功能农业关键科学问题研究进展与“十四五”发展建议

功能农业是赵其国院士在2008年提出的农业新概念,主要是指农产品的营养化、功能化,旨在解决全球性的“隐性饥饿”问题,并重点满足消费者“吃出健康”的新需求.香山科学会议第669次学术讨论会与会专家认为,历经13年的探索,功能农业已初步形成了独特的学科和科技创新体系,实现了从“0”到“1”的突破.本文扼要阐述了9个方面关键科学问题及其相关研究进展:(1)通过对全国及区域土壤中矿物质的时空分布特征,反映母质和成土过程对土壤矿物质的含量影响;(2)土壤与作物间矿物质的吸收、转化,如人工根系实验系统(ARE系统)的建立、土壤中矿物质生物有效性的评价方法,以及植物中功能成分的转化机理等;(3)矿物质和重金属密切相关的超富集植物研究;(4)功能农业生产中功能成分对生物和环境影响评价;(5)功能农业长期科学试验站的研究成果;(6)功能农产品所制备的食物在蒸、炒、煮等烹调过程中以及其他加工技术下的功能成分形态变化的相关研究;(7)在健康效应评价方面,对功能性产品对人体健康的影响及其机理,以及相关功能农产品的干预研究;(8)天然富硒营养强化项目的研究;(9)基准物质的研制情况.在功能农业新技术研发方面,概述了包括食品、土壤和植物等功能成分及其形态的快速检测技术,基于功能农业种养一体化的功能畜牧业研究,涉及抗性淀粉、花青素等稻麦功能种质培育,功能物质的精准给肥调控技术等,有关新方法、新设施、新设备的研究进展.但目前我国功能农业总体上尚处于发展初期,创新链条还不完备,科技创新体系缺少国家平台和支持系统性创新的重大项目,与国家战略需求、地方政府发展愿望还不匹配.针对这些问题,本文提出了我国“十四五”期间功能农业的发展目标,并提供了一些发展建议,希望有助于推动我国功能农业实现从“1”到“100”的跨越式发展.

功能农业关键科学问题与发展战略

功能农业(functional agriculture)是指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,实现农副产品中一种或多种有益健康成分(如矿物质和生物化合物等)基于人类健康需求做出标准化优化的生产实践[1].功能农业概念是农业发展新方向,也是农业发展新趋势,着力解决居民的“隐性饥饿”问题.至此,功能农业走过了从“0”到“1”的关键阶段,其概念也不断深化,从最初提出的“农产品营养化、功能化”趋势,到更为准确的定义描述,再到关注对象从矿物质富含,扩展到花青素、抗性淀粉等有益化合物的标准化提升.