反复种植同一种高产作物或许能填饱肚子，但它并不能真正滋养人们——也无法在气候或市场波动时保护他们。多样化的作物和丰富的遗传多样性就像一张”营养安全网”：当我们种植更多样化的物种和品种时，我们不仅会获得更美丽的田野，还能让更多的维生素、矿物质和具有韧性的营养年复一年地流入我们的饮食。
科学正在赶上传统农耕文化早已认识到的真相：农田中的遗传和物种多样性是盘中营养多样性的基础，并使这种营养供应在面对冲击时更加稳定。以下是其运作原理——以及为什么作物多样性不是一种”锦上添花”，而是实现密集、可靠营养不可或缺的基础。
卡路里与营养：为何多样性至关重要
几十年来，粮食安全主要被定义为”足够的卡路里”。这就是为什么我们最终形成了由少数几种主要粮食作物主导的全球体系——水稻、小麦、玉米、大豆——而数千种传统作物和地方品种则逐渐淡出。
科学家们现在坦率地指出了这种方法的局限性：
- 一项关于作物多样性与营养的重要分析指出，卡路里并不等同于粮食安全，真正的目标必须是营养多样性与稳定性——稳定获得健康所需的全谱系营养素。
- 全球营养报告强调，微量营养素缺乏（铁、锌、维生素A、碘等）普遍存在，即使在技术上获得足够卡路里的人群中也是如此。
作物多样化正在成为弥合这一差距的实用策略：
- 一项针对低收入和中等收入国家23项研究的重要综述得出结论：农田作物物种丰富度越高，从农田获得的营养素就越多样，并与儿童生长方面虽小但可测量的改善相关。
- 一项2025年关于季节性作物多样性的系统综述发现，全年作物种植多样性越高，膳食多样性越好，营养不良和营养过剩的发生率越低，特别是在脆弱的农村社区。
简单来说：当农民种植更多种类的作物时，家庭不仅吃得更多——而且摄入更多种类的营养素，更少依赖于单一脆弱的主粮。
农田的营养稳定性：到底需要多少种作物？
近期最有趣的概念之一是营养稳定性——即使某一种作物歉收或消失，粮食系统仍能持续提供必要营养素的能力。
一项涵盖184个国家55年的分析采用了一种巧妙的方法：
- 建立了全国范围内将作物与其所含营养素关联起来的网络。
- 模拟了当作物因病虫害、气候冲击、贸易中断等原因被”移除”时，营养素供应会发生什么变化。
- 由此产生了一个衡量指标，用于评估一个国家作物组合在面临干扰时提供营养素的稳健程度——即其营养稳定性。
关键发现：
- 在作物多样性（不同作物的数量）与营养稳定性之间存在一种正向的非线性关系。
- 随着作物种类增加，营养稳定性迅速提高，但当作物-营养素网络包含大约7至16种独特作物时，增益速度会放缓。
- 换句话说，从3种作物增加到10种会极大提高营养韧性；但从40种增加到50种效果则小得多。
- 在各地区，大约83% 的作物-营养素网络已包含了所考虑的全部17种关键营养素——但稳定性仍然取决于有多少种不同作物提供这些营养素。
这与小规模研究发现一致：
- 在三个非洲国家农田的研究中，农田可食用物种的丰富度提高了所生产营养素的多样性，但超过约25个物种后，增益趋于平缓。
这个启示微妙而有力：
并不需要在每个地方种植数百种作物来养活人们。
但确实需要足够的多样性，以确保关键维生素和矿物质不依赖于仅仅一两种脆弱的作物。这就是遗传和物种多样性带给你的：当世界抛出难题时，营养素供给的韧性。
作物内部的遗传多样性 = 不同的营养
多样性不仅在于你种植多少物种；还在于你选择该物种内的哪些品种和地方种。
农业和营养专家汇总的研究表明：
- 不同水稻品种的铁和锌含量可能差异显著。
- 不同小麦和玉米品系在蛋白质质量、微量营养素和植物化学物质方面存在差异。
- 色彩鲜艳的”传统”或”地方”品种（紫玉米、红米、橙红薯、黑豆）往往比高度标准化的现代白色/黄色主粮含有更高水平的类胡萝卜素、花青素和其他保护性化合物。
一篇关于作物多样性与人类健康的综述指出：
- 有”令人信服的证据“表明，包含水果、蔬菜、坚果、浆果和多样化主粮的多样化饮食对于优化人类健康和预防慢性疾病至关重要。
- 解决微量营养素缺乏的策略包括膳食多样化和作物生物强化（通过育种提高主粮的锌、铁等营养素含量）。
生物强化本身直接依赖于基因库和地方种中的遗传多样性：
- 作物信托基金等组织强调，种子库和农田中的作物多样性正是育种者能够开发更有营养、更具韧性的品种的原因——例如，高锌小麦或富铁豆类。
因此，种植更广泛的品种并非只是表面功夫——它实实在在地改变了你餐盘中食物的微量营养素构成。
多样化农场如何转化为更密集的营养
研究人员描述了种植遗传和作物多样性导致更好营养的几种机制：
1. 直接自给：家里有更多食物可吃
在小农和自给农场：
- 农场作物物种丰富度越高，意味着家庭可直接获得更多种类的食物。
- 在埃塞俄比亚、马拉维等国的研究发现，作物多样性更高的家庭拥有更多样化的膳食和更好的儿童膳食多样性评分。
- 一篇综述指出，每增加一种可食用作物物种，农场可提供的营养素多样性就会适度改善，在达到某个阈值前有显著增益。
对一个孩子来说，这可能意味着：
不仅有玉米粥，还有豆类（蛋白质、铁）、绿叶蔬菜（叶酸、维生素K）、橙红薯（β-胡萝卜素）和花生（脂肪和蛋白质）。
随着时间的推移，这些组合转化为更好的生长和发育迟缓的减少。
2. 收入途径：为更好食物提供资金的多样性
作物多样化不仅仅是为了自给自足：
- 间作、混种水果、蔬菜、豆类和小型牲畜可以提高收入并平滑跨季节的现金流。
- 更高且更稳定的收入使家庭能够购买他们自己不种植的营养丰富的食物。
- 2017年Jones的综述得出结论：农业多样化通过自给和收入两种途径改善饮食，是低收入和中等收入国家营养改善的一个有前景的策略。
3. 季节性多样性：填补全年营养缺口
一篇专注于季节性作物多样性的2025年系统综述发现：
- 更高的季节性多样性——在不同季节种植不同作物——有助于在青黄不接时期维持膳食多样性和营养素供应。
- 这对于在食物获取具有强烈季节性地区中的弱势群体（孕妇、幼儿）尤为重要。
- 季节性作物多样性更高的社区，其营养不良和营养过剩的发生率都更低，表明全年饮食更加均衡。
不同作物贡献不同的必需营养素：
- 豆类：添加赖氨酸和铁。
- 绿叶蔬菜：添加叶酸、钙、维生素K。
- 橙/红色水果/蔬菜：添加类胡萝卜素和维生素C。
- 坚果和种子：提供维生素E和健康脂肪。
一个真正四季多样化的农田就像一个缓慢、活生生的复合维生素工厂。
农田多样性作为抵御冲击的保险
营养稳定性不仅仅是”锦上添花”的多样性——它是当事情出错时的生存与健康问题。
全球作物多样性与营养稳定性研究强调：
- 更多样化的种植系统对干扰更具韧性——干旱、病虫害、市场变化——因为失去一种作物不会导致整个营养素类别的缺失。
- 存在一个明显的阈值，超过后增加的作物对稳定性的贡献变小，但低于该阈值时，低多样性会使营养供应变得脆弱。
关于农业生物多样性和作物多样化的其他研究指出：
- 低农业生物多样性使粮食系统更容易受到气候变化、新病虫害和疾病爆发的冲击。
- 多样化种植系统改善土壤健康，支持授粉者和生态韧性，从而间接支持产量稳定性及营养素供应。
- 利用未充分利用、”被遗忘”或传统作物进行多样化可以显著提高当地的卡路里和营养素供应，特别是在营养不安全的地区。
作物信托基金总结得很好：没有作物多样性，植物育种家就无法开发出能够应对高温、干旱、盐碱或新发疾病的新品种——这将直接威胁未来的粮食和微量营养素安全。
因此，多样化的农田不仅仅是更美观；它们是一个防御系统，即使在气候和经济变化时，也能维持铁、锌、蛋白质和维生素的持续供应。
越多越好吗？阈值效应
农田层面和国家层面的研究都显示出一个相似的模式：多样性的初始增加带来巨大的营养增益，但收益会递减。
- 在单个农场，营养素产出随物种丰富度增加而增加，但超过约25种可食用物种后，改善趋于平缓。
- 在国家层面，营养稳定性随作物数量增加而改善，但当网络包含大约7至16种独特作物后，增益速度放缓。
这具有实际意义：
- 对许多地区而言，优先事项不是从40种作物跳到60种——而是从3-5种主粮转向覆盖必需营养素的、更均衡的10-15种关键作物组合。
- 为营养设计种植系统意味着识别互补的营养素组合——例如，将谷物与豆类、富含维生素A的作物、绿叶蔬菜和营养密集的水果搭配。
- 这与其说是追求最大物种数量，不如说是关于智能化、功能多样化的组合。
这对食客、农民和政策意味着什么
对日常食客而言：
- 你体验到所有这些多样性，体现在你餐盘上的选择。
- 当本地粮食系统拥有更多种类的谷物、豆类、蔬菜和水果时，吃上营养密集、多样化的饮食更容易（也通常更便宜）。
- 田间的多样化作物变成你餐食中多样的色彩和质地——一项又一项研究将多样化饮食与更低的微量营养素缺乏和慢性病风险联系起来。
应用这一科学的简单方法：
- 轮换你的主食（尝试不同的谷物和根茎类）。
- 在大多数日子里，至少添加一种豆类、一种绿叶蔬菜和一种彩色蔬菜或水果。
- 在市场上留意传统或未充分利用的品种；它们常常带来独特的营养素。
对农民和粮食系统而言：
- 多样化种植可以意味着：
- 谷物与豆类和蔬菜的间作套种。
- 包括营养密集”次要”作物的季节性轮作。
- 保护和重新引入地方品种和未充分利用的物种。
- 好处不仅包括更具韧性的产量，还包括更具市场价值的营养密集食品，特别是与本地需求和营养教育相结合时。
对政策和研究而言：
- 该领域的分析反复呼吁：
- 将营养目标纳入农业政策，而不是仅仅将产量作为目标。
- 支持关注营养密度和韧性的农业生物多样性保护和育种工作。
- 投资市场和价值链基础设施，使营养重要但易腐的作物（蔬菜、水果、豆类）能够真正送达人们手中，而不是烂在田里。
- 同时也有推动更多纵向研究的呼声，以追踪作物多样化如何影响多年来的营养状况，而不仅仅是单一时点的快照。
宏观视角：作为公共卫生工具的遗传多样性
放眼全局，故事出奇地简单：
- 人体需要多种多样的营养素。
- 没有任何单一作物能够可靠地提供所有营养素。
- 种植遗传和物种组合单一的农田产生单一、脆弱的营养。
- 种植经过深思熟虑的物种和品种组合的农田产生更密集、更具韧性的营养，特别是对最脆弱的人群而言。
新兴的科学——从村级研究到55年的全球分析——印证了原住民和传统农民世代实践的道理：田间的多样性是盘中餐多样性的基础，而盘中餐的多样性是强健健康的基础。
从这个意义上说，种植遗传多样性不仅仅是一个农艺选择；它是一种悄然发生的、上游的公共卫生干预——始于种子库和农田，终于更强壮、营养更好的身体。
Sources:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5914317 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5914317/ https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5914317/
