最近在网上时不时就看到一些因食用受到农药严重污染的水果蔬菜而造成的急性中毒事件的报导，即时农药残留检测的问题越来越引起人们的重视。用植物病害检测仪检测以胆碱酯酶体系的动力学光度分析为基础的有机磷和氨基甲酸酯类农药快速检测方法，因其方便快捷、精确度高的特点，得到了日益广泛的应用。而随着基于酶动力学光度分析法原理的农药残留快速检测农业部标准和国家标准的先后颁布，已出现了相应的检测仪。为了提高农药残留分析的准确度，提出了一种改进的酶动力学分析算法：在计算方法上，以多点采样最小二乘法代替简单的两点读数方式；在测量方法上，以光强值I代替吸光度值A，计算A~t曲线的斜率值K。

现在这些改进的算法已成功应用在本研究所开发的植物病害检测仪上，测量原理在正常情况下，胆碱酯酶催化乙酰胆碱水解产生黄色物质。用光度计测定吸光度A随时间t的变化，可计算出A~t曲线的斜率K。分别测定空白样品的斜率值K0和待测样品的斜率值Kt，可求得抑制率Y。

Y = (K0-Kt)/K0×100%

    在一定条件下，抑制率Y与农药浓度c呈正比关系。通过Y的大小，即可判断样品中农药残留是否超标。农业部和国家标准推荐的分析方法中，斜率K是通过3 min前后吸光度值A的差值求得：

Y =△A0-△At△A0×100%=(A0_end-A0_start)-(At_end-At_start)(A0_end-A0_start)×100%(2）计算方法的改进

现有的这种两点读数确定斜率K的测量方法，虽然计算方法简单，但A值单次测量误差会直接影响到最终抑制率Y的测量结果。最小二乘法被广泛地应用于线性回归模型中斜率K的计算。Gauss-Markov定理证明，若误差服从正态分布，最小二乘法估计在线性无偏估计中具有最优性。因此在本所研制的便携式农残检测仪上，改为了六点最小二乘法：每隔36秒(0.6 min)测量一次数据，三分钟共测量6个数据点，由仪器内置的微处理器进行最小二乘线性回归计算求得K值。我们在实验室中对同一样品重复测量5次，分别用两点法和六点最小二乘法求取样品A~t曲线的斜率值K，结果列入表1。从实验结果可以看出，六点最小二乘法求得各K值的极差和相对标准偏差均小于两点法。六点法可将因外界干扰引起的单次A值测量误差对斜率K值造成的影响降到最低，提高了测量结果的稳定性与可靠性，减小了实际测量中产生错报、误报的可能。

     测量方法的改进

在动力学光度分析法中，斜率K的计算一般都是通过吸光度值来计算的。假设每隔t秒等步长地测量一个吸光度值Ai，测量n组数据，则通过最小二乘线性回归所得A~t曲线的斜率K为：

K =（n∑tiAi-∑ti∑Ai）/（n∑t2i-(∑ti)2(3)）

传统的斜率K的测量，都是先测量光强值I0、Ii，根据Ai= -lg(Ii/I0)计算出Ai后，再代入公式(3)计算出K值。对于等步长的吸光度测量方式，我们可以直接将Ai= -lg(Ii/I0)和ti=it代入公式(3)，展开并推导出如下关系式：

当n为奇数时

K =6tn(n2-1)×(n-1)lg(I1In)+(n-3)lg(I2In-1)+…+2lg(I(n-1)/2I(n+3)/2)

当n为偶数时

K =6tn(n2-1)×(n-1)lg(I1In)+(n-3)lg(I2In-1)+…+lg(In/2I(n+2)/2)

　   由此公式的推导结果可以看出，K值的计算不需要使用原始光强值I0。同时从公式(4)中也可以看出，当测量数据点个数n为奇数时，中间的数据点I(n+1)/2并没有参与运算，不会对测量结果产生实质性的影响。因此在确定测量方法时，应选择偶数个测量数据点。对于农业部和国家标准推荐的两点测量方法，有n=2，t=3 min，代入公式(5)最终可简化为：K0=13×lgI0_startI0_end　　　　Kt=13×lgIt_startIt_end对于本文所用的六点量法，有n=6，t=0.6 min。根据公式(5)可简化为：K0=121×5lg(I01I06)+3lg(I02I05)+lg(I03I04)　　Kt=121×5lg(It1It6)+3lg(It2It5)+lg(It3It4)。

    从植物病害检测仪检测农药残留的最新算法介绍中我们了解到，该仪器在检测农药残留的时候内部工作的算法，这套现在最先进的算法程序已经得到了广泛的应用，并在农业中体现出了很好的实用价值，为我国农业科技的发展奠定了坚实的基础。