■ 尹雪斌 牛珊珊 趙其國 宋佳平 陳清清 王張民

1.中國科學技術大學地球和空間科學學院 合肥 230026

2.中國科學技術大學蘇州高等研究院功能農(nóng)業(yè)重點實驗室 蘇州 215123

3.山西農(nóng)業(yè)大學山西功能農(nóng)業(yè)研究院 太古 030801

4.南京恒寶田功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)研究院 南京 211800

5.宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院 宜春 336000

0 引言

“隱性饑餓”是指機體由于營養(yǎng)不平衡或者缺乏某種維生素及人體必需的礦物質(zhì)，同時又存在其他營養(yǎng)成分過度攝入，從而產(chǎn)生隱蔽性營養(yǎng)需求的饑餓癥狀，也被稱為“第二種饑餓”[1,2]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過于注重產(chǎn)量，大量使用氮、磷、鉀化肥，而忽視對作物尤其是對人體有益礦物質(zhì)的定量補充，使“隱性饑餓”問題更加顯著。由于缺乏與之相關的檢測等，“隱性饑餓”現(xiàn)象較容易被忽視，但長期缺乏礦物質(zhì)則會對人體健康造成不良影響。不但如此，土壤礦物質(zhì)流失及其生物有效性降低更會造成農(nóng)產(chǎn)品中礦物質(zhì)的嚴重流失。鑒于土壤和農(nóng)產(chǎn)品中礦物質(zhì)的流失，“隱性饑餓”問題已成為影響全民健康的主要障礙之一。

人體中含有的各種元素，除了碳、氫、氧、氮等主要以有機物的形式存在以外，其余的60多種元素如鈣、鎂、鉀、鈉、硒、鋅統(tǒng)稱為礦物質(zhì)。礦物質(zhì)是人體必需的7 大營養(yǎng)素之一，是構成人體組織和維持正常生理功能不可缺少的成分。人體無法自身產(chǎn)生、合成礦物質(zhì)，只能通過土壤—農(nóng)產(chǎn)品—人體鏈條傳遞獲得所需礦物質(zhì)。我國土壤礦物質(zhì)資源分布不均，在缺乏地區(qū)種植的農(nóng)作物等食品中富含的礦物質(zhì)相應缺乏，人體通過飲食攝入礦物質(zhì)的含量達不到標準范圍。為提高人體中礦物質(zhì)的含量，需采取一些技術手段使礦物質(zhì)在人體中發(fā)揮最大作用。生物營養(yǎng)強化技術可使作物、蔬菜等食品中的硒、鋅、鈣等礦物質(zhì)定量含有，是解決“隱性饑餓”的有效途徑。針對這一狀況，中國科學院院士趙其國于2008年在《中國至2050年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖》中提出功能農(nóng)業(yè)概念[3]，旨在通過生物營養(yǎng)強化或基因工程等技術，生產(chǎn)出具有健康改善功能的農(nóng)產(chǎn)品[4]，補充人體所需營養(yǎng)等。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新主要圍繞作物產(chǎn)量、作物健康等方面，而功能農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新則面向人體健康需求、營養(yǎng)元素定量控制、毒害控制、養(yǎng)分高效吸收轉(zhuǎn)化模型等。生物營養(yǎng)強化技術對作物中微量元素的定量控制提出了更高要求，是未來農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向[5]。

1 生物營養(yǎng)強化發(fā)展成因分析

1.1 我國Se、Zn、Ca資源分布情況

我國硒、鋅、鈣等營養(yǎng)元素的資源分布不均。硒在自然界中存在廣泛但分布不均，據(jù)世界衛(wèi)生組織報道我國是全球40多個缺硒國家之一。據(jù)《中華人民共和國地方疾病與環(huán)境因素圖集》顯示，我國從東北至西南呈現(xiàn)一個條狀缺硒地質(zhì)帶，平均含硒量低于0.125mg/kg，包括黑龍江、遼寧、吉林、陜西、甘肅、四川、云南、西藏等22個省、市、自治區(qū)[6]。1982年，中科院地理所環(huán)境與地方病組首次報道，我國有72%地區(qū)屬缺硒或低硒地區(qū)，2/3的人口存在不同程度的硒攝入不足，其中30%為嚴重缺硒地區(qū)，這些地區(qū)大部分食物硒含量低于0.02 mg/kg[7]，這些嚴重缺硒的地區(qū)也正是克山病、大骨節(jié)病等地方病的高發(fā)區(qū)域，由此揭示了硒與人體健康密切相關。我國土壤平均鋅含量為100 mg/kg，高于世界土壤平均含鋅量。不同類型的土壤含鋅量差異較大，變化幅度在3～790 mg/kg 之間[8]。即使是同一類型的土壤，也可能由于成土母質(zhì)的巨大差異，導致土壤所具有的鋅含量存在巨大差異?？傮w上我國土壤鋅含量呈現(xiàn)出南高北低現(xiàn)象，南方的酸性土壤平均鋅含量約163 mg/kg，北方的石灰性土壤平均鋅含量約78 mg/kg。鈣質(zhì)土在我國松遼平原、內(nèi)蒙東部、新疆準葛爾盆地北部和西北零星地區(qū)都有分布，其主要分布于甘肅、青海、內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)。我國缺鈣土壤主要分布在南方酸性紅壤和交換率低的砂質(zhì)土壤。華北、西北及東北西部和東南濱海地區(qū)的鹽漬土，其pH 多在9 以上，土壤中以鈉居多，交換性鈣低，有的僅為1 mg/100g 土，易引起作物缺鈣。

1.2 我國人體Se、Zn、Ca的缺乏情況

硒是人體必需的微量元素之一，具有抗氧化、抗衰老、增強人體免疫力等作用，硒缺乏導致免疫力下降，易患克山病、大骨節(jié)病等[9]。硒生物營養(yǎng)強化是功能農(nóng)業(yè)的重要研究方向之一。中國衛(wèi)生與健康委員會推薦成人日硒攝入量為60～400 μg/d，而中國72%地區(qū)的居民仍處于硒攝入量不足的狀態(tài)。比如克山病地區(qū)人群的硒每日攝入量甚至僅為7～11 μg/d，距最低推薦日攝入量60 μg 相差甚遠。鋅元素是所有生物生長發(fā)育所必需的微量元素，參與幾乎所有的人體代謝活動，其在細胞分裂、細胞生長、運輸、蛋白質(zhì)合成、DNA 和RNA 合成、DNA 復制等過程中起著至關重要的作用[10,11]，鋅缺乏導致生長發(fā)育不良、傷口愈合速度慢、味覺減弱[12]。全球約有17%的人口處于鋅缺乏狀態(tài)[13]，我國成人平均鋅攝入量由12.3 mg/d 減少到11.5 mg/d，低于中國營養(yǎng)學會所推薦的12.5 mg/d[14]。農(nóng)藝措施的鋅生物營養(yǎng)強化方法具有不需要改變?nèi)巳荷攀辰Y構的特點[15]，是鋅生物營養(yǎng)強化主要運用的方法。鈣是人體內(nèi)最重要的元素之一，參與各種生命活動過程，有“人體生命元素”之稱。鈣作為骨骼的主要成分，其攝入量標準為800～1200 mg/d。《中國居民營養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測報告（2010-2013）》[16]指出，鈣的平均攝入量為412.8mg，僅達到推薦攝入量的52%。我國居民普遍缺鈣，因此在作物生長過程中進行鈣生物營養(yǎng)強化，是解決“隱性饑餓”問題的重要途徑。我國居民人均硒、鋅、鈣攝入量普遍達不到正常范圍，而這些營養(yǎng)元素的生理需要量與中毒劑量范圍狹窄，因此需要發(fā)展功能農(nóng)業(yè)，采用相關技術使人體內(nèi)營養(yǎng)元素含量處于正常范圍，保障人體安全，改善“隱性饑餓”問題。

1.3 政策引領及發(fā)展時機

生物營養(yǎng)強化技術是功能農(nóng)業(yè)重點研究方向之一。功能農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)供給側(cè)結構性改革的重要路徑，是我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村改革的一大亮點。研究發(fā)展功能農(nóng)業(yè)，對于深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結構性改革，助力“質(zhì)量興農(nóng)”與“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略，重點解決人們礦物質(zhì)缺乏帶來的“隱性饑餓”問題，服務“健康中國”戰(zhàn)略都具有十分重大的意義。此外通過大力推進功能農(nóng)業(yè)理念方法、技術規(guī)范與產(chǎn)業(yè)合作，沿“一帶一路”倡議走向世界，功能農(nóng)業(yè)也是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)換道超車，不斷夯實國際領先優(yōu)勢，奠定行業(yè)領導地位的技術支撐與有力保障。2017年中央“一號文件”第三部分壯大新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，第15 條明確提出：“加強現(xiàn)代生物和營養(yǎng)強化技術研究，挖掘開發(fā)具有保健功能的食品”，這是功能農(nóng)業(yè)有關表述首次被寫入中央“一號文件”。2019年6月17日，國務院下發(fā)國發(fā)〔2019〕12號文件《關于促進鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的指導意見》中提出：“推進農(nóng)業(yè)與文化、旅游、教育、康養(yǎng)等產(chǎn)業(yè)融合，發(fā)展創(chuàng)意農(nóng)業(yè)、功能農(nóng)業(yè)”。在功能農(nóng)業(yè)政策引領以及發(fā)展時機的雙重必要條件下，發(fā)展生物營養(yǎng)強化技術以改善微量元素缺乏狀態(tài)從而解決“隱性饑餓”問題勢在必行。由此，南京國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心設立了功能農(nóng)業(yè)技術與產(chǎn)品開發(fā)項目；中國富硒產(chǎn)業(yè)研究院設立了富硒土壤及高含硒巖石分類標準研究項目；廣西壯族自治區(qū)科技廳設立了廣西壯族自治區(qū)富硒技術標準與示范重大專項項目；山西省農(nóng)業(yè)廳設立了山西省主要功能作物產(chǎn)業(yè)技術研究與示范項目；山西省科技廳設立了山西功能農(nóng)業(yè)共性關鍵技術研究與示范項目。本文是以上項目的部分研究成果，闡述了生物營養(yǎng)強化技術的發(fā)展成因及創(chuàng)新進展，并對未來發(fā)展方向進行了展望。

2 實現(xiàn)礦物質(zhì)營養(yǎng)強化的技術方法

2.1 礦物質(zhì)形態(tài)分析方法

植物對礦物質(zhì)的吸收具有選擇性，大體可以分為植物可利用的和植物不可利用的兩類。礦物質(zhì)被植物吸收后，會轉(zhuǎn)化為多種形態(tài)存在，自由離子是植物在吸收礦物質(zhì)過程中最易被吸收的形態(tài)[3]。生物體對礦物質(zhì)的不同形態(tài)的吸收有很大差異。礦物質(zhì)經(jīng)人體或動物吸收后，有的形成小分子狀態(tài)存在，例如：硒就會轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、甲基-硒代半胱氨酸等；有的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化為大分子形態(tài)，如含硒的多肽、多糖[3]。鋅、鎂、鐵在不同的功能蛋白中作為活性中心，協(xié)助蛋白發(fā)揮活性功能。礦物質(zhì)形態(tài)分析方法能夠?qū)崿F(xiàn)土壤、農(nóng)產(chǎn)品、食品和動物體中的從宏量到微量到超痕量元素定量檢測，從小分子到大分子形態(tài)分析技術，尤其是硒代氨基酸形態(tài)分析技術。可利用酶解法結合液相色譜-紫外消解-原子熒光光譜法、高效液相色譜與原子熒光連續(xù)使用等方法，分析研究載體中礦物質(zhì)的形態(tài)及含量。

2.2 土壤礦物質(zhì)生物可利用性評價方法

生物可給性指食物經(jīng)過消化系統(tǒng)消化后產(chǎn)生可溶解性的營養(yǎng)物質(zhì)，是生物有效性評價的基礎，也是應用最廣泛的生物有效性評價參數(shù)[17]。土壤礦物質(zhì)的生物可利用性一直處于動態(tài)變化中。以硒為例，硒形態(tài)變化如硒甲基化的過程會使硒揮發(fā)進入大氣，或是轉(zhuǎn)變成可溶態(tài)進入水體；微生物礦化過程會使有效硒轉(zhuǎn)換成單質(zhì)硒，降低硒的生物有效性。這些過程都會影響土壤生物有效硒的動態(tài)變化。影響土壤礦物質(zhì)生物有效性的因素包括土壤pH、Eh、有機質(zhì)等。人工模擬胃腸法，通過設定合適的條件，包括溫度、反應時間、機械攪拌、pH、消化酶等，模擬食物在人體胃腸中消化過程的各種反應，反應結束后測定食物中有效成分在胃腸模擬液中釋放出的量，這部分釋放到消化液中的營養(yǎng)物質(zhì)的量與初始加入的總量的比值即為該營養(yǎng)物質(zhì)的生物可給性。運用人工胃腸模擬實驗分析農(nóng)產(chǎn)品中礦物質(zhì)的生物可給性，并可對土壤環(huán)境質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品安全作出評估。

3 生物營養(yǎng)強化技術研究進展

3.1 六大生物強化策略

生物營養(yǎng)強化是解決“隱性饑餓”問題經(jīng)濟而有效的途徑。所謂生物營養(yǎng)強化就是通過育種或栽培手段，提高農(nóng)產(chǎn)品中能被人體吸收利用的營養(yǎng)元素含量。生物營養(yǎng)強化不同于普通營養(yǎng)強化，因為生物營養(yǎng)強化聚焦在動植物生長過程中富集營養(yǎng)成分，而不是在食品加工過程中人為添加營養(yǎng)成分。

生物營養(yǎng)強化技術的提出者美國農(nóng)業(yè)部首席科學家Gary B?nuelos 教授和中科大蘇州研究院功能農(nóng)業(yè)重點實驗室尹雪斌博士，以農(nóng)作物硒強化為例，共同總結了生物營養(yǎng)強化六大策略：

（1）天然富硒區(qū)種植作物；

（2）土壤施用富硒巖石；

（3）土壤施用有機植物硒；

（4）土壤施用硒肥或納米硒；

（5）作物葉面噴施硒溶液；

（6）作物種子浸泡硒溶液。

3.2 硒生物營養(yǎng)強化研究進展

硒生物營養(yǎng)強化方法包括：生物育種方法，即通過傳統(tǒng)的雜交育種法結合基因工程，進行富硒農(nóng)作物品種選育并進行推廣種植，優(yōu)點是利用作物自身吸收能力實現(xiàn)富硒強化，成本低，不易受外界環(huán)境干擾，缺點是育種時間長且強化效率低，硒含量提高不超過30%；噴施硒肥法，即在作物生育期，直接向葉面噴施含硒肥料，利用葉面氣孔吸收轉(zhuǎn)化為無機硒，優(yōu)點是效率高、能大面積快速實現(xiàn)硒強化，缺點是易用受刮風下雨等天氣影響，且存在無機硒殘留問題，標準化水平及安全性較低；土施硒肥法，即在作物種植土壤內(nèi)施加硒肥，提高土壤硒含量，進而提高作物硒含量。優(yōu)點是標準化水平和安全性高，是應用最為廣泛的農(nóng)作物硒強化手段。

3.2.1 農(nóng)作物硒生物營養(yǎng)強化

Radawiec 等[18]研究了土壤及葉面施用Na2SeO4對小麥籽粒硒含量的影響，結果表明土壤和葉面施硒均顯著提高了小麥籽粒硒含量，且葉面施硒的最佳時機為莖伸長期，采用根施和葉面噴施相結合的方式可獲得最佳的小麥硒強化效果。Lidon等[19]以Na2SeO3和Na2SeO4為硒肥進行葉面噴施，研究了水稻硒生物營養(yǎng)強化，結果表明相較于Na2SeO4，Na2SeO3更能促進硒在水稻籽粒中的積累，且水稻中硒的積累會對脂肪酸、糖類和蛋白質(zhì)的積累造成直接影響。已有研究表明，小麥是所有常見作物（小麥、水稻、玉米、大麥、燕麥等）中最有效的硒富集作物[20]。

3.2.2 富硒降鎘

鎘毒害將對植物造成嚴重的威脅，鎘含量升高會誘導植物體內(nèi)產(chǎn)生過量的溶解氧（ROS）[21]，ROS 會損害光和器官，從而對植物光合作用造成毒害作用[22]。研究表明外源無機硒能顯著緩解植物鎘毒害[23]。硒可減少重金屬脅迫的不利影響，適宜濃度的硒可以減輕鎘毒害從而促進植物生長[24]。在鎘污染土壤中施加外源硒可降低土壤中鎘的有效性，緩解水稻鎘毒害；對土壤中的鎘起到鈍化作用；抑制水稻根系鎘的向上運輸并降低籽粒鎘的積累；顯著提高收獲期水稻的光合速率從而提高水稻的地上部生物量和稻谷產(chǎn)量[25]。

3.3 鋅生物營養(yǎng)強化研究進展

3.3.1 小麥籽粒鋅生物營養(yǎng)強化

小麥籽粒中鋅的有效性是人類鋅攝入的重要途徑[26]。植酸極大程度上會影響小麥籽粒中的鋅含量，是由于其分子中的磷酸基與鋅的緊密結合將降低鋅的溶出率；而磷酸基的數(shù)目又影響肌醇磷酸酯與鋅的結合能力，磷酸基數(shù)目的減少伴隨著這種結合能力的減弱[26]。王張民等[26]研究表明，拔節(jié)期土壤施鋅可提高小麥籽粒中鋅的生物有效性，具體表現(xiàn)為隨著鋅肥用量的提高，小麥籽粒中的鋅含量顯著上升而植酸含量呈現(xiàn)小幅下降趨勢。Wang 等[27]通過田間試驗研究了施鋅對小麥鋅積累和植酸（PA）含量的影響，結果表明當土壤鋅肥施用量為300 kg/ha ZnSO4·7H2O 時，小麥的鋅生物營養(yǎng)強化效果最顯著。另外，當小麥籽粒中的鋅含量增加到60 mg/kg 以上時，植酸濃度及PA/Zn 摩爾比顯著降低。因此，農(nóng)作物產(chǎn)品中鋅的生物有效性可用植酸與鋅的摩爾比進行評價[28,29]。

3.3.2 水稻鋅生物營養(yǎng)強化

水稻是我國最重要的糧食作物之一，全國大約有2/3 的居民以大米作為主食[30]，對水稻進行鋅的生物營養(yǎng)強化，可顯著改善“隱性饑餓”問題。水稻是鋅的敏感作物，其生理特征和營養(yǎng)品質(zhì)很大程度上受到土壤有效鋅水平的影響[31,32]。趙麗等[30]通過土壤追施鋅肥研究了水稻植株鋅累積的情況，研究結果表明，土壤追施鋅肥可顯著增加水稻植株鋅的積累，且在一定程度上提高水稻籽粒中鋅的含量和積累量；同時研究表明，灌漿期是通過土壤追肥達到水稻籽粒富鋅的關鍵時期。

3.3.3 大蒜鋅生物營養(yǎng)強化

蒜是百合科蔥屬植物[33]，其全株可食且營養(yǎng)美味，富含微量營養(yǎng)素且對鋅有很好的耐受性[34,35]。以蒜為載體進行鋅的生物營養(yǎng)強化，可為富鋅產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化提供科學依據(jù)。潘斐等[36]研究表明，蒜的鋅生物營養(yǎng)強化可以提高其鋅含量，且不同組織鋅含量增長有差異，施鋅后各組織鋅賦存形態(tài)也會發(fā)生改變，同時體外胃腸模擬實驗表明可提高鱗莖的鋅營養(yǎng)品質(zhì)。

3.4 鈣生物營養(yǎng)強化研究進展

Imperio 等[37]研究了不同葉類蔬菜的鈣生物營養(yǎng)強化，發(fā)現(xiàn)鈣生物強化不影響草酸含量，菊苣中鈣的生物有效性最高，該研究利用體外消化法評價鈣的生物可給性并取得了良好的效果。葉類蔬菜是鈣元素的重要飲食來源，也是鈣生物營養(yǎng)強化的重要對象之一。

4 結語與展望

礦物質(zhì)含量缺乏導致的“隱性饑餓”問題，越來越引起人們的關注。通過生物營養(yǎng)強化技術，可使動植物、蔬菜、水果等人體主要食品中的礦物質(zhì)定量含有。硒、鋅、鈣的生物營養(yǎng)強化已取得一定程度的進展，使農(nóng)作物、蔬菜等食品中定量富含硒、鋅、鈣，在不改善人體膳食結構的基礎上，可滿足人體對礦物質(zhì)的需求。建設“功能農(nóng)業(yè)科技園”，完善功能農(nóng)業(yè)標準化體系、發(fā)展功能產(chǎn)品個性化設計、運用智慧化技術調(diào)控及監(jiān)測、促進技術融合集成運用，推動功能農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。加強生物營養(yǎng)強化技術發(fā)展，生產(chǎn)及推廣功能產(chǎn)品，如富硒稻米等，有助于改善“隱性饑餓”問題，提高人體健康水平，符合我國健康老齡化戰(zhàn)略。

4.1 標準化

功能農(nóng)業(yè)屬于我國牽頭推動的原始創(chuàng)新領域，在其標準化方面我國也應率先布局，包括功能農(nóng)業(yè)標準體系、認證與監(jiān)管體系、法律法規(guī)體系等方面，保障功能農(nóng)業(yè)有序發(fā)展。硒、鋅、鈣等營養(yǎng)元素的生物營養(yǎng)強化是功能農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要方向，也應建立相應的標準體系，推動礦物質(zhì)生物營養(yǎng)強化產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。我國市場上富硒、鋅、鈣等營養(yǎng)元素的功能產(chǎn)品名目繁多，而這些營養(yǎng)元素又具有兩面性的特點，因此為了使功能成分含量標準化，需要逐步制定功能農(nóng)業(yè)標準體系和認證體系。此外，還需要建立產(chǎn)地環(huán)境標準、種植生產(chǎn)技術規(guī)程、檢測標準、產(chǎn)品標準等，確保硒、鋅、鈣等生物營養(yǎng)強化產(chǎn)品滿足人類需求，符合健康標準，有助于改善“隱性饑餓”。

4.2 個性化

中國居民的膳食營養(yǎng)結構不平衡是影響國民健康的重要因素，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的人開始關注食品營養(yǎng)、身體健康，注重個性化食品的開發(fā)。戴小楓團隊[38]提出食品3D 打印技術與食品營養(yǎng)學科結合，某些食品原料由于味道比較特殊，不被食用者接收，可通過食品3D 打印的手段，將各種不同的原料進行配置，調(diào)整食品風味，同時利用3D 打印成型的方式豐富食品的外觀和色澤，增強食欲。對于硒、鋅、鈣等營養(yǎng)元素缺乏的人群，可以通過食品3D 打印，針對性的制定特殊膳食食品或食譜，實現(xiàn)精準營養(yǎng)食品的個性化定制。也可針對不同人群，例如嬰幼兒、老年人、糖尿病人等特定人群，開發(fā)特殊的富有營養(yǎng)元素的食品。開發(fā)不同人群或個性化營養(yǎng)需求食品，將實現(xiàn)對團體人群或個性化精準營養(yǎng)的配餐供應，為營養(yǎng)健康食品產(chǎn)業(yè)帶來新革命。

4.3 智慧化

硒、鋅、鈣等營養(yǎng)元素生物強化的產(chǎn)品開發(fā)過程中，需對產(chǎn)品生產(chǎn)的一系列流程進行智慧化掌控，以確保其營養(yǎng)元素含量、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益等滿足人類要求。功能產(chǎn)品生產(chǎn)過程中進行精準調(diào)控，如根際精準給肥、緩控釋肥等技術；收儲過程進行精準收割、精準儲存管理等技術。建立人工胃腸模擬系統(tǒng)，研究功能營養(yǎng)成分在人體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)化情況，探尋食品中功能成分與人體健康效應之間的關系。將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、遠程監(jiān)控、全程可追溯等智慧化技術應用于生產(chǎn)開發(fā)的全過程，通過智慧化方式生產(chǎn)更加便捷、精準、優(yōu)質(zhì)的功能產(chǎn)品。

4.4 技術集成化

技術集成是將產(chǎn)業(yè)全鏈條涉及的技術、功能和信息等集成到相互關聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使資源達到充分共享，實現(xiàn)集中、高效、便利的管理。硒、鋅、鈣等生物強化過程緊緊圍繞“巖石—土壤—肥料—作物（動物）—食品—人體”這一科學創(chuàng)新鏈條，其研究和產(chǎn)業(yè)鏈條從巖石、土壤、肥料，到植物、動物，并延伸到產(chǎn)品的加工，以及后續(xù)的有效性、安全性等方面，因此需將礦物質(zhì)形態(tài)技術、土壤技術、精準農(nóng)業(yè)技術、分子生物技術、環(huán)境效應評估技術、栽培技術、功能農(nóng)業(yè)技術、產(chǎn)品加工技術、快速檢測技術、智慧化技術、大數(shù)據(jù)分析技術、人工智能（AI）技術等多種技術集成使用，促進功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4.5 建設“功能農(nóng)業(yè)科技園”

提高營養(yǎng)元素含量，改善“隱性饑餓”問題，需要以完整的標準體系、獨特的個性設計、先進的智慧掌控、龐大的技術集成4大方面為抓手，促進功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。建議建設“功能農(nóng)業(yè)科技園”，集體系建設、科技研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售和運營服務為一體的高新技術園區(qū)。針對功能農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，建立標準系統(tǒng)、土壤管理系統(tǒng)、礦物質(zhì)形態(tài)檢測系統(tǒng)、精準調(diào)控系統(tǒng)、精準化管理與服務系統(tǒng)、管理技術統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一的技術支撐的綜合信息服務管理平臺等，集成各技術、要素，開展融合發(fā)展，更好的促進功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。