功能农业发展的必要性及途径分析

王强盛，余坤龙，甄若宏，甘立军，张 慧

（1南京农业大学现代农作制度与生态循环农业实验室，南京 210095；2江苏省农业科学院，南京 210014）

0 引言

党的十八大以来，习近平总书记将粮食安全作为治国理政的头等大事，强调“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上，我们的饭碗应该主要装中国粮”。从中长期发展来看，中国粮食供求仍处于一种紧平衡态势，特别是面对复杂的国际形势、持续增长的国内需求、地缺水少人多的国情以及种粮比较效益低、自然灾害多发和结构性矛盾比较突出等潜在风险隐患[1]，国家“十四五”规划纲要首次将粮食综合生产能力作为安全保障类约束性指标予以明确，体现出党中央对国家粮食安全前所未有的高度重视。

近年来，中国粮食安全总体形势表现为产量高、供应稳、储备足。从生产上来看，中国粮食已实现“十七连丰”，粮食总产量连续6年稳定在6500亿kg以上，口粮完全自给；人均粮食占有量470 kg以上，远远高出国际400 kg的平均水平[1]。同时，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，优质绿色安全功能性农产品（食品）越来越受到全社会的关注，已由过去吃得饱、吃得好向吃得营养健康转变。功能农业是通过生物营养强化或其他生物技术手段使农产品（食品）具备保健功能的农业模式，所生产或加工出的农产品（食品）能够具有营养功能、感知功能和生理调节功能的健康产品，并与生物技术、智慧农业等成为未来农业科技的重大突破点之一。

当今，国家和社会对城乡居民营养健康非常重视，已取得明显成效。国务院办公厅印发《中国食物与营养发展纲要（2014—2020年）》指出，中国农产品综合生产能力稳步提高，食物供需基本平衡，食品安全状况总体稳定向好，居民营养健康状况明显改善，食物与营养发展成效显著。但是，中国食物生产还不能适应营养需求，居民营养不足与过剩并存，营养与健康知识缺乏，必须引起高度重视。2016年10月中共中央和国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》指出，制定实施国民营养计划，深入开展食物（农产品、食品）营养功能评价研究，全面普及膳食营养知识，发布适合不同人群特点的膳食指南，引导居民形成科学的膳食习惯，推进健康饮食文化建设。建立健全居民营养监测制度，对重点区域、重点人群实施营养干预，重点解决微量营养素缺乏、部分人群油脂等高热能食物摄入过多等问题，逐步解决居民营养不足与过剩并存问题。2019年7月健康中国行动推进委员会制定《健康中国行动》指出，合理膳食是保证健康的基础，目前，中国居民营养健康状况明显改善，但仍面临营养不足与过剩并存、营养相关疾病多发等问题，钙、铁、维生素A、维生素D等微量营养素缺乏依然存在，膳食纤维摄入明显不足；总体目标是到2030年，全民健康素养水平大幅提升，健康生活方式基本普及，居民主要健康影响因素得到有效控制，居民主要健康指标水平进入高收入国家行列。2020年12月国家卫生健康委发布《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》指出，居民超重肥胖问题不断凸显，慢性病患病/发病仍呈上升趋势；合理膳食和重大慢病防治纳入健康中国行动。这些为功能农业（农产品或食品）快速发展提供强大的社会氛围和政策支持。

1 发展功能农业的必要性

1.1 产品市场需求旺盛

中国民众对健康生活的需求日益旺盛，功能农业所生产出来的农产品或加工出的食品是支持健康生活的关键所在，因而功能农业有着巨大的潜在需求和广阔发展空间。国家统计局数据[2]显示2018年中国城乡居民身体疾病中高血压患者有1.2亿人、血脂异常患者有2.7亿人、糖尿病患者有1.8亿人、超重或肥胖患者有0.93亿人、脂肪肝患者有1.2亿人，心理病患中抑郁症患者有0.55亿人、焦虑症患者有0.41亿人；2021年7月国家卫生健康委指出，中国儿童青少年总体近视率为52.7%，6～17岁儿童青少年超重肥胖率近20%。这都需要功能农产品（食品）以及保健食品的调理，因而功能农业的市场前景广阔、潜在需求量大，功能农业将是“中国机遇”。

1.2 营养均衡产品需求

功能农产品（食品）能够满足不同层次、不同类别营养需求。现如今人们不再完全依附无机矿物盐的形式来补充矿物质，更多地依靠天然、绿色、安全的植物源矿物质来增加营养，因而富硒、富锌、富钙等自然农产品（食品）能够更好地满足人们通过食物补充矿物质的需求，也大幅度降低无机矿物质人体吸收可能带来的拮抗效应，显示出功能农业在生物矿物质生产中和人体营养健康中具有不可替代的作用。

1.3 产业附加效益需求

现行农业综合生产能力较高，但部分农业生产的经济效益较低甚至亏损，单纯依靠纯粹的农业生产来实现农业增效、农民致富和乡村振兴难度较大。通过适度的功能农业生产和产业链的发展，能够大幅度提高农产品（食品）生产的附加值，既提供了市场需求的优质安全绿色农产品（食品），又有效增加了农民的经济收入，还适度改善了功能农产品生产过程中“减肥减药”的环境状况。

2 影响功能农业发展的问题

目前，中国已初步构建了具有中国特色的功能农业发展体系，如富硒农产品产业、“维生素”计划，但从实践发展角度来看，还存在以下短板或不足。

2.1 传统思维约束

长期以来，中国农产品和传统食品生产非常重视数量和质量安全，但存在对农产品（食品）微量营养素含量问题的忽视，某种程度上带来了“隐性饥饿”问题，隐性饥饿也就是摄入足够的碳水化合物、脂类、蛋白质等宏量营养素外，微量矿质元素和维生素等微量营养物质摄入不足或营养失衡，不能满足人体正常的营养和健康需求[3]。目前，中国居民在钙、锌、维生素等微量营养素普遍缺乏，其中成年居民的膳食结构不尽合理，宏量营养素供能比例失衡，膳食钙、锌、硒、镁、维生素B1和维生素B2摄入不足状况较为严重[4-6]。另外，农业经营者对功能农业产品的开发力度不够，难以充分满足社会需求，如营养丰富的虾肉，富含优质蛋白质、维生素A、B1、B2和烟酸、钙、磷和磷脂、铁、镁等营养成分，对心脏活动和幼儿孕妇有良好的营养调节作用，社会缺口约20%。

食用保健食品是发达国家补充微量营养素的重要渠道。英国35%成年人食用保健食品，美国50%以上人群食用保健食品，芬兰和丹麦等国家食用保健食品比例约为32%～60%[7]，通过功能农产品（食品）消费补充中国居民的微量营养素十分必要和紧迫，要尽快制订符合中国国情的农产品（食品）微量营养素提升计划[3]，因地制宜地构建相应的产业体系，提升“健康中国”质量。

2.2 技术资源限制

人体生长发育和生理代谢过程需要碳水化合物、水、蛋白质（氨基酸、多肽）、维生素和氮、磷、钾、硒、钙、锌、铁、铜等重要营养素，因而人类生存离不开营养丰富的农产品（食品）。然而，在日常生活中人体常出现硒、锌、钙、铁和碘等营养物质不足，当今全球超过20亿人口处于营养不良状态[8]，超过50%土壤缺乏微量元素，直接导致部分作物减产和农产品质量降低，而且农产品部分微量营养素含量呈下降趋势，微量营养素不足已经对人体健康产生了不利影响。中国40%的土壤缺锌和铁，72%的土壤缺硒，30%的土壤缺铜、钼和锰，富硒耕地仅占全国耕地的2.56%，特色耕地资源总量非常小，但开发利用价值大[9]；中国大部分地区土壤、水、植物、人类饮食和头发中的硒含量都很低，39%～61%中国居民硒的日摄入量低于世界卫生组织/粮农组织的推荐值(26～34 μg/d)，应着眼于深入了解硒在环境和食物链中的浓度、形态和分布，以便更好地利用硒资源，弥补硒缺乏，评估硒的状况和对人类健康的生态影响[10]。苏州作为中国经济最发达的地区之一，居民每日硒摄入量约为44 μg，未满足每日60 μg的推荐摄入量[11]。近年来，由于食物源营养素摄入不足带来慢性病高发频发日益受到世界关注[12]。另外，中国功能农产品（食品）微量营养素研究起步较晚，至今与发达国家相比有较大差距，虽然中国功能农业的品种类型多、涉及范围广、功能效应多、综合效益高，尤其是人口众多，潜在消费量大，具有很强的持续发展潜力，但目前在育种技术、生产技术、加工技术、产业链技术、信息化技术等多方面还不能完全支撑整个功能农业产业链发展。针对不同地区、不同人群的微量营养素缺乏与失衡问题如何高效评估和精准施策还未解决[13]，从功能农产品（食品）到饮食后的人体生理性功效分析更为缺乏[14]，需要不同领域、不同专业人员协同创新。

2.3 管理制度不配套

中国已经制定了较为完善的微量营养物质摄入量的标准，并明确了不同人群摄入量的差异值，为民众合理膳食和补充微量元素提供了科学的参考条件，也为功能农业健康发展提供了十分重要的基础支撑。但从整体上来看，包含微量营养素的功能农产品（食品）从产前到产中、产后甚至人体吸收代谢等全过程标准数量不足、系统性不强、生理性参数不够，并且针对不同人群的有效性不高，涉及的管理部门多，带来功能农业标准连贯性有待提升；另外，功能农业技术含量高，品种质量要求高，对标准规程要求更高，目前功能农业相关的管理制度不配套，还不能满足各类人群对功能农产品（食品）生产、消费的要求。

2.4 市场信息不匹配

目前，中国功能农产品（食品）宣传力度不足，新媒体关注度不高，市场知晓度和接受度不高，多数功能农产品（食品）只能按常规农产品（食品）价格出售，全国富硒农产品产值仅为100亿元左右，产业链产值也仅为1000亿元左右[9]，因此，功能性农产品（食品）亟需通过各种媒介进行宣传，加强科普力度。现今，消费者存在盲目性购买或者信任度较低的状况，尽管老年人购买的热情高，但选择性不多，盲目性较大；生产销售存在营养成分不明确、信息不准确、标识不规范、宣传不真实和信誉度偏低等问题。

3 功能农业发展的主要路径

中国功能农业发展虽然取得长足的进步，极大地满足了不同人群的差异性需求，但仍未获得民众的广泛认可。纵观整个发展历程和未来趋势，应把发展功能农业作为推进乡村振兴的重要抓手，通过出台政策、完善机制、健全服务、振兴产业，为农民增收拓宽渠道，为农业增效提供捷径。

3.1 构建完善的政策制度保障体系。

中国人口众多，群体庞大，现有常规农产品消费能够基本满足市场需求，但现有常规农产品主要集中于初级农产品，农户往往增产不增收、消费者往往吃饱吃不好，中高端消费者对功能性优质农产品（食品）需求强劲却并未得到满足，超过3亿人存在“隐性饥饿”，因此需要加大对功能农业科技研究、产业基地建设、集群加工、金融服务、惠农政策等支持力度；结合国内外功能农业发展的趋势和实践，根据中国功能农业的发展状况和潜在市场，把功能农业列入国家重点研发的范畴，进行区域性研发示范，发挥科学技术是第一生产力，同时惠及广大居民；把功能农业列入国家现代农业产业技术体系，分区域进行协作，做到领域分工，强化技术协作，实现功能农业的高质量发展，满足人们日益增长的美好生活需求。从目前社会发展来看，大力发展功能农业（农产品或食品）、提供安全优质绿色农产品供给非常紧迫，需要社会相关部门出台相关政策措施支持和鼓励功能农业的健康发展，一是围绕功能农业产业体系，整合科技、农业、食品、环保等相关部门资源，进行中长期整体规划，建立联合实施和监测评估机制；二是完善相关法律法规和制度建设，将发展功能农业、保障食品安全，进而保障人体健康提升到法律制度层面；三是充分发挥高校、企业在功能农业技术研发、产业发展和实施中的创新主体作用。近年来，中国农业大学、南京农业大学、中国科技大学、中国科学院南京土壤研究所、山西农业大学等在富硒功能农业物化产品开发、产业发展管理和生物功能效应等方面均取得重要进展，为功能农产品产业体系的发展奠定了坚实的基础。

3.2 加快功能性农产品的品种更新

种子是农业的“芯片”，加快功能性农产品种源技术攻关，构建中国特色的功能农业种质创新体系，这是功能农业发展的“硬核”，而现有核心技术创新不足，亟需加大育种核心技术创新。中国育种科技自主创新能力需要不断攀升，特别是在育种的理论和关键核心技术方面，与国际领先水平还有一些差距，目前中国缺乏一些高品质的、有特殊功能的品种和产品，迫切需求培育更多的高产高效、绿色高抗、适宜机械化的功能性优良品种。通过科技改良功能农产品的品种品质，提升抗性和产量，让功能农产品成为好商品，能够有好销路，才能最终实现农户增收致富和消费者满意。2021年中央一号文件提出加快实施农业生物育种重大科技项目，将有效促进功能农业新品种选育的加快发展，抓住以基因编辑、合成生物学、人工智能等技术融合发展为标志的现代生物育种科技革命机遇，从而实现功能农业种质资源和新品种的跨越式发展，遵循种业创新发展规律，实现功能农业发展补短板、破卡点，构建现代农业发展的新格局。

3.3 加强功能农业生产的合理管理调控

功能性农产品的功效因子形成或功能性食品的加工都需要适当的管理调控，根据品种物性的特征，选择合适的功能性农产品品种类型，在适合的温度、湿度、光照、水土等资源条件下充分发挥功能性农产品的主要成分因子，从而确保功能性农产品功效因子达到最佳效能。合理的栽培或养殖管理措施对功能性农产品的功效成分形成和含量多少有着重要的影响，因而更要注重相应的绿色健康种养技术措施，如种养密度、肥水管理、微肥施用、生物养分敏感性（玉米的锌、水稻的硅、苹果的钾等）、食物链/网组合以及激发功效因子的环境调控等多重生产管理措施。其中微肥运筹是功能农产品形成的重要调控因素，微量元素是多种酶的成份或活化剂，参与碳素同化转运、氮素代谢和氧化还原过程等，能促进植物生长、繁殖器官形成发育和增强抗性，根据土壤肥料缺乏程度和植物生长需求，在氮磷钾大量元素基础上，适时适量增施微肥是获得优质高产功能农业的有效措施。

3.4 加快功能农业品牌化建设和社会监管

当前，中国已经实现全面建成小康社会的第一个百年奋斗目标，人们生活质量有了极大提高，农产品消费也将逐渐由商品消费向品牌消费转变，产品的供求关系也逐渐由卖方市场向买方市场过渡，大力发展农业品牌建设能够更加提升资源品牌要素价值，有利于实现由数量型、粗放型向质量型、效益型转变。近年来，日本推出新的食品标签系统“带有功能声明的食品(FFC)”用来允许企业自评食品安全性、标记功能性并说明每日摄入量；将富含β-隐黄素、O-甲基化儿茶素、β-葡聚糖、β-伴大豆球蛋白等的功能农产品列入食品标签系统FFC[15-16]。这显示，充分迎合消费需求变化特征，大力发展质量有保障、产品可追溯、品牌有声誉的农产品，才能更好满足人们日益增长的消费需求，充分激活现代农业产业的活力，以解决农产品区域性、结构性和季节性过剩、以及产品滞销等现实问题，有效解决小生产和大市场之间的矛盾，构建功能农业的质量优势、市场优势，提高功能农业的市场竞争力和占有率。从而实现农业规模化、高效益和可持续发展。因此，推进功能农产品区域公用品牌、企业品牌、农产品品牌建设，提高农产品的市场竞争力，实现区域化布局、专业化生产、规模化种养、标准化管理、产业化开发、品牌化经营、社会化服务的过程，这是功能农产品高质量发展的必备条件。美国功能食品主要包括带有特定声明的常规食品、膳食补充剂（维生素类、草药/植物类、特殊补充剂、替食型补充剂、运动营养类等）、强化食品、特殊膳食食品和药效食品，对不同配伍组分的协同增效作用和功能性食品的专利、商标等知识产权保护较为关注；并由企业负责成分的安全性和产品功能声明的科学性，美国食品药品管理局负责市场监督管理，企业与行业协会自律对保障农业功能产品的安全质量十分重要[17-18]。欧盟功能食品主要有膳食补充剂、新食品、特殊营养用途食品、强化食品和有营养健康声明的普通食品，成分包括维生素、矿物质、草本植物、氨基酸、微生物来源产品、藻类来源产品、动物组织等；欧盟执行的“食物中营养与健康声称法规”、“食品中维生素、矿物质及其他特定物质的添加法令”、“膳食补充剂指令”、“新食品管理法规”、“特殊营养用途的食品管理法规”等都涉及到功能食品的管理[19-21]，随着功能食品、营养补充品市场的不断扩大，健康声明已成为一种重要的食品管理手段，并把功能性食品的营养和健康声明纳入监管范围。中国功能农业产品的社会管理也需要构建更加完善的自律措施、管理制度和信息追溯平台，为功能农业产品的庞大社会市场提供高效管理。

3.5 加强功能农业多渠道文化价值和市场宣传

针对目前社会整体上对功能农业的认可度不高、功能农产品（食品）的需求性较低，特别是对功能性农产品（食品）的功效因子不清楚，加上部分“保健品”充斥市场，因而更需要对功能农产品、食品进行广泛的媒体宣传。通过建立农业信息发布平台，让城乡居民日常生产能够做到有的放矢；通过运用微圈、微博、微信公众号、抖音短视频、网络直播平台等新媒体，保证城乡居民能够及时了解功能农业的资讯；通过建立交流平台，促进功能农业生产经验的交流与学习；通过发展电子商务，实现线上电商、线下经销的市场融合拓展，与更多的零售终端实体互动“落地”，消费者可以“就地就近”买到优质放心的功能农产品（食品），帮助农民解决功能农产品（食品）销售问题，尤其是电商作为新兴业态，既可以推销功能农产品（食品）、帮助群众带货致富，又可以推动乡村振兴，促进功能农业向数字化、信息化转型升级，使农业生产焕发出新的生机与活力；加快“两品一标”认证服务，与当地独特文化结合起来，赋予功能农业品牌相应的文化内涵，从而形成有辨识度、差异化的区域特色功能农业品牌[22-23]，守护功能农产品（食品）的金色招牌。

中国农业大学、南京农业大学、中国农业科学院和国际食物政策研究所共同发布的《2021中国与全球食物政策报告》[24]指出，促进农业食物系统转型，调整食物供给结构，鼓励和支持健康、环保食物产业链的发展；通过改进技术，提高富含营养食物的生产，降低生产成本和价格，提高居民对高营养食物的可及性。因而，功能农业高质量发展，动力之源在于科学化、根本之道在于功能化、必由之路在于品牌化、固本之基在于标准化、保障之源在于市场化。随着新时代物质文化生活水平的不断提高，人们对功能性农产品（食品）的需求将不断提升，尤其对不同功能细分的农产品（食品）需求将更加迫切，这就需要深入实施“质量兴农、品牌强农、营销富民”工程，结合各地的自然生态条件和种养生产水平进行专业化生产，做好功能农业主要功效因子的监测和活性分析。在功能农业发展过程中，通过生产功能农业初级产品，加强农业产业内部融合与生产模式创新，将种植业与养殖业、加工业有机结合，实现功能农业初级产品初加工与精深加工，将功能农产品加工成功能食品，充分挖掘功能农产品价值[25]，大力推进功能农业绿色健康发展，以更好地服务于社会需求。