中國的農業生產和肥料行業正迎來新的機遇與挑戰。隨著經濟的持續發展和人民生活水平的提高，我們不再僅僅追求糧食的“量”，而是更加關注糧食的“質”——營養豐富、健康無害的食品成為大眾關注的焦點。

今天，我們將通過《肥料與健康》2024年第6期商照聰、師蓉、張巍等作者的最新文章《糧食安全與國民健康背景下我國肥料產業創新的思考與探討》，帶大家走進肥料產業與公眾健康之間互動關系的研究，探討肥料如何在提升作物產量的同時，保障糧食的營養質量，進而推動健康中國戰略的實施。

從人均糧食占有量上來看，我國人均糧食占有量持續增長。半個世紀間，我國國民經濟發展和科技研發應用水平快速提升，伴隨著人口數量增長的同時，糧食和重要農產品的穩定安全供給能力也在持續增強：1975年，人均糧食占有量為310.5 kg；2000年，人均糧食占有量為366.04 kg；2012年起，人均糧食占有量持續保持在450 kg以上；2023年，我國人口數量達到14.1億，糧食總產量695 400 kt，人均糧食占有量493 kg左右，遠高于國際公認的糧食安全線。2024年，我國糧食產量已經實現“二十”連增，口糧實現完全自給，谷物自給率保持在95%以上。

從品類上來看，我國糧食的供給結構也在發生著變化。隨著經濟發展、國家實力和人民生活水平的提高，我國居民的食物消費結構和需求呈現出新的現象，除了小麥、稻谷和玉米等重要農產品之外，薯類、豆類、油料作物、蔬菜、食用菌、鮮瓜果等在糧食中的產量和消費量所占比例在提高；同時，肉類、水產品、蛋類、奶類、食用植物油的產量與消費量在食物結構中的地位也越來越重要。

與75年前相比，當前我國居民主要健康指標均發生了較大的變化，居民人均壽命大大延長，嬰幼兒、孕產婦死亡率呈現數量級下降。上述三大指標的變化，標志著我國居民的健康水平得到了較大提高。調查顯示，我國居民的健康指標隨著居民膳食供給和膳食結構的變化逐漸發生了變化，營養不足也不再是影響國民健康的主要問題。

然而，在社會發展過程中，其他類型的疾病開始出現并逐漸成為我國重要的公共衛生問題，如以肥胖癥、惡性腫瘤以及高血壓、糖尿病、血脂異常等各類心腦血管疾病為代表的慢病發病率逐年上升，甚至出現了年輕化的趨勢。

造成慢病的原因比較復雜。研究表明，大約有70%的慢病與“隱性饑餓”有關，包括肥胖癥、心血管疾病、糖尿病、視力下降、免疫力下降等。《中國居民膳食指南科學研究報告(2021)》也指出，“隱性饑餓”是導致中國慢病，如心血管疾病、腦卒中、慢性腎病患者越來越多的重要原因。

《中國居民營養與慢性病狀況報告(2020年)》顯示，我國人口中，超重及肥胖癥人口有5.07億(全球第一)，高血壓患者人口達到4.2億，血脂異常人口有2億，脂肪肝人口有1.2億，糖尿病人口有1.21億(全球第一)；青少年的超重、肥胖呈明顯增加趨勢，6~17歲的兒童青少年超重肥胖率接近20%；6歲以下的兒童達到10%。雖然城市居民與農村居民在慢病患病率方面略有差異，但整體上都呈現高發的態勢。

造成“隱性饑餓”的因素包括膳食攝入不足、飲食結構不平衡、中微量元素缺乏、傳染病、營養吸收障礙等。目前我國居民出現“隱性饑餓”的重要生活原因之一是飲食結構不平衡，中國居民膳食結構中，紅肉和含糖飲料攝入量超過中國居民膳食指南的推薦攝入量，而其他食物則低于推薦攝入量，其中全谷物和水果的日均攝入量僅為推薦攝入量的一半，蔬菜和水果攝入不足的比例為44.7%。同時值得關注的是，中國成人微量營養素的攝入嚴重不足，如有90%以上的人群膳食鈣攝入量沒有達到推薦攝入量，50%以上的人群鋅攝入量沒有達到推薦攝入量，70%以上的人群維生素C攝入量沒有達到推薦攝入量。

多種因素引發的“隱性饑餓”及慢病問題對糧食供應系統提出了挑戰，尤其對于我國這樣的人口大國在“糧食安全”戰略和主要農產品保持持續增產的大形勢下，尋找解決“隱性饑餓”的方案就顯得更加重要。

肥料與國民健康

我國慢病防治工作歷經近70年的發展，經歷了從關注疾病到關注危險因素，從“重在治療”到“重視預防”等幾個過程，做了大量的工作，在實施過程中完成了多個成功案例，但防控效果總體上仍然存在“醫防脫節”“重治療輕預防”“模式不完善”“家庭自我管理營養依從性較差”等情況，并未能實現有效的根源性改善效果。

人體健康與農作物生產及生產條件密切相關，若能夠立足食物鏈營養供給的傳遞規律，從農業生產方式和施肥技術上采用對土壤營養環境有利和使作物富營養化的措施，充分發揮營養改善植物和人體健康的有效手段，則能夠改善人體疾病狀況，從而貢獻人體健康。

基于此，需重新認識營養與生命的關系，探索營養素、食物和疾病之間的因果關系，即從養分供給的土壤和肥料等方面出發，探索其與植物、動物及人體的互動關系。

肥料是糧食的“糧食”，為作物生長提供必需的養分，是農業高效生產和提高作物產量、品質的重要保障。在我國農業經濟高速發展的過程中，在集中力量解決糧食安全問題的同時，也出現了一些新情況。如長期的高投入、高產出的高強度農業生產方式以及粗放的農業生產管理方式等，也帶來了肥料利用率不高、環境過載壓力過大、土壤地力下降、農產品營養品質下降等產業問題。這些問題，不僅與肥料產業的健康發展相關，更與國民健康密切相關。

總體上，我國常年化肥用量仍占世界化肥消費量的30%左右；單位耕地面積的化肥用量是世界水平的3倍，是歐美國家的2.5倍；肥料利用率偏低，其中氮的利用率為40%，磷的利用率為10%~20%，鉀的利用率為35%~50%，遠低于發達國家的水平(見圖1，數據來自聯合國糧農組織網站)，且有近50%的肥料滯留在了環境中，帶來了環境污染的風險以及土壤和作物健康的問題，進而可能會影響人體健康。

圖1  2014—2022年中國與日本及歐美主要國家單位糧食產量的用肥量對比

一直以來，我國對農產品營養變化的研究較少，也鮮有對單一作物進行營養的長期定位研究，但世界上一些國家對農產品營養跟蹤調查和田間試驗的結果，可為農產品內在營養成分的變化情況提供參考。Davies對美國農業部從1950—1999年記錄的43種園藝作物營養成分和產量(去除歷史數據中的不確定成分)進行跟蹤調研，發現這些果蔬的蛋白質、鈣、磷、鐵、核黃素(維生素B2)和維生素C含量在過去半個世紀以來“的確下滑”了，如紅蘿卜中的鐵含量下降24%；茄子中的維生素C含量下降44%；西蘭花中的鈣含量下降37%；冬瓜中的核紅素含量大幅下降52%，平均而言，與50年前相比下滑5%~40%。

上述數據意味著人體從食物中攝取的營養物質越來越貧乏，而人體因微量元素攝入不足帶來的健康問題是客觀存在的。在中國慢病高發的當下，尤其是全球氣候持續升高，更增加了作物營養流失的風險，應高度關注農產品營養變化與人體健康的密切關系，積極通過農業改良措施來改善人類面臨的營養與健康問題。

糧食安全和國民健康背景下肥料產業的前景展望

在糧食安全與國民健康的雙重要求下，亟需創建一個“在安全的基礎上吃飽，在健康的基礎上吃好”的糧食安全體系和國民健康保障體系。肥料作為植物的營養、食物營養鏈條上的源頭性投入品，通過科學施用保障作物健康和營養豐富，可以在促進和改善國民健康中發揮積極作用。因此，在新時代背景下，肥料產業將面臨一場變革和自我變革的創新之旅。

我國從二十世紀七十年代開始大量施用化肥，2015年化肥總施用量達到歷史最高峰(見圖2)，成為全球化肥施用量最高的國家。雖然化肥本身無害，但施用量超過作物需求就會造成資源環境問題以及農產品品質問題。近年來，我國相繼實施了“測土配方施肥”“化肥使用量零增長行動”等多項政策和措施，化肥施用量增長趨勢在2016年首次出現轉折，實現了自1974年以來的首次負增長。

圖2  1980—2022年我國化肥施用總量及走勢

從化肥本身的生產來看，除了盡可能選擇環境友好型的綠色原料，還需在低能耗、低排放的綠色制造路線上探尋新的發展空間，尤其是復合肥，作為我國重要的工業產品和農業消耗品，在近年肥料的使用量趨勢中呈持續增量的態勢，復合肥產業的發展壯大對我國化工行業綠色經濟發展以及下游農業的安全生產和綠色經濟發展的影響較大。

從產品功能上來看，在綠色生態的產業發展要求下，肥料產品創新向養分高效型、固碳培肥型、增效及提高養分轉化效率型、養分均衡型以及增值型肥料類別發展。

首先是科學應用的問題，產品的配方設計和使用應有針對性，應根據不同作物及作物不同生長時期的養分需求規律、不同地區土壤肥力現狀及肥料利用率(受養分種類和土壤質地的影響)開發一系列有針對性的肥料配方，并結合肥料配方設計要求，做好養分之間合理的配伍性。

其次，外源性營養元素一旦進入土壤這一復雜體系中，各元素之間既可以相互促進，又可能產生拮抗。所以肥料應用還應關注其“肥際效應”，需考慮肥料中各營養元素之間的互動作用，以及施肥對土壤中礦物質營養元素的影響等。如主糧中小麥等糧食作物是人體日常錳攝入的主要來源之一，小麥籽粒中的錳含量受磷供應量、土壤酸堿度和土壤有效錳含量等因素的影響，可通過調控肥料使用方案，如優化土壤有效磷含量的合理范疇、調控磷肥的合理使用量來平衡農產品的產量與其中的錳含量，實現作物產量與品質的平衡。

我國目前尚缺乏肥料使用過程的技術法規約束，還需立足安全底線和以健康為導向，建立標準化、規范化的種植過程管理制度。如蔬菜是容易富集硝酸鹽的作物，蔬菜中的硝酸鹽在一定條件下可轉變為亞硝酸鹽，對人體產生直接危害，破壞血紅蛋白中的Fe²⁺等。在實際農業生產中，若缺乏對蔬菜中硝酸鹽含量的檢測和控制，則無法確保蔬菜質量的合格。因此，應根據不同作物的生長和養分吸收等的規律，建立相應的過程管理制度，通過制度約束，規范農業生產過程，如對農業投入品的使用時間、施用安全期、施用方法等提出包括技術標準和生產流程等在內的技術管控要求，形成品質可溯源技術和法規體系。

應重視對“食藥同源”理論的理解和應用。從營養供給的源頭上來看，恰當的農業生產方式和合理用肥，不僅可以提供品質優良的食物營養，還可以通過多種技術方案實現食物的功能化，達到“以食為藥”的食物防治效果。此外，“是藥三分毒”的觀點在我國深入人心，合理的食療養生可以讓人們在享受美食的同時達到治療疾病的目的，也不會帶來毒副作用，且用材平常、價格低廉，不需花費昂貴的醫療費用。

此外，應提高社會對營養與健康的認知。加大營養與健康等相關知識的宣傳和科普，讓人們正確了解和認識食物，掌握必要的營養知識，形成健康的生活方式和消費需求，才能為發展優質優價的農業模式培養健康的社會土壤和氛圍。

促進數據建設與共享是十分必要的。我國缺少相應的農產品營養品質基準數據庫, 因此有必要通過對典型果蔬營養演變的長期定位試驗研究等多種方式，建立起主要食用農產品營養狀況和變化的基準數據庫。此外，還需要大量的人體健康和流行病學數據，讓相關的服務機構共享這些信息，則可降低成本和提高效率，更好地開展疾病防治工作。

最后，應積極推進食物鏈“營養互動”課題研究，探討形成“營養改善規劃”的多學科研究和多產業合作機制和抓手，構建化學、農學、土壤學、營養學、醫學等的生態協調系統，搭建資源共享平臺，聯合攻關產業的技術壁壘，降低成本和提高效率，提升科技創新能力，促進跨學科研究和跨界合作。