中国富硒农业 发展蓝皮书

第一节 富硒农业的含义

一、硒的概述

硒（selenium，Se）是人和动物必须的微量元素。在元素周期表中，硒的原子序数是34，属于第4周期第六主族，是一种介于金属与非金属之间的过渡元素，其化学性质与硫和碲相似。硒也是一种稀有分散元素，在地壳中分布广泛但含量极少，能与金属和非金属反应形成有机或无机硒化合物。硒在地壳中分布丰度在0.05~0.09 μg/g，排在化学元素丰度的第70位，在土壤中的分布极不均匀，具有明显的地带性差异。土壤中主要以Se0、Se2-、Se4+和Se6+四种价态存在，按形态主要分为元素态硒、硒化物、有机态硒、亚硒酸盐和硒酸盐。元素态硒是土壤微生物还原亚硒酸盐或硒酸盐的产物，在一定条件下可在氧化剂及微生物作用下转换为硒酸盐或亚硒酸盐；硒化物主要存在于透气性差的强酸性土壤中；有机态硒主要由土壤含硒生物体分解形成；亚硒酸盐和硒酸盐是土壤中硒的主要存在形态，亚硒酸盐和硒酸盐均是水溶性的，在酸性土壤及还原条件下，亚硒酸盐是主要存在形态，在碱性和氧化环境中，硒酸盐是土壤中的主要存在形态。

硒是由瑞典科学家贝采里乌斯（Berzelius）首次发现的（图1-1）。1817年，Berzelius在焙烧黄土矿制硫酸时，无意中发现将剩下的红色残泥加热后会发出一种类似烂萝卜的臭味，经研究确认其中有一种与碲化学性质相似的新元素，于是他参照碲（原意为地球）的命名，给这个新元素命名为硒（即月亮的意思）。在硒被发现的很长一段时间里，一直被视为剧毒品，还被怀疑具有致癌，致畸等毒性作用。直到1957年，施瓦茨（Klaus Schwarz）首先发现硒是Factor 3主要构成部分，能抑制肝坏死，首先揭示了硒的有益生物学功能。上个世纪50年代，畜牧兽医学者发现牲畜的白肌病是由于饲草中硒元素缺乏导致，而在饲草中加入一定量的亚硒酸钠后便可治愈。从上个世纪初，在《克山县志》记载了我国黑龙江省克山县发生克山病，从建国初到上个世纪80年代，我国科研工作者在克山病等地方病防治上开展了大量研究，1973年杨光圻教授等在黑龙江、四川省凉山彝族自治州等低硒地区开展的硒防治克山病获得成功；同年Günzler等获得了谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）蛋白晶体结构，硒是其组成部分；也是在1973年，WHO和国际营养组织规定硒是人和动物必需的微量营养元素；1980年杨光圻教授在第二届“硒在生物学和医学中的作用国际研讨会”上报告我国低硒和高硒的研究进展引发广泛关注，会议决定第三届会议在中国召开；1984年第三届“硒在生物学和医学中的作用国际研讨会”在北京召开，杨光圻、于维汉教授等因在硒与人体健康方面的研究获得“施瓦茨奖”；1996年，西安交通大学王治伦教授、莫东旭教授在“硒与大骨节病”方面的研究获得“施瓦茨奖”；同年中国预防医学科学院于树玉教授在“硒与肝炎和肝癌” 方面的研究获得“施瓦茨奖”。目前研究已证实，硒是构成哺乳动物体内30多种含硒蛋白质与含硒酶如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还原蛋白酶以及碘化甲腺原氨酸脱碘酶等的重要组成成分，具有抗氧化、抗癌、提高机体免疫力等多种生物学功能。

图1-1 贝采利乌斯（Berzelius）及其收集的硒化合物（Jan, 2016）

二、富硒农业的含义

农业发展可分为三个阶段：高产农业、绿色农业和功能农业（赵其国，2016）（见图1-4）。在新中国成立之初，粮食供不应求，通过改良土壤、化肥农药施用及良种研发的高产农业被作为我国农业发展的首要任务；1989年，注重农产品生态安全的“绿色农业”被引进中国，包括无公害农业、绿色农业和有机农业；功能农业作为农业发展的第三个阶段，侧重于农产品的健康内涵。随着人们生活水平的不断提高，人们营养保健意识的日益增强，不仅想吃得安全，还想吃得健康，我国农产品最终要走向营养化、功能化，富硒功能性农产品正好迎合了人们的这种消费需求。我国农业目前迎来了农业发展第三个阶段（功能农业），富硒农业是功能农业最早开展的方向，具有广阔的发展前景。

富硒农业是现代农业的一个类型，属于功能农业的一种。人们通常认为，天然富硒区利用本地区的硒资源优势进行富含硒的农产品生产的农业生产方式，即可称为富硒农业，但这只是一种狭义的概念。广义的来讲，富硒农业是指以农产品为载体，利用农作物或畜禽进行硒的生物转化，产品中的硒含量达到富硒农产品相关标准的农业生产方式。在天然富硒区，植物可以利用土壤中的硒资源，通过生物转化的作用使植物农产品中的硒含量得到积累；在土壤缺硒地区，通过对农作物采取施硒肥的方式而使植物农产品中的硒含量得到积累；或通过饲喂富硒饲料，家禽等动物中的硒含量得到积累，从而发展富硒养殖业。富硒农业重点在于强调农作物或者畜禽对硒的生物转化过程，富硒农业生产的农产品为富硒农产品。

图1-4 农业发展的三个阶段（赵其国，2016）

第二节 富硒农业发展的背景

一、硒的研究历史

（一）硒的生物活性

硒不能由动物机体自身产生，必须通过外界摄取。人体硒缺乏会导致未老先衰，精神不振等症状，严重缺硒是会引发克山病、大骨节病，心肌病以及心机衰竭等；但是，过量的摄入硒也会导致人和动物发生中毒的情况。动物硒中毒主要体现在碱毒症和蹒跚症。家畜碱毒症是1860年最早由Madison提出，属于一种慢性硒中毒，在家畜中的中毒症状主要表现在食欲降低、脱毛、蹄损伤及内脏受损等，主要是由于家畜持续服食高于5 μg/g但低于40 μg/g的饲料所引起；蹒跚症由家畜长期少量食用一级指示植物（含硒100~10000 μg/g）所引起，前期症状为食欲减退、继而四肢及全身肌肉麻痹、呼吸困难，最终会因呼吸衰竭而死。而急性中毒主要由于家畜大量食用天然高硒植物所致（黄开勋, 2009）。人体硒中毒的主要症状表现为毛发脱落、指甲褪色以及神经系统衰弱等，但目前为止还没有发现硒中毒导致人死亡情况出现（谭见安, 1990）。20世纪60年代在湖北恩施地区鱼塘坝地区暴发脱发脱甲症等，最严重村庄的发病率可达到82.6%，后来在陕西紫阳等地也出现过类似症状，后经证实是由于体内硒含量过高引起的硒中毒，由此发现了湖北恩施和陕西紫阳地区是世界上的高硒地区（黄开勋, 2009; 谭见安, 1990; 程静毅, 1980）。

（二）硒摄入与人体健康

由硒摄入缺乏引起的地方病在我国主要体现在克山病和大骨节病上。《克山县志》1907年记载在克山县发病，上世纪30年代在我国东北等地区有较大范围发病，随后在其他地区如西南地区也发现了这种病，1937年正式命名为“克山病”，但很长一段时间内，克山病病因一直不清楚，直到上世纪70年代才证实缺硒是导致克山病发生的最主要因素。自1957年发现硒可以阻止大鼠食饵性肝坏死，至1980年杨光圻教授向世界介绍我国硒控制克山病的研究成果，使硒的研究进入到人体生物需求必需性及营养性研究新阶段。

1982 年，杨光圻教授等开始在四川省克山病区开展研究工作，得到成人膳食的硒最低需要量为17 μg/d，膳食硒最低供给量为22 μg/d；1983 年，得到成人膳食硒平均需要量为41 μg/d；1992 年得到成人膳食硒推荐摄入量（RDA或RNI）为50 μg/d、可耐受最高硒摄入水平（UL）为400 μg/d及硒的中毒剂量为800 μg/d（夏弈明, 2011; 秦俊法, 2014）；1988年，中国营养学会推荐膳食硒的日摄入量为50 μg/d，正常成人日摄入硒的安全和合适范围为50~250 μg/d，2011年更新为60~250 μg/d，且膳食硒最高安全摄入量为400 μg/d；1989年，美国食品与营养学会推荐成年男女硒的日摄入量分别为70 μg/d和55 μg/d；1996 年，世界卫生组织（WHO）和联合国粮食和农业组织（FAO）推荐成年男女硒的日摄入量（RNI）分别为40 μg/d和30 μg/d。

（三）硒的生物学功能研究

硒是一种人和动物必需的微量营养元素，遍布人体各组织器官和体液，其中肾中浓度最高。人体内不存在长期贮藏硒的器官，机体所需的硒主要是不断地从饮食中摄入。硒浓度的平衡对许多器官、组织的生理功能有着重要的保护作用和促进作用，当人体硒缺乏时，易导致免疫能力下降，威胁人类健康和生命。医学研究发现，人体四十多种疾病都与硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰脏疾病、糖尿病、生殖系统疾病等。硒具有许多非常重要的生物学功能（图1-5），具有抗癌、保护心脏、保护肝脏、防治近视和白内障、解毒、提高免疫力、延缓衰老和增强生殖功能等多种药理作用，被誉为“生命之火”、“心脏的守护神”和“抗癌之王”。

图1-5 硒的生物学功能

1. 抗氧化作用

硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成分，GSH-Px酶的作用是催化还原性谷胱甘肽（GSH）与过氧化物的氧化还原反应，可以发挥抗氧化作用，是重要的自由基清除剂。当机体内存在大量的不饱和脂肪酸时，当它们受到具有强氧化力的化合物攻击时，会发生过氧化反应生成过氧化物。而硒的抗氧化作用主要通过酶促反应清除脂质过氧化物和自由基。因此，通常将活性作为衡量硒在生物体内功能的指标。另外，正是由于“硒”的高抗氧化作用，适量补硒就能起到防止器官老化与病变，延缓衰老，增强免疫，抵御疾病，抵抗有毒害重金属，减轻放化疗副作用，防癌抗癌。

2. 增强机体免疫力

硒能清除体内自由基、排除体内毒素、抗氧化及有效的抑制过氧化脂质的产生，防止血凝块，清除胆固醇，增强人体免疫功能。一般来说，硒几乎存在于所有免疫细胞中，补硒可明显提高机体免疫力，包括有效提高机体的体液免疫和细胞免疫功能，增强细胞介导的肿瘤特异性免疫，有利于细胞毒性淋巴细胞的诱导，并明显加强细胞毒活性，能刺激蛋白质及抗体的产生，显著提高吞噬过程中吞噬细胞的存活率和吞噬率。

3. 防癌作用

近年来，美国的多项防癌试验充分证明，硒对多种人类癌症具有防治保护作用。而早在上世纪70年代，研究就发现癌症可能与机体缺硒有关，且在以后多种动物模型试验中也证实，硒能抑制肿瘤的生长，显著降低乳腺癌、皮肤癌、结肠癌和肝癌等多种癌的发生率。研究发现，硒是癌细胞基因表达的调节因子，能够诱导癌细胞程序性死亡，对机体细胞起到免疫作用。另外，硒可抑制癌细胞合成，改变癌细胞的恶性表型特征，具有诱导癌细胞分化的显著作用。

4. 防止心脑血管疾病

硒是维持心脏正常功能的重要元素，对心脏肌体有保护和修复的作用。人体血硒水平的降低，会导致体内清除自由基的功能减退，造成有害物质沉积增多、血压升高、血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢，进而送氧功能下降，从而诱发心脑血管等疾病。科学补硒对预防心脑血管疾病、高血压和动脉硬化等都有较好的作用。

5. 防治糖尿病

硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分，它能防止胰岛β细胞氧化破坏，使其功能正常，促进糖分代谢、降低血糖和尿糖，改善糖尿病患者的症状。

6. 防治地方性疾病

缺硒是克山病和大骨节病两种地方性疾病的主要病因。补硒能防止骨髓端病变，促进修复，且在蛋白质合成中促进二硫键对抗金属元素解毒，从而对这两种地方性疾病和关节炎都有很好的预防和治疗作用。

7. 硒与其他疾病

另外，硒在保护视力、调节甲状腺激素分泌及提升精子活力等方面都能起到一定的作用。

保护视力：硒能催化并消除对眼睛有害的自由基物质，从而保护眼睛的细胞膜。如果人眼长期处于缺硒状态，就会影响细胞膜的完整，从而导致视力下降和许多眼疾如白内障、视网膜病、夜盲病等疾病的发生。

强健脑功能：硒缺乏时能够使一些“神经递质”的代谢速率改变，同时人体内产生大量的有害物质如自由基也无法得到及时清除，从而影响人体的脑部功能。此外，增加硒摄入不但会减少儿童难以治愈的癫痫的发生，也可以有效地减轻焦虑、抑郁和疲倦。

调节甲状腺激素：硒与人体内分泌激素关系密切，其中人体甲状腺中硒的含量高于除肝和肾以外的其它组织，硒在甲状腺组织中具有非常重要的功能，可以调节甲状腺激素的代谢平衡，缺硒会造成甲状腺功能紊乱。

提升精力活力：研究发现不育症患者精液中硒水平普遍偏低，而如果精液中硒水平越高，则精子数量越多，活力也就越强。人类精子细胞含有大量的不饱和脂肪酸，易受精液中存在的氧自由基攻击，诱发脂质过氧化，从而损伤精子膜，使精子活力下降，甚至功能丧失，造成不育。而硒具有强大的抗氧化作用，可清除过剩的自由基，抑制脂质过氧化作用。男性不育症患者由于精液硒水平低，自然会削弱机体自身对精液中存在的氧自由基的清除和脂质过氧化的抑制，从而导致患者精子活力低下，死亡率高，引发不育症。

此外，硒对重金属具有一定排毒解毒的作用，硒能与体内的汞、铅、锡、铊等重金属结合，形成金属硒蛋白复合物而解毒、排毒，被誉为“重金属的天然解毒剂”。

二、富硒农业发展的背景

（一）我国是个缺硒大国

全世界范围内大致有10亿人缺硒，而我国也是世界上缺硒严重的国家之一，全国有5~6亿人口因膳食结构中硒含量不足，造成人体低硒状态，国家卫计委发布的《中国居民营养与慢病状况报告（2015）》显示，我国居民的人均日摄入量仅为44.6 μg/d，远低于WHO推荐的50 μg/d及中国营养学会推荐的60~400 μg/d。

中国土壤的硒元素分布不均，有1/3的地区严重缺硒，导致这些地区的人也会相对缺硒。我国表层土壤硒含量范围为0.006~9.13 μg/g，在我国土壤环境中，硒的分布呈中间低，东南和西北地区高的马鞍型趋势。在地图上，从东北地区暗棕壤、黑土向西南方向，经黄土高原上的褐土、黑沪土至川滇地区的棕壤性紫色土、红褐土、红棕壤、褐红壤地区，再至青藏高原东部和南部的高山草甸土、黑毡土，形成一条低硒带，跨入省份包括黑龙江、吉林、辽宁、北京、山东、内蒙古、甘肃、四川、云南、西藏，共计大约72%的国土面积存在不同程度的缺硒（<0.05 μg/g），其中缺硒区占（0.02~0.05 μg/g）占43%，严重缺硒地区（<0.02 μg/g）占29%。在低硒带西北方向为干旱地区富硒环境如陕西紫阳地区，东南方向为湿润地区的富硒环境如湖北恩施地区。

（二）我国富硒农业发展起步较晚

从我国居民营养膳食结构的现状和要求看，补硒是一种必然的趋势，而补硒的途径主要是食补富硒食物和药补含硒的药品和保健品，相比药补，食补主要是通过发展富硒农业，开发富硒农产品，提高食物链中“硒”的含量水平，现代医学证明，食补是目前人类补硒最科学、最安全的途径之一。而且，随着人们生活水平的不断提高，人们营养保健意见的日益增强，不仅想吃的安全，还想吃的健康，富硒产品正好迎合了人们的这种消费需求，越来越受到消费者的青睐，大力发展富硒农业前景广阔。

发达国家富硒农业发展较早，除传统富硒农作物产品外，在美国、日本、西欧、韩国、马来西亚、澳大利亚等国家，纯天然富硒畜产品如富硒牛奶、富硒猪肉、富硒鸡蛋等产品均已成功上市。美国研制开发了纯天然富硒果汁、富硒牧草、富硒奶，澳大利亚研制开发了纯天然富硒小麦、富硒啤酒、富硒饼干、富硒牛肉干等产品。自20世纪60年代在湖北省恩施土家族苗族自治州的鱼塘坝地区发现独立硒矿床以来，随后我国的富硒区被逐渐发现，目前已发现的富硒地区有：湖北恩施、陕西紫阳、江西丰城、广西巴马、贵州开阳、青海平安、重庆江津、湖南桃源、新田及福建诏安、寿宁和连城等。在我国居民对食品的营养要求日益提高的背景下，开发硒资源、利用硒资源、发展富硒农业及富硒产业的热潮正在国内兴起。各地大打“富硒牌”，在富硒特色农业、富硒绿色食品、饮品、药品保健品）、生物医药工业、无机硒工业和康复疗养健康旅游产业领域，加大硒资源开发利用力度，培育了一批龙头企业，富硒产业集群初步形成。我国的富硒农业产业经过十余年的发展，已初步形成了从农业生产到后期深加工的产业体系，但是因为起步晚，缺少有效的参考坐标系，我国的富硒农业产业在发展过程中，还存在着诸如：产业链条不清晰、产品品牌意识不强、发展模式模糊等一系列问题。但总体讲，我国富硒农业发展尚处于起步阶段，现有的开发并没有形成品牌化、规模化、集约化的生产经营模式，富硒农产品、富研食品加工程度较低，生产加工技术水平有待提高，产业链价值有待进一步发掘，产业市场开发与品牌建设亟待提升。

（三）迫切需要在缺硒区开发富硒农产品

我国传统的富硒区域如：湖北恩施、陕西安康、江西丰城等区域，由于其发展富硒产业相对较早，所以其农产品在市场上有一定的知名度和影响力，而新疆焉耆、浙江龙游等地，富硒土壤调查时间较晚，农产品进入市场尚未以富硒作为营销卖点，市场认知也相对欠缺。

湖北恩施州拥有2450 km2的全国第一的富硒土壤面积，是我国进行硒资源开发最早的地区之一。恩施的富硒农业产业化进程在全国范围内也走在前列，该区域最早进行富硒农产品的开发，初步形成了以富硒杂粮、富硒蔬菜、富硒茶、富硒禽畜产品、富硒中药材、富硒饮品及深加工富硒产品等为主打领域的产业格局。由硒多多公司、恩乐富硒土猪、恩施众森(硒红茶)、仙芝堂生物(绞股蓝)、聚硒康农业(硒农副产品)、润邦国际茶叶等富硒农业龙头为主，数百家中小型企业参与的富硒农业产业集群已出具规模，产业间协作逐渐加强，富硒产品的质量也逐步提升。从2014年开始，恩施州每年通过举办富硒产品博览交易会，带动恩施富硒产品的销售。然而，受地域、资源、环境保护限制，恩施的工业化水平整体较低，进而限制了该区域的农业产业化水平。由于地处中西部地区，恩施的富硒农业类企业具有：规模小、人才少、融资难等共性特征，农产品多为初级加工或原料出售，除茶叶、中药材外，其余品类的开发程度较浅，产品销售规模小，产业链整合能力差，产业融合尚在起步阶段，富硒资源的经济价值还有待于进一步的开发。

陕西安康拥有2026 km2的富硒土壤面积，富硒土壤面积居全国第二，仅次于恩施，同样基本建立了富硒农产品的产业链销售平台，且其富硒茶的发展一枝独秀，同时安康的富硒矿泉水、富硒粮油也有一定知名度。其他富硒区如江西丰城、青海平安、重庆江津等近也开始大力发展富硒农业。近年来我国富硒农产品市场发展迅速，正在以每年9.3%~13.1%的速度递增（图1-6），但仅靠这些地区富硒农业的发展难以满足我国潜在的广大富硒市场。

图1-6 我国富硒农产品市场情况（高显钧，2013）

我国土壤天然富硒区呈现点状分布，富硒区富硒农产品的生产往往只能满足当地及周边市场的需求，远远无法覆盖到占我国国土面积2/3的广大缺硒区。同时部分富硒区富硒农业的发展存在技术性的难题。其一是因为硒的地质分布呈现斑点状不连续分布，使得农产品中的硒含量不稳定，难以进行大规模的产业开发；其二是重金属伴生，一些富硒区域土壤硒含量高的同时，重金属含量也高，农产品吸收转化硒元素同时也存在重金属超标的风险。

缺硒区域是相对富硒区域而言，我国缺硒土壤面积占国土面积的 70%，含黑龙江、吉林、河南、山西、江苏等区域。缺硒区域发展富硒农业，主要是采用富硒生物强化技术，如在植物生长过程中使用硒强化剂对植物叶、茎等表面进行喷洒；或是对土壤使用含硒肥料，通过提升土壤中硒的含量来改善植物生长过程中缺硒的状态。我国天然富硒土壤面积较小，难以满足国内富硒食品的市场需求；因此缺硒区域的富硒业产业发展空间巨大。

（四）富硒农业生产关键技术已有储备

2013年，农业部启动了公益性行业科研专项《优质高效富硒农产品关键技术研究与示范》，旨在通过富硒农产品关键技术研究与示范，全面提升我国富硒产业水平、规范富硒产业发展、改善农产品质量安全及提高农产品附加值。中国农业大学为项目主持单位，该项目选取富硒区江西丰城和缺硒区山东博山作为集中研究与示范区，同时进行富硒区和缺硒区富硒农产品的研究与示范。项目于2018年6月6日完成了验收工作，项目构建了土壤硒资源和环境影响评价体系，阐明了土壤硒资源与作物吸收利用的关系，明确了黑龙江省、江西丰城、山东博山、内蒙武川土壤硒资源水平和分级指标；建立了较为系统的富硒农产品生产技术体系、地方标准-团体标准-企业标准技术规范和标准体系；明确了30余种作物富硒特征与调控途径，开发了腐植酸硒肥、纳米硒肥、富硒生物有机肥等新型专用肥；形成了以硒保持为核心的主要富硒农产品加工技术，明确了硒素在富硒农产品加工中的迁移和损失规律，开发了谷物、果汁、蛋白粉、葡萄酒等产品的富硒加工工艺和系列产品；建立了生产技术-产品标准-产业联盟的技术推广与示范模式，成立覆盖全国26个省市的中国富硒农业产业技术创新联盟，项目成果在江西、山东等13个省24个市县开展技术示范与推广，总示范面积86.3万亩，增加经济效益5.5亿元，带动富硒农业产业标准化与规范化发展，促进我国农业向功能性农业的转型升级。

2015年，中国富硒农业产业技术创新联盟的成立，以“中国富硒农业产业技术创新与产业化发展的信息纽带和合作平台”为定位，以“推动行业规范发展，促进全民科学补硒”为使命，致力于促进富硒农业领域的相关机构和从业人员之间的信息沟通、行业交流及合作发展，成为国内研究并实践中国富硒农业产业化发展的重要智库和行业领跑者，在学术交流、产业研究、技术服务、产品研发、市场推广、标准化建设以及品牌培育等各个方面为联盟成员提供全方位的支持与服务。

第三节 富硒农业的分类及特征

一、富硒农业的分类

一般来说，如果按照富硒农产品中的硒是来源于土壤天然存在的硒还是外源硒区分，富硒农业可分为天然富硒农业与外源生物强化富硒农业；如果按照富硒农业所属的农业范畴是种植业、养殖业还是加工业区分，富硒农业可分为富硒种植业、富硒养殖业和富硒农产品加工业。

天然富硒农业是利用富硒地区丰富的硒资源自然生长富硒农产品。我国拥有湖北恩施、陕西安康、江西丰城等少数几个高硒区，研究发现土壤中硒含量与其上生长的植物硒含量有良好的相关性，因此可以充分利用高硒地区天然的土壤优势生产多种富硒农产品，如陕西紫阳的富硒茶叶、富硒柑橘、富硒菇、富硒果醋和富硒药材等；湖北恩施的富硒玉米、富硒小麦、富硒黄豆、富硒高粱、富硒甘薯、富硒烟叶和富硒茶叶等；江西丰城的富硒大米、富硒鸡蛋、富硒鸭、富硒竹笋等。

外源硒生物强化富硒农业是指在土壤中天然硒资源无法满足富硒农产品硒含量标准要求条件下，通过外源硒生物强化，通过生物转换，使富硒农产品硒含量达到相关标准要求的农业生产。外源生物强化富硒农业的方法包括微生物富集法、动物转化法以及植物转化法。

种植业是以土地为重要生产资料，利用绿色植物的光合作用把自然界中的二氧化碳、水和矿物质合成有机物质，同时，把太阳能转化为化学能贮藏在有机物质中。富硒种植业就是自然环境中的硒在农作物（绿色植物）的生长过程中通过植物的生物转化作用转化为以硒氨基酸、硒蛋白等有机硒为主的硒形态，从而生产富硒农产品的过程。富硒种植业生产的主要产品包括富硒粮食、富硒蔬菜及富硒水果等。

富硒养殖业主要包括富硒猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅和兔等家禽家畜及水产等的饲养，富硒养殖就是通过饲喂富硒饲料而使各种畜禽产品等达到富硒标准的要求，富硒饲料可以是天然富硒区生产的富含硒的植物性饲料，也可以是通过外源生物强化技术生产的富含硒的饲料。通过富硒养殖生产出来的富硒产品主要包括富硒肉类、富硒蛋类及富硒奶类等。

随着富硒农产品总量增加、品种丰富和消费升级，富硒粮食、富硒蔬菜、富硒水果及富硒畜禽产品等逐渐向加工方向发展。富硒农产品加工具有较高的技术要求，主要包括富硒作物及动物原料标准控制、加工处理技术、添加剂和助剂、储藏及终产品质量控制规范等。

二、富硒农业的特征

硒资源是富硒农业发展的核心因素。富硒农业的发展对硒元素具有极强的依赖性，不论是在国外还是在国内，富硒农业均是先在土壤富硒区发展，其次才能慢慢延伸到缺硒地区。我国虽然大部分地区土壤硒资源缺乏，但也存在部分硒含量很高的地区，有效开发高硒地区的硒资源应用到全国范围，以平衡我国富硒区居民硒摄入过量而缺硒区居民硒摄入不足的问题至关重要。

富硒农业的发展对生物技术具有较强的依赖性。富硒农业其实就是将环境中的硒通过生物转化作用转化为对人体吸收有益的有机硒形态。在富硒区与缺硒区对富硒技术的要求存在着一定的差异。富硒区主要是控制富硒农产品硒含量的稳定及重金属含量；缺硒区也需要控制农产品中硒含量的稳定性，但更重要的是硒营养强化剂的开发，包括植物所需的富硒肥及动物所需的富硒饲料。不同形态的硒对作物或动物的效果不同，每一种作物或动物对硒的吸收及转化效率都存在着较大差异，因此在一种硒营养强化剂投入市场之前，需要进行大量的科学田间试验。

富硒农业定位于功能农业，与人体健康息息相关。进入新时代，随着我国各种疾病的发病率逐渐增加以及我国呈现人口老龄化趋势，人们不再只满足于基本的温饱问题，越来越开始关注健康营养农产品的开发。

第四节 富硒农产品

一、富硒农产品的概念及功能

硒是人体必需的微量元素，是延长寿命最重要的矿质元素之一。但人体不能合成每天必需的硒元素，而需从每天的饮食中进行补充。因此，开发富硒农产品是解决人体缺硒问题的重要途径。富硒农产品就是通过生物转化的方法，在动植物的自然生长过程中，把土壤或含硒肥和富硒饲料中的硒吸收利用到动、植物体内，生产出有利于人体吸收转化的有机硒较高的产品。合格的富硒农产品具有“安全、优质、健康”食品的特征，适合人们不断增长的饮食消费需求。富硒农产品的功能和作用除硒的普遍功能外，还包括以下几个特征：

1. 富硒农产品的开发为缺硒人群科学补硒提供了便利

富硒农产品的生产是运用了作物的生物转化功能实现了环境中的硒转为为人体易吸收的硒氨基酸、硒蛋白等有机形态硒；为人体硒补充提供安全、经济、有效的来源。

2. 促进农产品的质量安全

由于硒能增加作物对病虫害抗性和环境的抗逆性，对有害重金属的拮抗作用以及对硝酸盐的降解作用，使农产品的质量更安全可靠。富硒农产品生产是以绿色技术为基础，以品牌农业为方向，进一步保障农产品质量安全。

3. 改善农产品的品质

硒具有抗氧化等特性，使植物细胞同样也具有抗氧化、抗衰老的功能，增强细胞活性，且营养更多更充分。富硒粮食籽粒饱满，棉花纤维粗长，蔬菜原滋原味，瓜果增加甜度，提高保质时间。研究证明，当水果中的含硒量达到10~20 μg/kg时，水果中糖分增加超过了1度，糖酸比明显增大，且人体必需的矿物元素锌、铁和维生素都相应提高。硒元素抗氧化、抑病菌的特性，使富硒农产品耐储耐运，提高了鲜活农产品的商品性能。

二、我国富硒农产品开发研究现状

自20世纪90年代以来，我国相继开始开发富硒农产品，富硒农产品的开发也初步走向了标准化的道路。1989年，中国农业科学院制定了我国缺硒区土壤含量分级标准，进入21世纪，富硒区地方富硒农产品标准的相继出台，使得富硒区人们对富硒农产品有了一定的了解，但在全国范围内富硒农产品在公众面前还是一个相对陌生的概念。直到2002年农业行业标准NY/T 600-2002《富硒茶》及2008年国家标准GB/T 22499-2008《富硒稻谷》的发布，富硒茶和富硒大米开始在我国大力发展。

从2006年开始，中国老年学学会进行了“中国长寿之乡”的评审活动，评审出的我国十大长寿之乡，无一例外都处于我国的富硒带上，包括广西巴马、湖北钟祥及江苏如皋等地。2008年，中国科学院地理科学与资源研究所，对我国长寿之乡土壤和食物调查发现，我国长寿区土壤和食物中都富含微量元素硒，其中居于长寿乡之首的广西巴马县土壤硒含量显著高于非长寿地区。自此全国人民开始真正认识富硒食品及富硒农产品，也更加愿意去了解及购买富硒农产品。以富硒大米的开发为代表，我国富硒大米形成了国家标准，形成了较规范的全国富硒大米市场。

2013年，农业部公益性行业专项《优质高效富硒农产品关键技术研究与示范》项目的启动，是我国第一个国家级富硒农产品研究的项目，不仅针对于解决富硒区富硒农产品开发存在的技术问题，通过项目示范，成立富硒农业产业技术创新联盟，对规范我国富硒农业行业，提升富硒农业技术水平具有重要意义。到目前为止，已开发出富硒大米、富硒茶叶、富硒食用菌、富硒蔬菜、富硒玉米、富硒水果、富硒魔芋、富硒家禽和禽蛋等30多种富硒农产品，其中富硒大米、富硒茶叶、富硒食用菌和富硒鸡蛋等产品的开发相对比较成熟。