(jīng)photoshop 處理的圖片，16 392 條標準技術(shù)關(guān)鍵詞描述，108 個表，5 個專業(yè)數(shù)據(jù)庫，1 GB 多容量。

2.2 蔬菜病蟲害管理與控制數(shù)據(jù)庫

2.2.1 農(nóng)藥品種數(shù)據(jù)庫 每一農(nóng)藥品種性質(zhì)細分24類屬性：中文通用名、英文通用名、中文商品名、英文別名、有效成分、有效成分含量、劑型、化學分類、農(nóng)藥類別、適用作物、防治對象、作用特點、施藥方法、制劑用量、安全間隔期、每季作物最多使用次數(shù)、有效成分對人畜毒性、安全情況、有效成分急性經(jīng)皮LD50、有效成分急性經(jīng)口LD50、最高殘留量參考值、有效成分每日允、生產(chǎn)廠商、使用注意事項。所有的細分屬性描述進行收集、歸納、整理、審核，并建立標準關(guān)鍵詞4 818 條。

2.2.2 害蟲種類數(shù)據(jù)庫 每一農(nóng)藥品種性質(zhì)細分34類屬性：中文通用名、中文別名、英文名稱、學名、分類（目、科）、變態(tài)類型、分布、寄主、為害部位、為害蟲態(tài)、為害期、被害狀、口器類型、成蟲形態(tài)、成蟲翅特征、成蟲眼特征、成蟲觸角特征、成蟲足特征、卵特征、幼（若）蟲特征、蛹特征、生活世代、壽命、卵習性、幼蟲習性、成蟲習性、蛹習性、越冬習性、活動氣溫、抑制因素、主要天敵、化學防治適期、化學防治、農(nóng)業(yè)防治。對所有的細分屬性進行大量資料的收集、歸納、整理、審核，并建立標準關(guān)鍵詞描述2 560 條。

2.2.3 病害種類數(shù)據(jù)庫 每一農(nóng)藥品種性質(zhì)細分14類屬性：中文通用名、英文名稱、病原學名、病原中文屬性、分類、寄主、為害季節(jié)、為害作物生長期、為害部位、癥狀、越冬、傳播、發(fā)病條件、防治方法。所有的細分屬性描述進行收集、歸納、整理、審核，并建立標準關(guān)鍵詞描述8 036 條。

2.2.4 專業(yè)術(shù)語數(shù)據(jù)庫 收集、歸納、整理、審核，并建立帶標準關(guān)鍵詞描述專業(yè)術(shù)語862 條。

2.2.5 生產(chǎn)危害控制管理數(shù)據(jù)庫 根據(jù)國家農(nóng)業(yè)部蔬菜可溯源管理試點方案，近來對福建省9 個地級市，17 個蔬菜生產(chǎn)重點縣（市），38 個蔬菜生產(chǎn)基地進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合福建省5 家大型蔬菜生產(chǎn)企業(yè)的實際情況，整合EUREPGAP和HACCP在蔬菜生產(chǎn)方面的管理要素，經(jīng)過福建省蔬菜供奧基地全程監(jiān)管應(yīng)用，形成適合福建省蔬菜生產(chǎn)管理的378 個關(guān)鍵危害控制點，并將相關(guān)控制點結(jié)合到溯源記錄表中，實現(xiàn)控制點的量化管理。

2.3 生產(chǎn)任務(wù)管理數(shù)據(jù)庫

根據(jù)國家農(nóng)業(yè)部蔬菜可溯源管理試點方案，近年來對福建省9 個地級市，17 個蔬菜生產(chǎn)重點縣（市），38 個蔬菜生產(chǎn)基地進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合福建省5家大型蔬菜生產(chǎn)企業(yè)的實際情況，整合EUREPGAP和HACCP在蔬菜生產(chǎn)方面的管理要素，經(jīng)過福建省蔬菜供奧基地全程監(jiān)管應(yīng)用，根據(jù)蔬菜生產(chǎn)全過程的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，按不同任務(wù)性質(zhì)分成12 類，51 個表，816 項記錄。

2.3.1 呈報 監(jiān)管員周報；監(jiān)管員日志。

2.3.2 評估 選地風險評估；采收及運輸衛(wèi)生風險評估。

2.3.3 計劃年度種植計劃；培訓。

2.3.4 備案 基地、水源、倉庫備案；田塊備案；員工備案；文件備案；分包方調(diào)查表。

2.3.5 物業(yè)管理 化肥庫管；農(nóng)藥庫管；種子庫管；其他物品庫管；戶外設(shè)施、設(shè)備管理。

2.3.6 田間管理 病蟲害治理；施藥通知；配藥記錄；種子處理；土壤處理；嫁接苗生產(chǎn)記錄；有機肥處理；水肥管理；種植和設(shè)施管理；采收記錄。

2.3.7 檢測 水體檢測；土壤檢測；空氣檢測；產(chǎn)品檢測；檢測驗證報告。

2.3.8 衛(wèi)生 廢物處理記錄；環(huán)境清潔消毒處理記錄；器械和防護服清洗記錄；水體處理記錄。

2.3.9 檢查 基地日巡查；日常工作檢查；急救箱藥品使用檢查；內(nèi)審報告。

2.3.10 其他 貯運記錄；投訴抱怨記錄；召回記錄；會議記錄。

2.3.11 評價 生產(chǎn)檔案記錄評價；標準制定與實施評價；組織管理評價；保障與服務(wù)體系評價；長效機制的建立評價；創(chuàng)新點評價。

2.3.12 規(guī)則 本系統(tǒng)提供農(nóng)業(yè)部全國統(tǒng)一的蔬菜品種編碼和蔬菜產(chǎn)地編碼制定規(guī)則等。

3 應(yīng)用情況

本系統(tǒng)在國際奧組委定點的，對蔬菜質(zhì)量安全生產(chǎn)要求最為嚴格的福建省4 個供奧蔬菜生產(chǎn)基地，對蔬菜生產(chǎn)全過程實施嚴格監(jiān)管和技術(shù)支持應(yīng)用，避免了非法定農(nóng)藥品種的使用，嚴格控制了安全間隔期，使產(chǎn)品100%達標，圓滿完成農(nóng)業(yè)部下達的全部監(jiān)管任務(wù)，受到國家農(nóng)業(yè)部表彰，產(chǎn)品同時還滿足了數(shù)十家企業(yè)、協(xié)會、研究等單位的需求。由于供奧蔬菜生產(chǎn)基地的保密性要求，特使用單機版，不使用網(wǎng)絡(luò)版，數(shù)據(jù)交換嚴格按照圖1 模型，呈報數(shù)據(jù)通過傳真、電話等形式完成。

4 討論

4.1 技術(shù)進步性與創(chuàng)新點

①通用性：本系統(tǒng)對不同蔬菜品種，不同管理規(guī)模的蔬菜生產(chǎn)企業(yè)具有通用性；②系統(tǒng)性：吸收了EURPGAP蔬菜生產(chǎn)危害關(guān)鍵控制點內(nèi)容和理念，考察并研究了福建省蔬菜出口大型企業(yè)現(xiàn)行的生產(chǎn)記錄內(nèi)容，根據(jù)國家農(nóng)業(yè)部相關(guān)試點要求，形成本系統(tǒng)關(guān)鍵危害控制點，把控制蔬菜質(zhì)量安全的關(guān)鍵技術(shù)，落實到生產(chǎn)全過程的相關(guān)記錄中，讓生產(chǎn)者適時得到生產(chǎn)技術(shù)支持；③國際性：引入國際通行的GAP、HACCP生產(chǎn)控制要素，逐步實現(xiàn)與EURPGAP 認證接軌的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)；④先進性：使用Microsoft 公司W(wǎng)INDOWS面向WEB 的核心技術(shù)ASP（Active Server Pages）原理，結(jié)束蔬菜生產(chǎn)憑傳統(tǒng)的、盲目的定性經(jīng)驗生產(chǎn)方式，進入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的定量、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)支持的生產(chǎn)方式；⑤直觀性：力求系統(tǒng)使用方便、直觀和信息間的相關(guān)性；⑥標準性：建立重要屬性關(guān)鍵詞標準化，達到全面、精準檢索目的。

4.2 “G-1011”升級版內(nèi)容

根據(jù)不同企業(yè)對管理的不同要求，建立推薦性可選表格和內(nèi)容；建立安全采收期、物品有效期、大棚溫濕度、客戶投訴抱怨等方面自動報警機制；建立對寄主、防治對象、防效、毒性、安全間隔期、每季作物最多使用次數(shù)、出口國限量、混配、多蟲多病選藥等因素進行綜合評估的自動選擇農(nóng)藥模塊。

林永，黃瓊輝.2004.福建省蔬菜出口基地農(nóng)藥殘留狀況及治理對策.農(nóng)藥科學與管理，25（9）.

趙明.2007.蔬菜質(zhì)量安全可追溯制度的建設(shè)與實踐.中國蔬菜，7：1-3.