我国亚热带地区光热水资源丰富、雨热同期，是传统优势农业主产区，也是蔬果茶、淡水产品主产区，却因丘陵密布、耕地碎片化面临“丰饶的贫困”——面源污染、耕地撂荒、种养脱节等问题交织，成为乡村振兴的“拦路虎”。中国科学院亚热带农业生态研究所（以下简称亚热带生态所）积极践行大食物观，为亚热带区域农业探索出一条生态优先、科技驱动的转型之路。
陈洪松
亚热带生态所所长陈洪松日前接受本刊记者采访时表示，与东北、黄淮海地区等以粮食（谷物）供给为主的农业不同，亚热带区域农业未来发展应充分发挥丘陵山地、地表水体等国土资源空间利用潜力以及复合农业景观多功能性，践行大食物观调整生产结构，实现粮肉蔬果等多样性“食物”生产供给，推动食物安全保障、居民膳食结构改善、乡村产业振兴提升的多赢。
记者：亚热带生态所是我国主要的农业生态研究机构之一。研究所在“十四五”期间取得了哪些科研成就？
陈洪松：“十四五”期间，研究所围绕抢占科技制高点存在的关键问题，强化了多学科交叉与技术创新，学科领域重新布局，研究中心由原来6个调整为4个，方向更加聚焦。引进优秀博士76人，其中海外优青1人，培养国家级人才3人；新增国际合作平台和国家级野外台站各1个，共建全国重点实验室1个，进一步夯实了人才和平台基础。研究所科研项目经费每年呈现增长趋势，年均项目经费稳定在1.5亿元左右，其中国家重大任务合同经费占比从20%提升到30%。通过以上举措，取得了一批重要成果。年均发表SCI论文100篇以上，其中一区论文占比50%；获得国家科技进步二等奖1项，省部级一等奖5项。
研究成果为亚热带区域农业绿色发展提供了重要支撑。比如，近年来我国畜禽养殖业呈高度规模化、集约化发展，同时面临着污染负荷高、资源利用率低的问题。在中国科学院STS等项目的支持下，亚热带生态所通过解析畜禽饲料中氮、磷、微量元素的代谢规律，筛选系列促进营养物质吸收的功能性益生菌，联合创制了新型微量元素添加剂、节约型微量元素复合包和环保型配合饲料产品，成果应用单位的产品销售至全国各地和20多个国家，2024年度新增销售额达2.3亿元；研发的高速腐熟的堆肥装备、碳氮磷同步净化工艺、精准微滴灌系统和多元生态耦合技术，实现了猪粪铜锌磷等元素排放降低50%以上；打造了以科技为支撑、以家庭农场为单位的“畜→鱼→果→蔬→稻”农牧耦合与农业循环经济模式，并在湖南、湖北、重庆等全国23个省市推广，实现了粪肥资源化利用。
再比如，南方喀斯特生态脆弱区关键带裂隙孔洞发育，土少石多，土在楼上、水在楼下，易旱易涝，水源涵养和碳氮固持功能差，严重制约区域植被可持续恢复和农业产业发展。亚热带生态所针对喀斯特关键带旱涝风险加剧的重大挑战，提出构建地下水监测网络和流域气候适应性景观调控模式为核心的解决方案；针对碳氮固持功能弱问题，率先探明喀斯特基岩风化促进土壤有机碳积累，揭示了基岩风化通过促进土壤钙积累、增强细菌网络互作以及抑制激发效应促进土壤有机碳增汇的作用机理，提出基于微生物—矿物互作提高土壤碳汇的技术方案；发现固氮微生物多样性下降、食物网结构简化和共现网络密度下降是土壤氮固持能力下降的关键生物因素，研发了基于本土固氮生物开发的地上—地下协同固氮增效技术。
陈洪松（中）和团队成员开展喀斯特关键带旱涝成灾防控体系研究
记者：亚热带生态所长期深耕亚热带农业生态高值发展相关研究。请您介绍一下亚热带区域农业生产有何特点？
陈洪松：我国亚热带地区涉及16个省市（包括台湾省），面积约占全国国土面积的四分之一，人口约占全国总人口的一半。该区域光热水资源丰富、雨热同期，是我国传统优势农业主产区，以25%的国土面积生产了全国41%的粮食、54%的猪牛羊肉，油料占比51%，更是蔬果茶、淡水产品主产区。亚热带区域农业生产地位重要，资源利用潜力巨大，生产与生态功能并重。依托优越光热水资源条件，该区成为我国重要粮食和非粮食物产品基地，但长期面临农业“生态”含量低、产业“技术”升级难等挑战。
记者：您认为当前我国亚热带区域农业发展有何趋势，进一步高质量发展有哪些亟待解决的问题？
陈洪松：总体而言，亚热带区域农业环境污染严重、比较效益低，粮食主产区生产能力呈下降趋势，“北粮南调”“南水北运”矛盾增加南方粮食安全风险，是区域粮食安全保障与乡村振兴面临的重大挑战。
当前亚热带区域社会经济发展不平衡，既有经济发达的珠三角、长三角地区，也有经济相对落后的中西部地区。由于非农收入远高于农业收入，加上人均耕地面积少且农业比较效益低，农户种粮积极性受到严重影响。据调查，长江中下游平原稻田复种指数已由1990年的150%左右下降到约130%，作物间套作多样化、立体化种植面积快速萎缩。1990年开始亚热带区域粮食生产地位逐步下降，进入“北粮南调”时代。2000年以来我国南方省份粮食产量占比由54%下降到41%。
我国亚热带丘陵山区面积接近200万平方千米，地形地貌、土壤类型、自然环境丰富多样，有利于特色农产品生产，但种质资源优势不突出，具有品质与市场竞争力的区域品牌还比较缺乏，农业发展还有较大潜力没有发挥，区域特色优质农产品生产能力难以满足供给侧结构性改革需求。同时，分散经营为主的种植业与集约化养殖业严重脱节，且由于地理因素限制比平原地区更难协同，农业资源利用效率低，导致生产成本高且农业污染严重。据统计，目前南方约有7亿亩可利用的草山草坡，如三分之一用来种草养畜，可节约近1200万吨饲料粮。目前亚热带区域养殖废弃物排放占全国的50%，化肥单位面积投入接近全国平均值的1.5倍，是农业面源问题最为严重的区域。
我国北方粮食生产能力近40年来一直呈现上升趋势，这一发展轨迹可归因于国家层面开展“黄淮海科技会战”“黑土科技会战”等重大科技支撑工程。但亚热带区域依然存在农业科技创新能力不足、创新投入不够、科技成果转化率低、科技创新服务平台缺乏等问题，区域农业高质量发展系统理论研究欠缺，国家级科研平台布局、建制化体系化综合化科技支撑能力不足，严重制约了该区域农业向生态环境保育、资源高效利用、优质农产品生产兼顾的高质量发展转型。
陈洪松（左三）调研亚热带山区多功能特色农业布局方案
记者：亚热带生态所在助推亚热带地区农业可持续发展方面有何特色活动？
陈洪松：亚热带生态所早在 2005年就发起主办了首届亚热带农业可持续发展国际会议，此后每五年举办一届，现已成功举办四届。2024年6月，亚热带生态所在湖南长沙主办了第四届亚热带农业可持续发展国际会议，主题为“生态系统管理与农业绿色发展”，设置了生态系统与农业生产高效管理、农业环境调控与绿色生产、畜禽绿色养殖与农牧复合、大数据与智慧农业等4个专题，各项会议报告约120个。来自中国、美国、澳大利亚、加拿大、卢森堡、土耳其、埃及等近30个国家的约300位参会代表，围绕生态系统服务与农业生产协调等领域，同时面向大数据与智能化等农业未来发展新方向，交流和分享政策导向和科技研究成果，取得了显著的成效。
亚热带区域农业发展方面，中国有很多经验和技术可以与世界上类似地区分享，但同时也面临着严重的资源和环境挑战。只有加强全球合作，汇集各国科学家的智慧，加快技术转让和知识共享，才能更快、更有效地解决亚热带地区农业面临的可持续问题，为该地区创造更美好的未来。相信通过农业绿色发展的技术进步和国际合作，未来亚热带地区农业发展的前景将更加广阔。
陈洪松（右三）和团队成员调研亚热带草山草坡冬季保留地恢复能力
记者：大食物观视角下，农业生态高值发展是实现粮食安全、生态文明、乡村振兴国家战略的重要途径。您对亚热带区域农业绿色高质量发展有何对策、建议？
陈洪松：习近平总书记十分重视深化农业供给侧结构性改革，在2022年全国两会期间和随后召开的中央农村工作会议上都指出，“保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事”；“要树立大食物观，构建多元化食物供给体系，多途径开发食物来源”。2023年的中央一号文件中，“树立大食物观”首次被纳入“抓紧抓好粮食和重要农产品稳产保供”章节。2024年3月，习近平总书记在湖南考察时再次强调：“坚持大农业观、大食物观，积极发展特色农业和农产品加工业，提升农业产业化水平。” 2025年中央一号文件明确提出“践行大农业观、大食物观，全方位多途径开发食物资源”。
亚热带区域素有“七山一水二分田”或“八山一水一分田”之说，生产地位重要，具备农业发展区域多样性与路径多元性的双重特征，农业资源利用潜力巨大，生产与生态功能并重，是贯彻新发展理念、践行大食物观、推进中国式农业现代化的理想区域。
据研究，2035年和2050年我国消费者对畜禽产品、水产品、蔬果和食品质量与安全的需求将显著增长，高价值农产品和多功能农业的发展是未来农业增长和农民增收的主要来源。因此，应以统筹山水林田湖草沙一体化保护和修复为着力点，从大食物观视角重构农业发展布局，因地制宜分区施策，以品牌和质量为导向推进三产融合和区域协调发展，保障粮食和重要农产品稳定安全供给。
从全国来看，食物生产的水资源消耗、土地利用、活性氮排放和磷排放需要削减54%至95%，才能保持在安全界限内。而亚热带区域具有相对更大的环境容量和承载农业生产的能力，将农业生产活动总体上从北向南转移，是食物供应和资源环境安全双重保障的一种潜在路径。因此，要提高对亚热带区域农业地位的认识，重新审视“湖广熟、天下足”，构筑我国食物安全的南方防线。
研究表明，亚热带区域农田秸秆可替代50%的肉牛羊饲料，畜禽粪便可替代氮磷钾化肥年用量的54%、95%和84%。因此，还应大力克服种养空间布局与规模匹配不够、资源转运困难等问题，提高秸秆与畜禽养殖废弃物资源化利用程度，科学利用草山草坡和农业闲田资源，发展种养结合的生态高值农业，提高区域农业综合效益和竞争力。
强化农业科技创新战略布局也尤为重要。建议增加农业科技创新投入，提升农业科技创新能力和水平，强化农业科技支撑，大力发展智慧生态农业和数字农业。加强国家层面统筹规划，优化农业科技资源配置，完善农业科技创新平台，形成定位合理、优势互补的国家战略科技力量协同机制，提高国家农业创新体系整体效能。依托中国科学院在湖南组建亚热带区域农业生态与绿色发展全国重点实验室，基于大食物观协同推进农业生产与生态环境保护，探索中国式农业现代化发展之路，为农业高质量发展和乡村振兴提供坚实的科技与人才支撑。
