广西富硒功能农业“十四五”发展战略的思考

富硒功能农业是实现生态高值农业与“质量兴农”的战略突破口,在助力“健康中国”战略和“乡村振兴”战略方面起着重要的作用。广西拥有中国目前最大面积连片富硒土壤和一大批天然富硒农产品,发展原生态富硒功能农业具有得天独厚的资源优势和区位优势。广西发展富硒功能农业取得了一些成果,富硒农产品开发已初具规模,但工作起步较晚,富硒产业开发尚处于起步发动阶段,发展存在着标准不够完善、产业链条较短、科技支撑薄弱等问题。广西富硒功能农业发展,应立足广西的产业基础和资源条件,延长产业链,补齐创新链,构建服务链,积累数据链和提升价值链。

生物强化提高水稻糙米锌含量及其生物有效性

【目的】研究利用有机锌肥生物强化水稻糙米锌含量的可行性及其生物可给性。【方法】锌生物强化试验在江苏溧阳进行,供试锌肥为糖醇螯合态锌(Zn 170 g/L),供试水稻品种为中熟晚粳稻‘南粳46’。设5个处理:喷施清水(CK);锌肥喷施一次,用量为2.55 kg/hm^(2)(Zn1)、5.10 kg/hm^(2)(Zn2);锌肥喷施两次,总施用量为5.10 kg/hm^(2)(Zn3)、10.20 kg/hm^(2)(Zn4)。水稻成熟后,测定糙米中锌、植酸含量,测定糙米中锌赋存形态含量,计算糙米植酸/锌摩尔比、糙米锌赋存形态占比,并利用in vitro人工胃肠模拟法分析糙米锌在胃阶段和胃肠阶段的溶出量,以溶出锌与糙米锌量之比来计算糙米锌生物可给性。【结果】与CK处理相比,锌生物强化对糙米植酸含量无显著影响,但显著提高了糙米锌含量,Zn1、Zn2、Zn3和Zn4处理的增幅分别为23.93%、37.51%、82.38%和87.81%,Zn3和Zn4处理增幅差异不显著。Zn1、Zn2处理对糙米植酸/锌摩尔比无显著影响,Zn3和Zn4处理显著降低了植酸/锌摩尔比。锌处理不同程度提高了糙米中各赋存形态锌含量,Zn2处理显著提高了糙米盐溶态和碱溶态锌含量,Zn3处理显著提高了所有赋存形态锌含量,而Zn4处理显著提高了除水溶态锌外的其他3类锌含量,Zn3和Zn4处理间各赋存形态锌含量无显著差异。锌处理水平影响着糙米各赋存形态锌的占比,与CK处理相比,Zn1处理下各赋存形态锌占比无显著变化,Zn2处理显著降低了复合态锌占比,Zn3处理显著降低了水溶态锌占比,而Zn4处理显著降低了水溶态锌占比,显著提高了盐溶态锌占比。锌生物强化可提高糙米中锌在胃肠阶段的溶出量,CK、Zn1、Zn2、Zn3和Zn4处理强化后糙米锌在胃肠阶段的溶出量分别为19.52、24.15、23.14、30.62和32.55 mg/kg,Zn3和Zn4处理的溶出量无显著差异,但明显高于Zn1和Zn2处理。相关性分析表明,糙米锌在胃肠阶段溶出量与糙米锌含量极显著正相关,与糙米水溶态锌占比极显著负相关,与复合态锌占比无显著相关,糙米锌生物可给性与植酸/锌摩尔比呈极显著相关。【结论】锌生物强化可显著提高糙米总锌含量,降低植酸/锌摩尔比,提高稻米中强化锌的生物有效锌。低施锌量虽然也提升了糙米的总锌含量,但不影响糙米中各赋存形态锌的比例。高施锌量不论是一次还是分两次喷施,不仅更有效提升了糙米总锌含量,还显著降低了水溶态锌占比,增加了盐溶态锌比例,因而提高了胃肠阶段的锌溶出量。因此,以提高糙米锌含量及其生物有效性为目的的生物强化措施推荐喷施5.10 kg/hm^(2)糖醇螯合态锌肥,并分两次施用。

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.

江西宜春市明月山地区土壤和多种作物中硒的含量及形态分布特征

硒在土壤-作物系统中的分布特征是天然硒生物营养强化国际合作计划的重要基础.为了调查天然富硒区土壤与农作物中硒的积累特征和分布规律,本研究采集并测定宜春明月山地区土壤和农作物硒含量,利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)测定农作物中5种硒形态含量.结果表明,土壤总硒含量为167~905μg/kg,中位值为373μg/kg,生物可利用硒含量为32~127μg/kg,中位值为53μg/kg;农作物中水稻、蔬菜、水果、茶叶的硒含量分别为9~210、23~282、1~20、30~221μg/kg;不同种类农作物中硒的形态组成不同,水稻中有机硒所占比例为83%,主要为SeMet;蔬菜样品中,茄子、辣椒、空心菜有机硒所占比例分别为45%、65%、68%,硒赋存形态为SeMet、MeSeCys和SeCys2;茶叶样品中有机硒占比为47%,主要以Se(VI)、MeSeCys形态存在.总体而言,宜春明月山地区土壤总硒和生物可利用硒含量高,农作物总硒含量高、硒赋存形态好,辣椒、空心菜、水稻等可作为天然富硒农作物的推荐种植品种.