农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用

郭 磊

（贞丰县农业农村局 贵州黔西南 562200）

为了有效地控制和减少农产品中的农药残留，需要建立一套科学、合理、有效的检测体系，对农产品中的农药残留进行快速、准确、便捷地检测。目前，我国已经建立了一定规模的农产品质量安全监管体系，但仍存在一些问题，如检测手段滞后、检测效率不佳、检测成本高昂、检测覆盖面不全等。为此，本文探讨了农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用与发展情况，为提高我国基层农产品质量安全水平提供参考和借鉴。

1 农产品农残的危害

农产品农残是指农作物在生长过程中或收获后，因使用农药、兽药、化肥等而残留在农产品中的有毒有害物质。农产品农残对人体健康和环境安全造成了严重的危害，主要表现在以下3 个方面。

第一，影响人体健康。农产品农残会通过食物链进入人体，导致急性或慢性中毒，甚至致癌、致畸、致突变等。据曾静、乔雄梧研究统计发现，我国每年因食用农产品农残而引起的急性中毒病例超过10 万例，死亡率高达10%[1]。第二，破坏生态平衡。农产品农残会污染土壤、水源、空气等环境要素，破坏自然资源的再生能力，影响生物多样性，威胁生态安全[2]。例如，农药残留会杀死有益昆虫，造成害虫抗药性增强，导致农药使用量不断增加。第三，影响农产品质量。农产品农残会降低农产品的品质和营养价值，影响其风味和外观，降低其市场竞争力和消费者信任度。例如，果蔬中的有机磷类农药残留会使其变色、变味、变形。因此，控制和减少农产品农残是保障人体健康和环境安全的重要任务，也是提高农产品质量和市场竞争力的必要条件。

2 农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用方向

2.1 基于人工智能的农残快检技术

基于人工智能的农残快检技术是指利用人工智能的方法和技术，如图像识别、语音识别、自然语言处理等，实现对农产品中农药残留的快速检测和分析。该技术的优势是可以提高检测的准确性、灵敏度和效率，降低检测的成本和难度，增强检测的智能化和便捷性。从应用层面分析，该技术可以分为2 个种类。

第一，基于图像识别的农残快检技术，即通过拍摄农产品的表面图像。利用深度学习算法，识别出农产品的种类、品质、病虫害等特征，然后根据不同特征选择合适的农残检测模型，预测出农产品中可能存在的农药残留种类和含量。该技术可以实现无损、无接触的农残检测，适用于对农产品外观有影响的农药残留，如有机磷、氨基甲酸酯等[3]。

第二，基于语音识别的农残快检技术。通过录制农产品生产者或消费者的语音信息，利用自然语言处理算法，分析出语音中包含的关于农产品种植、施肥、喷药等方面的信息，然后根据这些信息推断出农产品中可能存在的农药残留种类和含量。该技术可以实现无须专业知识、无须专业设备、无须专业人员的农残检测，适用于对农产品内部有影响的农药残留，如除草剂、杀菌剂等。

2.2 胶体金免疫速测技术

胶体金免疫速测技术是一种利用胶体金纳米颗粒作为标记物，通过特异性抗原抗体反应，实现农药残留的快速检测的方法。该技术具有以下4 个优点：一是检测速度快，一般在10 分钟内可得到结果。这对于基层农产品质量检测来说，可以极大地节省时间和人力成本，提高检测效率和效果。二是检测操作简单，无须复杂的仪器和设备。只需将待测样品与胶体金免疫速测产品进行反应，观察反应条上是否出现红色条带，即可判断样品中是否含有农药残留。三是检测灵敏度高，可达到μg/kg 或μg/L 的水平。这意味着该技术可以检测出极低浓度的农药残留，满足我国和国际上对农产品质量安全的严格要求。四是检测成本低，每次检测费用不超过1 元人民币[4]。这对于基层农产品质量检测来说，可以极大降低检测经费的负担，增加检测频率和范围。

3 农残速测技术在基层农产品质量安全检测中的应用现状

3.1 应用情况

农残速测技术是指能够在短时间内对农产品中的农药残留进行快速、简便、准确的检测的技术，是保障农产品质量安全的重要手段。农残速测技术在基层农产品质量检测中的应用情况，可从以下3 个层面进行分析。

首先，在农产品生产基地，农残速测技术可以帮助农户及时了解自己种植的农产品的农药残留状况，从而合理使用农药，防止过量或不合规使用，保证农产品质量安全。同时，也可以为基地的质量管理和追溯体系提供有效的数据支撑。

其次，在农产品流通环节，农残速测技术可以帮助批发商、零售商、超市等流通主体对进货的农产品进行快速筛查，及时发现和拒绝农药残留超标的农产品，避免不合格产品进入市场，保护消费者权益。同时，也可以提高流通主体的信誉和竞争力。据统计，截至2022 年底，全国共有1.5 万个农贸市场、2.8 万家超市、4.2 万家餐饮单位等开展了农残速测技术的应用，覆盖了90%以上的主要流通渠道[5]。

最后，对于农产品监管部门，农残速测技术可以帮助其对农产品进行现场抽检或执法检查，快速判断是否存在违法违规行为，及时采取行政处罚或其他措施，以有效维护市场秩序和公共利益。同时，也可为农产品监管部门提供科学、便捷、经济的检测手段。

3.2 面临的问题和挑战

3.2.1 检测试剂的稳定性不高

目前，农残检测领域常用的检测试剂有酶抑制法、酶联免疫法和胶体金免疫法等，但这些检测试剂都存在一定的稳定性问题。

第一，检测试剂受温度、湿度和光照等环境因素的影响，导致检测结果不准确或失效。例如，酶抑制法中的乙酰胆碱酯酶在高温下会失活，胶体金免疫法中的胶体金颗粒在高湿度下会聚集。第二，检测试剂可能受基质干扰，即在与农产品提取液混合时，检测试剂可能会受到农产品本身的成分或其他物质的干扰，导致检测结果出现假阳性或假阴性。其中，假阳性是指实际上不存在或低于限量标准的农药残留被误判为存在或超标的情况；假阴性是指实际上存在或超过限量标准的农药残留被误判为不存在或合格的情况。例如，酶联免疫法中的抗体可能会与农产品中的蛋白质或多糖发生非特异性结合，胶体金免疫法中的显色反应可能会被农产品中的色素或还原剂影响。第三，检测试剂也会受操作条件限制。在使用检测试剂过程中，需要遵循一定的操作规范和流程，否则会影响检测质量和效率。

3.2.2 测试结果容易出现假阳性

假阳性是指在农残速测过程中检测出农药残留超标，但实际上是由于农产品本身的成分或其他物质的干扰所造成的误判。假阳性的产生主要有以下2 个方面原因。第一，某些蔬菜样品中含有对酶有抑制作用的植物次生物质，如葱、蒜、萝卜、韭菜等。这些物质同样也能起到农药抑制酶活性的作用，故会使测定结果偏高，即产生假阳性[6]。第二，某些蔬菜色素含量高、汁液多，如番茄、茄子等。这些物质会使测试溶液带色或发浑，在测试时容易发生变化，从而影响光度法的测定。假阳性的出现会影响农残速测法的准确性和可靠性，给农产品质量安全检测带来困难和误导。因此，需要采取有效的措施来减少或消除假阳性的干扰。

4 在基层农产品质量安全检测中应用农残速测技术的改进策略

4.1 加强对检测试剂的质量控制和管理

第一，选择适合的、稳定性好、操作简便、价格合理的检测试剂，并做好保存和使用期限的标识。（1）检测试剂应具有良好的抗温度、湿度、光照等环境因素的能力，不易变质、失效或降解；（2）检测试剂应具有简单的使用方法，无须复杂的仪器和设备，无须专业知识和技能；（3）检测试剂应具有合理的成本效益，既能满足检测需求，又能节约检测经费；（4）检测试剂还应有明确的保存条件和使用期限，避免过期或不适宜的检测试剂影响检测结果。

第二，建立健全检测试剂的质量标准和检验方法，规范其生产和使用流程，保证其质量的可靠性。（1）检测试剂应建立科学、客观、系统的质量评价体系，包括灵敏度、特异性、准确性、重复性等指标；（2）检测试剂应采用有效、便捷、经济的质量检验手段，包括加标回收率、交叉反应率、稳定性试验等方法；（3）检测试剂应有规范、完善、可追溯的生产和使用记录，包括原料来源、生产批次、使用日期等信息。

第三，加强对检测试剂的质量监督和管理，及时发现和处理质量问题，保障其质量安全。（1）检测试剂应建立有效的质量监督机制，包括定期抽查、不定期巡查、投诉受理等方式；（2）检测试剂应建立及时的质量问题处理机制，包括问题报告、问题分析、问题整改等步骤；（3）检测试剂应建立严格的质量责任制度，包括责任主体、责任内容、责任追究等内容，以强化各方的质量意识和责任意识[7]。

4.2 提高对测试结果的判读能力

测试结果的判读能力是指对农药残留检测数据进行分析、评价和判断的能力，包括对检测方法、检测过程、检测结果的掌握和把握，以及对检测结果与相关标准、规范、法规的比较和评估。测试结果的判读能力不仅要求具备一定的农药残留检测知识和技能，还要求具备一定的逻辑思维和创新思维。而提高对测试结果的判读能力，可从以下2 个方面进行改进。

第一，加强对农残速测技术的理论学习和实践训练，掌握不同类型的农药残留的检测原理、方法和注意事项，提高对检测结果的理解和判断能力。农残速测是一种在现场或近现场对农产品中的农药残留进行定性或半定量检测的技术，包括化学速测法、免疫分析法、酶抑制法、活体检测法等[8]。这些技术各有优缺点，需要根据不同的检测目标、样品类型、检测条件等因素选择合适的检测方法，并掌握其操作规范和误差来源。

第二，结合农产品的种类、产地、季节、施药情况等因素，分析可能造成假阳性或假阴性的原因。这些误判可能由于农产品本身的成分、色素、次生物质等与检测试剂发生反应或干扰，也可能由于样品处理不当、试剂质量不佳、操作失误等因素造成。应采取必要的预处理措施，如稀释、过滤、清洗等，以减少或消除干扰因素的影响。

5 结语

农残速测技术是保障农产品质量安全的重要手段，也是提高农业科技水平和竞争力的必要条件。农残速测技术在基层农产品质量检测中已经取得了一定的成效，其中基于人工智能的农残快检技术和胶体金免疫速测技术是目前较为成熟、有效的农残速测技术，具有检测速度快、操作简单、灵敏度高、成本低等优点，并且这两种技术分别适用于检测对农产品外观有影响和对农产品内部有影响的农药残留。随着我国农业现代化和乡村振兴的推进，农残速测技术将在基层农产品质量安全检测中发挥更大的作用和价值，为我国农业生产和消费提供更高效、更便捷、更智能的服务。