功能农业的探索与实践

随着农业生产技术的不断进步，粮食产量已经大幅提高，显性饥饿问题基本得以解决，但“隐性饥饿”——指的是由于缺乏某些微量元素或矿物质元素导致的营养不良的问题仍然广泛存在。在中国，功能农业作为解决“隐性饥饿”问题的有效途径，已经取得了显著的进展，成为农业研究的重要方向。

杨雨豪，宋佳平，陈友桃等作者在《肥料与健康》2024年第6期的《功能农业的探索与实践》一文中系统深入地探讨了功能农业在中国的发展现状、技术挑战与未来前景，强调通过生物强化和土壤改良提升农产品营养价值，以解决“隐性饥饿”问题。

功能农业的概念与发展

功能农业是2008年由赵其国院士在全球率先提出的农业新概念，着重于解决全球性的“隐性饥饿”问题。功能农业的概念是指在天然富含有益成分的土壤、生境中生长或通过生物营养强化技术及其他生物技术培育，基于人类健康需求，实现农副产品中一种或多种有益健康成分(如硒、锌、钙等矿物质、生物化合物)标准化、优化的生产实践。

农作物是功能农业研究的主要对象。近年来，随着我国功能农业的快速发展，研究主要集中在小麦、水稻、玉米等作物的矿物质强化方面，尤其是富硒和富锌农作物，得到了广泛关注。有益的矿物质微量元素是功能农业的又一重要研究对象。与人体健康有关的矿物质元素有硒、锌、钾、锶、铬、砷、锰、锡、碘、铁、镁、铜、硅、钒、钙、钠、钼、镍、氟、铷、硼和钴等，这些元素应是功能农业研究中需关注的主要元素。

功能农业的技术路径：如何强化作物营养？

要实现功能农业的目标，技术手段不可或缺。当前生物营养强化的主要途径有：

不同作物以及同一作物的不同品种之间对功能矿物质元素的吸收能力存在较大差异，因此通过品种选育，可以获得一些具有较强的富集某些有益矿物质元素能力的功能作物品种；再通过种植这些功能作物品种，以获得功能性农产品。

在天然富含有益矿物质元素(如富硒、富锌)土壤上种植农作物，是生产功能性农产品的重要手段。天然富含有益矿物质元素的土壤是指土壤本身有益矿物质元素的含量在一定的阈值以上，可以为作物生长发育提供较多的有益矿物质元素。

在非富含有益矿物质元素的土壤上进行农作物有益矿物质元素的营养强化，通常采用外源添加含有目标矿物质元素物质的方法。不同的矿物质元素在进行外源添加时，其形态也存在较大差异。从外源施用的方式上来看，主要分为两种：一种是将相关元素的化合物溶于水后进行叶面喷施，另一种是将相关元素的化合物制备成固体肥料后进行土壤施用。对于外源施用有益矿物质元素的最佳时间，尚没有统一的定论，目前的研究中有益微量元素肥料外源添加的时间通常为播种(移栽)或者即将进入生殖生长期(如水稻的开花期、玉米的抽雄期)。

尽管功能农业已经取得显著进展，但仍面临许多挑战：

功能性农产品中有关功能性营养成分的标准化生产技术尚不成熟。不论是在天然富含有益矿物质元素的土壤上进行农作物种植，还是外源添加有益矿物质元素进行农作物营养强化，农产品中功能性成分的定量标准化均尚未完全解决。

当前的研究对象主要集中在少数农作物上，研究的矿物质元素也主要集中于硒、锌、钙、铁等几种，大量其他农作物的功能营养强化的研究基本处于空白状态。多样化种植是今后农业发展的必然趋势，食品摄入的多样化也是未来饮食结构发展的必然趋势。

科技是第一生产力，功能农业想要快速良好地发展，必须以科技作为支撑。对功能农业的基础问题、基本原理进行探索和研究，是保证功能农业能够健康发展的基础。但是功能农业作为一个较新的研究方向，目前科研经费投入和科研人员数量都相对较少，限制了功能农业的发展。

发展建议

功能农业不仅能有效解决“隐性饥饿”问题，还为提升农业产业的附加值和促进健康中国战略提供了新的途径。在人工智能、大数据、物联网等先进技术在农业生产中的应用越来越广泛的背景下，应推动功能农业与土壤地质、肥料研发以及医学健康等多学科互相融合；此外，政府部门要重视功能农业的发展，从宏观层面做好功能农业发展的顶层设计；在高校、科研院所等机构组建专门的功能农业研究队伍，系统性地针对功能农业中存在的关键科学问题进行深入研究；与此同时，公众对功能性农产品的认知和接受度也需要逐步提高，建设功能农业生产示范基地，有效地推动功能农业研究的技术成果快速落地，快速推广。