農殘速測技術在基層農產品質量安全檢測中的應用

郭 磊

（貞豐縣農業(yè)農村局 貴州黔西南 562200）

為了有效地控制和減少農產品中的農藥殘留，需要建立一套科學、合理、有效的檢測體系，對農產品中的農藥殘留進行快速、準確、便捷地檢測。目前，我國已經建立了一定規(guī)模的農產品質量安全監(jiān)管體系，但仍存在一些問題，如檢測手段滯后、檢測效率不佳、檢測成本高昂、檢測覆蓋面不全等。為此，本文探討了農殘速測技術在基層農產品質量安全檢測中的應用與發(fā)展情況，為提高我國基層農產品質量安全水平提供參考和借鑒。

1 農產品農殘的危害

農產品農殘是指農作物在生長過程中或收獲后，因使用農藥、獸藥、化肥等而殘留在農產品中的有毒有害物質。農產品農殘對人體健康和環(huán)境安全造成了嚴重的危害，主要表現在以下3 個方面。

第一，影響人體健康。農產品農殘會通過食物鏈進入人體，導致急性或慢性中毒，甚至致癌、致畸、致突變等。據曾靜、喬雄梧研究統計發(fā)現，我國每年因食用農產品農殘而引起的急性中毒病例超過10 萬例，死亡率高達10%[1]。第二，破壞生態(tài)平衡。農產品農殘會污染土壤、水源、空氣等環(huán)境要素，破壞自然資源的再生能力，影響生物多樣性，威脅生態(tài)安全[2]。例如，農藥殘留會殺死有益昆蟲，造成害蟲抗藥性增強，導致農藥使用量不斷增加。第三，影響農產品質量。農產品農殘會降低農產品的品質和營養(yǎng)價值，影響其風味和外觀，降低其市場競爭力和消費者信任度。例如，果蔬中的有機磷類農藥殘留會使其變色、變味、變形。因此，控制和減少農產品農殘是保障人體健康和環(huán)境安全的重要任務，也是提高農產品質量和市場競爭力的必要條件。

2 農殘速測技術在基層農產品質量安全檢測中的應用方向

2.1 基于人工智能的農殘快檢技術

基于人工智能的農殘快檢技術是指利用人工智能的方法和技術，如圖像識別、語音識別、自然語言處理等，實現對農產品中農藥殘留的快速檢測和分析。該技術的優(yōu)勢是可以提高檢測的準確性、靈敏度和效率，降低檢測的成本和難度，增強檢測的智能化和便捷性。從應用層面分析，該技術可以分為2 個種類。

第一，基于圖像識別的農殘快檢技術，即通過拍攝農產品的表面圖像。利用深度學習算法，識別出農產品的種類、品質、病蟲害等特征，然后根據不同特征選擇合適的農殘檢測模型，預測出農產品中可能存在的農藥殘留種類和含量。該技術可以實現無損、無接觸的農殘檢測，適用于對農產品外觀有影響的農藥殘留，如有機磷、氨基甲酸酯等[3]。

第二，基于語音識別的農殘快檢技術。通過錄制農產品生產者或消費者的語音信息，利用自然語言處理算法，分析出語音中包含的關于農產品種植、施肥、噴藥等方面的信息，然后根據這些信息推斷出農產品中可能存在的農藥殘留種類和含量。該技術可以實現無須專業(yè)知識、無須專業(yè)設備、無須專業(yè)人員的農殘檢測，適用于對農產品內部有影響的農藥殘留，如除草劑、殺菌劑等。

2.2 膠體金免疫速測技術

膠體金免疫速測技術是一種利用膠體金納米顆粒作為標記物，通過特異性抗原抗體反應，實現農藥殘留的快速檢測的方法。該技術具有以下4 個優(yōu)點：一是檢測速度快，一般在10 分鐘內可得到結果。這對于基層農產品質量檢測來說，可以極大地節(jié)省時間和人力成本，提高檢測效率和效果。二是檢測操作簡單，無須復雜的儀器和設備。只需將待測樣品與膠體金免疫速測產品進行反應，觀察反應條上是否出現紅色條帶，即可判斷樣品中是否含有農藥殘留。三是檢測靈敏度高，可達到μg/kg 或μg/L 的水平。這意味著該技術可以檢測出極低濃度的農藥殘留，滿足我國和國際上對農產品質量安全的嚴格要求。四是檢測成本低，每次檢測費用不超過1 元人民幣[4]。這對于基層農產品質量檢測來說，可以極大降低檢測經費的負擔，增加檢測頻率和范圍。

3 農殘速測技術在基層農產品質量安全檢測中的應用現狀

3.1 應用情況

農殘速測技術是指能夠在短時間內對農產品中的農藥殘留進行快速、簡便、準確的檢測的技術，是保障農產品質量安全的重要手段。農殘速測技術在基層農產品質量檢測中的應用情況，可從以下3 個層面進行分析。

首先，在農產品生產基地，農殘速測技術可以幫助農戶及時了解自己種植的農產品的農藥殘留狀況，從而合理使用農藥，防止過量或不合規(guī)使用，保證農產品質量安全。同時，也可以為基地的質量管理和追溯體系提供有效的數據支撐。

其次，在農產品流通環(huán)節(jié)，農殘速測技術可以幫助批發(fā)商、零售商、超市等流通主體對進貨的農產品進行快速篩查，及時發(fā)現和拒絕農藥殘留超標的農產品，避免不合格產品進入市場，保護消費者權益。同時，也可以提高流通主體的信譽和競爭力。據統計，截至2022 年底，全國共有1.5 萬個農貿市場、2.8 萬家超市、4.2 萬家餐飲單位等開展了農殘速測技術的應用，覆蓋了90%以上的主要流通渠道[5]。

最后，對于農產品監(jiān)管部門，農殘速測技術可以幫助其對農產品進行現場抽檢或執(zhí)法檢查，快速判斷是否存在違法違規(guī)行為，及時采取行政處罰或其他措施，以有效維護市場秩序和公共利益。同時，也可為農產品監(jiān)管部門提供科學、便捷、經濟的檢測手段。

3.2 面臨的問題和挑戰(zhàn)

3.2.1 檢測試劑的穩(wěn)定性不高

目前，農殘檢測領域常用的檢測試劑有酶抑制法、酶聯免疫法和膠體金免疫法等，但這些檢測試劑都存在一定的穩(wěn)定性問題。

第一，檢測試劑受溫度、濕度和光照等環(huán)境因素的影響，導致檢測結果不準確或失效。例如，酶抑制法中的乙酰膽堿酯酶在高溫下會失活，膠體金免疫法中的膠體金顆粒在高濕度下會聚集。第二，檢測試劑可能受基質干擾，即在與農產品提取液混合時，檢測試劑可能會受到農產品本身的成分或其他物質的干擾，導致檢測結果出現假陽性或假陰性。其中，假陽性是指實際上不存在或低于限量標準的農藥殘留被誤判為存在或超標的情況；假陰性是指實際上存在或超過限量標準的農藥殘留被誤判為不存在或合格的情況。例如，酶聯免疫法中的抗體可能會與農產品中的蛋白質或多糖發(fā)生非特異性結合，膠體金免疫法中的顯色反應可能會被農產品中的色素或還原劑影響。第三，檢測試劑也會受操作條件限制。在使用檢測試劑過程中，需要遵循一定的操作規(guī)范和流程，否則會影響檢測質量和效率。

3.2.2 測試結果容易出現假陽性

假陽性是指在農殘速測過程中檢測出農藥殘留超標，但實際上是由于農產品本身的成分或其他物質的干擾所造成的誤判。假陽性的產生主要有以下2 個方面原因。第一，某些蔬菜樣品中含有對酶有抑制作用的植物次生物質，如蔥、蒜、蘿卜、韭菜等。這些物質同樣也能起到農藥抑制酶活性的作用，故會使測定結果偏高，即產生假陽性[6]。第二，某些蔬菜色素含量高、汁液多，如番茄、茄子等。這些物質會使測試溶液帶色或發(fā)渾，在測試時容易發(fā)生變化，從而影響光度法的測定。假陽性的出現會影響農殘速測法的準確性和可靠性，給農產品質量安全檢測帶來困難和誤導。因此，需要采取有效的措施來減少或消除假陽性的干擾。

4 在基層農產品質量安全檢測中應用農殘速測技術的改進策略

4.1 加強對檢測試劑的質量控制和管理

第一，選擇適合的、穩(wěn)定性好、操作簡便、價格合理的檢測試劑，并做好保存和使用期限的標識。（1）檢測試劑應具有良好的抗溫度、濕度、光照等環(huán)境因素的能力，不易變質、失效或降解；（2）檢測試劑應具有簡單的使用方法，無須復雜的儀器和設備，無須專業(yè)知識和技能；（3）檢測試劑應具有合理的成本效益，既能滿足檢測需求，又能節(jié)約檢測經費；（4）檢測試劑還應有明確的保存條件和使用期限，避免過期或不適宜的檢測試劑影響檢測結果。

第二，建立健全檢測試劑的質量標準和檢驗方法，規(guī)范其生產和使用流程，保證其質量的可靠性。（1）檢測試劑應建立科學、客觀、系統的質量評價體系，包括靈敏度、特異性、準確性、重復性等指標；（2）檢測試劑應采用有效、便捷、經濟的質量檢驗手段，包括加標回收率、交叉反應率、穩(wěn)定性試驗等方法；（3）檢測試劑應有規(guī)范、完善、可追溯的生產和使用記錄，包括原料來源、生產批次、使用日期等信息。

第三，加強對檢測試劑的質量監(jiān)督和管理，及時發(fā)現和處理質量問題，保障其質量安全。（1）檢測試劑應建立有效的質量監(jiān)督機制，包括定期抽查、不定期巡查、投訴受理等方式；（2）檢測試劑應建立及時的質量問題處理機制，包括問題報告、問題分析、問題整改等步驟；（3）檢測試劑應建立嚴格的質量責任制度，包括責任主體、責任內容、責任追究等內容，以強化各方的質量意識和責任意識[7]。

4.2 提高對測試結果的判讀能力

測試結果的判讀能力是指對農藥殘留檢測數據進行分析、評價和判斷的能力，包括對檢測方法、檢測過程、檢測結果的掌握和把握，以及對檢測結果與相關標準、規(guī)范、法規(guī)的比較和評估。測試結果的判讀能力不僅要求具備一定的農藥殘留檢測知識和技能，還要求具備一定的邏輯思維和創(chuàng)新思維。而提高對測試結果的判讀能力，可從以下2 個方面進行改進。

第一，加強對農殘速測技術的理論學習和實踐訓練，掌握不同類型的農藥殘留的檢測原理、方法和注意事項，提高對檢測結果的理解和判斷能力。農殘速測是一種在現場或近現場對農產品中的農藥殘留進行定性或半定量檢測的技術，包括化學速測法、免疫分析法、酶抑制法、活體檢測法等[8]。這些技術各有優(yōu)缺點，需要根據不同的檢測目標、樣品類型、檢測條件等因素選擇合適的檢測方法，并掌握其操作規(guī)范和誤差來源。

第二，結合農產品的種類、產地、季節(jié)、施藥情況等因素，分析可能造成假陽性或假陰性的原因。這些誤判可能由于農產品本身的成分、色素、次生物質等與檢測試劑發(fā)生反應或干擾，也可能由于樣品處理不當、試劑質量不佳、操作失誤等因素造成。應采取必要的預處理措施，如稀釋、過濾、清洗等，以減少或消除干擾因素的影響。

5 結語

農殘速測技術是保障農產品質量安全的重要手段，也是提高農業(yè)科技水平和競爭力的必要條件。農殘速測技術在基層農產品質量檢測中已經取得了一定的成效，其中基于人工智能的農殘快檢技術和膠體金免疫速測技術是目前較為成熟、有效的農殘速測技術，具有檢測速度快、操作簡單、靈敏度高、成本低等優(yōu)點，并且這兩種技術分別適用于檢測對農產品外觀有影響和對農產品內部有影響的農藥殘留。隨著我國農業(yè)現代化和鄉(xiāng)村振興的推進，農殘速測技術將在基層農產品質量安全檢測中發(fā)揮更大的作用和價值，為我國農業(yè)生產和消費提供更高效、更便捷、更智能的服務。