貴州精品水果追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：以火龍果為例

陳維榕，李莉婕，王 虎，孫長青，彭志良，趙澤英，舒 田，龍 海

（貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所，貴州貴陽550006）

貴州精品水果追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：以火龍果為例

陳維榕，李莉婕＊，王 虎，孫長青，彭志良，趙澤英，舒 田，龍 海

（貴州省農(nóng)業(yè)科技信息研究所，貴州貴陽550006）

為給生產(chǎn)者、消費(fèi)者及監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供全面、快速、準(zhǔn)確的產(chǎn)品生產(chǎn)信息平臺，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田到餐桌的全過程質(zhì)量監(jiān)管，以火龍果為例，采用集成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和全球統(tǒng)一標(biāo)識（GSI）等信息技術(shù)，開發(fā)貴州精品水果追溯系統(tǒng)。消費(fèi)者運(yùn)用手機(jī)或PC可以從系統(tǒng)查詢火龍果果品唯一的標(biāo)識碼，獲得其生長環(huán)境、生產(chǎn)、管理、采收和貯藏等從產(chǎn)到銷的信息，充分保證了火龍果的品質(zhì)，可為企業(yè)和政府的監(jiān)管提供便利。

精品水果；火龍果；追溯系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；標(biāo)識碼

近年來，我國食品安全事故頻發(fā)，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管工作越來越重視，要求越來越高。為此，政府相繼出臺了《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》《食品安全法》等一系列法律法規(guī)。2008年，中央一號文件提出“加快完善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系，建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯制度”，國家選擇了北京、上海及天津等8個省（市）試點(diǎn)，其他各?。ㄊ小^(qū)）也因地制宜積極探索適合自身發(fā)展的可追溯系統(tǒng)。2013年12月23日習(xí)近平總書記在中央農(nóng)村工作會議上提出，要切實(shí)“抓緊建立健全農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全追溯體系，盡快把全國統(tǒng)一的農(nóng)產(chǎn)品和食品安全信息追溯平臺建起來，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、收購、儲存、運(yùn)輸、銷售及消費(fèi)全鏈條可追溯，用可追溯制度倒逼和引導(dǎo)生產(chǎn)”。謝菊芳［1］開發(fā)了基于組件技術(shù)的豬肉安全生產(chǎn)全程數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)。王立方等［2-6］在國家“863”項(xiàng)目設(shè)立飼料和畜禽產(chǎn)品數(shù)字化安全監(jiān)控體系研究，國家條碼推進(jìn)工程辦公室在山東省濰坊市壽光田苑蔬菜基地和洛城蔬菜基地實(shí)施蔬菜安全可追溯信息系統(tǒng)研究及應(yīng)用示范工程，開發(fā)了相應(yīng)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)。王磊等［7-8］通過對企業(yè)蔬菜原有生產(chǎn)流程的參考以及對蔬菜生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)地調(diào)研，著重了解無公害蔬菜的生產(chǎn)過程，開發(fā)設(shè)計(jì)了基于3G和Web的蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)。

火龍果是貴州省大力發(fā)展的特色精品果蔬之一，在短短幾年其發(fā)展規(guī)模已躍居全國第一。火龍果最適宜的種植區(qū)域?yàn)椤皟山缓印保ū北P江、南盤江和紅水河）的低熱河谷地帶，次適宜區(qū)域則是烏江流域。目前，貴州火龍果的種植主要集中于羅甸、望謨、冊亨、貞豐、關(guān)嶺和鎮(zhèn)寧等6個縣，總面積約

0.7 萬hm2。由于受地域和社會經(jīng)濟(jì)的影響，果農(nóng)大多分散經(jīng)營，生產(chǎn)者管理水平參差不齊，因此，火龍果的商品性較低。建立統(tǒng)一的果品標(biāo)識碼體系與追溯系統(tǒng)對火龍果生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)管，避免一些農(nóng)戶或生產(chǎn)經(jīng)營組織受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，濫用化肥、農(nóng)藥和激素甚至危險(xiǎn)品對消費(fèi)者健康造成危害，從而督促生產(chǎn)者提高管理水平，按照標(biāo)準(zhǔn)化要求進(jìn)行生產(chǎn)，保證火龍果的品質(zhì)，提高火龍果的商品性具有重要意義。為此，筆者以貴州精品水果火龍果為例，集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和全球統(tǒng)一標(biāo)識（GSI）等信息技術(shù)，研究貴州生產(chǎn)空間分散、規(guī)范化生產(chǎn)條件差和規(guī)?；?jīng)營程度低等條件下的火龍果追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，建立火龍果產(chǎn)品可追溯性編碼規(guī)則，構(gòu)建一套將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與種植業(yè)和企業(yè)生產(chǎn)加工實(shí)際相結(jié)合的貴州火龍果追溯系統(tǒng)，旨在從農(nóng)產(chǎn)品的種植生產(chǎn)環(huán)節(jié)、加工包裝環(huán)節(jié)及物流銷售環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“從農(nóng)田到餐桌”的質(zhì)量追蹤管理及全過程質(zhì)量控制，為從源頭解決食品安全問題提供數(shù)據(jù)支撐，為產(chǎn)品消費(fèi)者與監(jiān)管者提供產(chǎn)品信息公開查詢服務(wù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 火龍果生產(chǎn)流程

火龍果的生產(chǎn)流程：最初階段需經(jīng)歷園址選擇、苗木選擇及果樹栽植等步驟?；瘕埞麖拿缒痉N植到果樹掛果需要2～3年，其間需進(jìn)行樹體整形修剪管理、水土肥管理和病蟲害綜合防治?；瘕埞麨橹苣?duì)I養(yǎng)生長，5-11月生殖生長的果樹，火龍果生長期間除需進(jìn)行水土肥管理及病蟲害防治外，還需進(jìn)行疏花疏果、授粉等花果管理。果實(shí)成熟時進(jìn)行采摘、質(zhì)量檢驗(yàn)、分級等操作，然后對成品進(jìn)行包裝，最后經(jīng)流通環(huán)節(jié)的運(yùn)輸進(jìn)入銷售市場。

1.2 火龍果追溯系統(tǒng)框架

追溯系統(tǒng)框架（圖1）：1）確定追溯單元；2）追溯并記錄原料的接收信息；3）規(guī)范化并記錄火龍果生產(chǎn)過程信息；4）跟蹤火龍果生產(chǎn)的產(chǎn)品銷售。

圖1 火龍果追溯系統(tǒng)的架構(gòu)Fig.1 The framework of pitaya traceability system

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

火龍果產(chǎn)品追溯編碼數(shù)據(jù)庫主要包括火龍果產(chǎn)地的園區(qū)分區(qū)、管理員、參數(shù)設(shè)置、圖片管理和視頻管理等欄目，對應(yīng)建立了生產(chǎn)基地?cái)?shù)據(jù)表，農(nóng)作物種植過程數(shù)據(jù)表、農(nóng)作物生長環(huán)境記錄表、農(nóng)作物病蟲害記錄表、農(nóng)作物采收數(shù)據(jù)表、農(nóng)作物包裝數(shù)據(jù)表、農(nóng)作物銷售數(shù)據(jù)表與農(nóng)產(chǎn)品評論表等，實(shí)現(xiàn)了對種植農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范編碼。其中，追溯碼是實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全回溯的一個重要標(biāo)志，消費(fèi)者可以通過追溯碼對產(chǎn)品進(jìn)行回溯操作，找出產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，包括農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息、產(chǎn)地標(biāo)準(zhǔn)、采摘記錄、采摘負(fù)責(zé)人、訂購記錄及其銷售記錄等相關(guān)信息。追溯碼的設(shè)計(jì)就是讓農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的所有信息都能聯(lián)系起來，并存儲于數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)貴州省火龍果產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，果園編碼以《NY/T1430—2007農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地編碼規(guī)則》為依據(jù)，以行政區(qū)劃為基礎(chǔ)，劃分火龍果產(chǎn)地基本單元，編碼方式為Z×××××××C×××××××B×××××× ×。其中，Z×××××××：Z代表種植，×××× ××7表示種植編號；C×××××××：C代表采摘，×××××××表示采摘編號；B×××××× ×：B代表包裝，×××××××表示包裝編號。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺

服務(wù)器端操作系統(tǒng)選用Windows Server 2008 Enerprise，負(fù)責(zé)WEB站點(diǎn)的管理和信息發(fā)布；數(shù)據(jù)庫采用SQL server 2008，構(gòu)建產(chǎn)品產(chǎn)地檔案信息管理和追溯編碼數(shù)據(jù)庫。開發(fā)者通過選用Visual C＃.NET開發(fā)工具，將Visual studio.NET 2012與SQL server 2008完美結(jié)合，無需開發(fā)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫連接，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀、寫、改及查等功能。同時，統(tǒng)一采用微軟公司的軟件產(chǎn)品確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。

2.2 火龍果產(chǎn)品追溯后臺管理系統(tǒng)

火龍果產(chǎn)品追溯后臺管理系統(tǒng)（圖2）主要包括火龍果產(chǎn)地園區(qū)管理、信息管理、產(chǎn)品盈利管理、流通活動信息及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等5個功能模塊。其中，1）園區(qū)管理模塊涵蓋記錄園區(qū)基礎(chǔ)情況、園區(qū)分區(qū)、園區(qū)氣象條件、參數(shù)設(shè)置、管理員角色設(shè)置、圖片管理和視頻管理等；2）信息管理模塊包括種植信息、種植運(yùn)作當(dāng)前環(huán)境、種植運(yùn)作信息和產(chǎn)品抽檢情況等；3）產(chǎn)品盈利管理模塊主要是種子采購記錄、種子使用情況、肥料采購記錄、肥料使用情況、農(nóng)藥采購記錄、病蟲害記錄和農(nóng)業(yè)投勞記錄等欄目，其根據(jù)種子采購、種子使用情況、肥料采購、肥料使用情況、農(nóng)藥采購、病蟲害記錄、農(nóng)業(yè)投勞記錄等分析產(chǎn)品盈利；4）流通活動信息模塊包括產(chǎn)品的采收記錄、包裝記錄以及銷售記錄，記錄產(chǎn)品的采收情況和銷售情況，為產(chǎn)品盈利和流通方向分析作數(shù)據(jù)支持；5）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析模塊包括售后評價、追溯查詢記錄、產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、盈利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和銷售方向統(tǒng)計(jì)等。

圖2 火龍果追溯系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)Fig.2 The functional structure of pitaya traceability system

圖3 火龍果追溯系統(tǒng)界面Fig.3 Interfaces of pitaya traceability system

2.3 火龍果追溯系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

綜合運(yùn)用動態(tài)數(shù)據(jù)圖表制作、條碼、單點(diǎn)登錄和網(wǎng)頁模板等技術(shù)開發(fā)貴州火龍果追溯系統(tǒng)（圖3），系統(tǒng)涵蓋火龍果品種、產(chǎn)地（土壤環(huán)境及氣候條件）、肥料施用、田間管理、農(nóng)事記錄、病蟲害防治及包裝等從種植到銷售的綜合信息，包括園區(qū)管理、信息管理、產(chǎn)品盈利管理、流通活動信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等5個功能模塊。實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品基本信息（生產(chǎn)者姓名、聯(lián)系方式、果園信息、品種信息、栽植時間、結(jié)果年限及光溫水土壤產(chǎn)地環(huán)境信息等）、生產(chǎn)管理過程信息（肥料品種及用量、農(nóng)藥種類及用藥情況、修剪時間及采收時間等）及流通信息（貯藏、質(zhì)檢、運(yùn)輸及銷售等）的追溯查詢，可為消費(fèi)者、生產(chǎn)者和管理者提供包括文字、照片、圖表及視頻等多種數(shù)據(jù)類型的信息。

研究以關(guān)嶺縣和羅甸縣火龍果基地為試點(diǎn)，建立火龍果生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，完成了貴州火龍果追溯系統(tǒng)平臺的測試和完善工作。種植基地施肥、病蟲害防治等農(nóng)事操作均采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)規(guī)范，按照每1個產(chǎn)品追溯基本單元分配1個唯一的名稱（標(biāo)識），田間檔案嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)采集表格填寫錄入數(shù)據(jù)。在果實(shí)采摘包裝前，將預(yù)先打印的追溯二維碼與追溯編碼發(fā)放給包裝人員，包裝人員按照批次加貼標(biāo)簽。每發(fā)送一批果品，就產(chǎn)生對應(yīng)該批次的種植記錄、田間管理記錄、檢測記錄、包裝記錄和運(yùn)輸銷售記錄。在發(fā)送貨物的同時，將相關(guān)記錄輸入到追溯系統(tǒng)。消費(fèi)者通過手機(jī)二維碼掃描、二維碼掃描槍掃描或?qū)a(chǎn)品追溯碼輸入相關(guān)的網(wǎng)站即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)追溯。

3 小結(jié)

以Visual C＃.NET為開發(fā)語言，基于SQL server 2008數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，集成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)和全球統(tǒng)一標(biāo)識（GSI）等信息技術(shù)，以火龍果為例開發(fā)了貴州精品水果追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)的應(yīng)用依托關(guān)嶺縣美庫岸公司與羅甸縣火龍果標(biāo)準(zhǔn)示范園，使得火龍果追溯系統(tǒng)不斷完善。系統(tǒng)的應(yīng)用為打造貴州省火龍果的品牌創(chuàng)造了有利條件，增強(qiáng)了貴州火龍果的市場競爭力，提高了果品的附加值，從而提高了園區(qū)火龍果生產(chǎn)信息化水平與經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了貴州精品水果質(zhì)量安全信息可追溯。

貴州火龍果適宜種植區(qū)范圍較廣，農(nóng)戶大多分散經(jīng)營，火龍果商品性較低。通過建立統(tǒng)一的果品標(biāo)識碼體系與在線產(chǎn)品追溯系統(tǒng)對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)管，可有效預(yù)防一些農(nóng)戶或生產(chǎn)經(jīng)營組織受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，濫用化肥及農(nóng)藥等對消費(fèi)者健康造成危害，并督促生產(chǎn)者提高管理水平，按照標(biāo)準(zhǔn)化的要求進(jìn)行生產(chǎn)，保證火龍果的品質(zhì)，提高火龍果商品性。同時，也可在一定程度上減少因農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題而引發(fā)的安全事故，為消費(fèi)者參與食品安全監(jiān)督提供了可能，有利于社會的穩(wěn)定與推進(jìn)火龍果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

［1］謝菊芳.基于組件技術(shù)的豬肉安全生產(chǎn)全程數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)［J］.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，10（1）：76-80.

［2］王立方，謝菊芳.家畜和畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21（7）：168-174.

［3］張 兵，黃昭瑜，葉春玲，等.蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.食品科學(xué)，2007，28（8）：573-577.

［4］林 凌，周德翼，黃啟強(qiáng).基于互聯(lián)網(wǎng)的食品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，28（5）：546-549.

［5］林 凌，周德翼.構(gòu)筑食品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)研究［J］.商業(yè)研究，2005（21）：41-44.

［6］葉春玲，張 兵，古松浩.應(yīng)用于蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的蔬菜產(chǎn)品追溯標(biāo)簽的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.食品科學(xué)，2007，28（7）：572-574.

［7］王 磊，傅澤田，張領(lǐng)先.基于3G的蔬菜可追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2010，26（12）：96-98.

［8］付 驍，傅澤田，張領(lǐng)先.基于Web的蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2009，30（1）：85-87.

（責(zé)任編輯：王 海）

Design and Implement of Traceability System of Fine Fruit（Pitaya）in Guizhou

CHEN Weirong，LI Lijie＊，WANG Hu，SUN Changqing，PENG Zhiliang，ZHAO Zeying，SHU Tian，LONG Hai
（GuizhouInstituteofAgriculturalScienceandTechnologyInformation，Guiyang，Guizhou550006，China）

The traceability system of fine fruit（pitaya）is developed by using the integrated information technology of computer networks，mobile internet，database and global identification（GSI）to provide the pitayaproduction information platform with the advantages of comprehensiveness，rapidity and accuracy for producers，consumers and regulators and to realize agricultural products’quality supervision during the whole process from farmland to dining-table.Consumers can inquire the unique identification code of pitaya and obtain the overall production and market information including growth environment，production，management，harvest and storage from the traceability system by mobile phones or PC，which can fully ensure pitayaquality and provide convenience for supervision of enterprises and government.

fine fruit；pitaya；traceability system；data base；identification code

S126

A

2016-04-11；2016-08-26修回

國家星火計(jì)劃項(xiàng)目“貴州精品火龍果產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)”（2013GA820002）；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專項(xiàng)基金項(xiàng)目“火龍果追溯系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”［黔農(nóng)科院專項(xiàng)（2012）024］；貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目“貴州數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)研究創(chuàng)新能力建設(shè)貴州數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)研究平臺建設(shè)”［黔科合院所創(chuàng)能（2011）4001］；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院項(xiàng)目“貴州辣椒、火龍果數(shù)字化管理技術(shù)研究”［黔農(nóng)科院自主創(chuàng)新科研專項(xiàng)字（2014）011］

陳維榕（1987-），女，研究實(shí)習(xí)員，從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究。E-mail：515239705＠qq.com

＊通訊作者：李莉婕（1979-），女，副研究員，在讀博士，從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)工作。E-mail：32051185＠qq.com

1001-3601（2016）09-0402-0137-04