多項科學研究的大量證據表明，與幾十年前種植作物的相比，今天的許多水果、蔬菜和穀物所含的蛋白質、鈣、磷、鐵、核黃素和維生素 C 更少。如果越來越多的人轉向主要以植物為基礎的飲食，這將是一個特別突出的問題，因為專家們已大感憂慮。營養下降「將使我們的身體減少免疫所需的成分對抗慢性疾病——這將削弱食物作為預防醫學的價值。」西雅圖華盛頓大學地貌學教授、What Your Food Ate 一書的合著者 David R. Montgomery 說。
即使對於那些避免加工食品並優先考慮新鮮農產品的人來說，這種趨勢也意味著「我們祖父母吃的東西比我們今天吃的更健康，」西雅圖華盛頓大學氣候變化與健康專家Kristie Ebi 說。.
科學家們說，問題的根源在於現代農業過程增加了作物產量但擾亂了土壤健康。其中包括灌溉、施肥和收割方法，這些方法也會破壞植物與土壤真菌之間的基本相互作用，從而減少土壤中養分的吸收。這些問題是在氣候變化和二氧化碳含量上升的背景下發生的，這也降低了水果、蔬菜和穀物的營養成分。
專家說，重要的是要正確看待這些下降，不要讓這個消息阻止你吃各種水果、蔬菜和全穀物來保持健康。但他們希望結果能促使更多人去關心他們的食物是如何種植的。
「大多數人都知道我們吃什麼很重要——如果他們意識到，我們的食物生產方式也很重要，它為普通人提供了一個新的、令人信服的理由來關心農業實踐。」Montgomery，「隨著人口的增長，我們承受不起失去耕地的代價。我們需要防止進一步的破壞，並努力恢復已經退化土地的肥力。」
收益遞減點
2004 年 12 月出版的《美國營養學院學報》上發表了最大規模科學研究之一，引起人們對該問題關注。利用美國農業部 1950 年和 1999 年公布的營養數據，德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員注意到 43 種不同的園林作物——從蘆筍和脆豆到草莓和西瓜——中 13 種營養成分的變化。
這些生水果和蔬菜的蛋白質、鈣和磷含量下降，而這些對於構建和維持強壯的骨骼和牙齒以及適當的神經功能至關重要。鐵含量也有所下降，它將氧氣輸送到全身至關重要，核黃素含量對脂肪和藥物的代謝至關重要。維生素 C 的水平——對身體各種組織的生長和修復以及免疫功能很重要——也下降了。
下降的程度取決於特定的營養成分和水果或蔬菜的類型，但通常從蛋白質的 6% 到核黃素的 38% 不等。尤其是西蘭花、羽衣甘藍和芥菜中的鈣含量下降最為顯著，而甜菜、黃瓜和蘿蔔青菜中的鐵含量則受到了重大影響。蘆筍、羽衣甘藍、芥菜和蘿蔔青菜失去了大量的維生素 C。
此後的進一步研究支持了營養水平正在消散的情況。2022 年 1 月出版的《食品》雜誌的研究發現，雖然 1980 年至 2010 年間澳大利亞種植的大多數蔬菜的鐵含量相對相似，但鐵含量明顯下降。動物現在吃營養較少的草和穀物，這反過來又使肉類和其他動物源性產品的營養比以前少了。
多種因素導致了這個問題。首先是旨在提高作物產量的現代農業實踐。
德克薩斯大學奧斯汀分校的 Donald R. Davis 解釋說：「通過讓植物生長得更大更快，植物無法跟上從土壤中吸收養分的速度，也無法在內部合成養分。」這位退休的化學家和營養研究員是 2004 年令人大開眼界的研究的主要作者，也是該主題後續論文的作者。
更高的產量意味著來自土壤的養分必須分布在更多的作物上，因此實際上，這些水果和蔬菜產生的養分正在被稀釋。「不幸的是，農民因農作物的重量而獲得報酬，因此這會激勵他們做不利於營養成分的事情。」
另一個罪魁禍首是高產作物造成的土壤破壞。小麥、玉米、大米、大豆、土豆、香蕉、山藥和亞麻都受益於與關鍵真菌的合作，這些真菌增強了植物從土壤中獲取養分和水分的能力。「真菌充當植物的根部延伸，」Montgomery解釋說，高產農業會耗盡土壤，這在一定程度上損害了植物與菌根真菌形成夥伴關係的能力。
大氣中不斷上升的二氧化碳水平也削弱了我們食物的營養。
Ebi 解釋說，所有植物都有光合作用途徑，它們通過這些途徑從大氣中吸收二氧化碳，將其分解，然後利用碳生長。但是，當小麥、大米、大麥和馬鈴薯等農作物暴露於更高水平的二氧化碳時，它們會產生更多的碳基化合物，從而導致碳水化合物含量更高。此外，當二氧化碳濃度較高時，這些作物吸收的水分較少，「這意味著它們從土壤中吸收的微量營養素較少，」Ebi 說。
2018 年《科學進展》上描述的實驗證實，在暴露於較高水平的二氧化碳後，18 種大米中蛋白質、鐵、鋅和幾種 B 族維生素的濃度下降。
需要明確的是：水果、蔬菜和全穀物仍然是地球上最健康的食物之一——但消費者可能無法從植物性食物中獲得他們所依賴的營養。專家說，如果這些營養素持續下降，一些人可能會面臨某些營養素缺乏的風險，或者通過良好的營養來保護自己免受慢性疾病的影響可能會增加。
雖然這些營養下降會影響每個人，但有些人更有可能受到傷害。
「小麥和大米占全球消耗卡路里的 30% 以上，」Ebi 指出。「任何飲食嚴重依賴這些穀物的人，尤其是低收入人群，都可能受到[這些穀物中]蛋白質、維生素 B 和微量營養素攝入量減少的影響。這些飲食變化可能導致缺乏症，例如女性和女孩的缺鐵性貧血。」
世界糧食計劃署美國公共政策和研究高級主任Chase Sova補充說，營養下降是已經在嚴重糧食不安全問題中掙扎的國家的一個巨大問題。
「全球有多達 30 億人，其中大多數生活在低收入和中等收入國家，無法定期負擔健康飲食，至少有 20 億人正遭受所謂的隱性飢餓，他們的飲食中缺少關鍵的微量營養素。」Chase Sova說。「這些人無法承受植物性食品中額外的營養下降。」
營養較少的食物也可能缺少另一個重要屬性：風味。許多保護健康的化合物也賦予食物風味，因此導致營養水平降低的農業實踐中的一些變化與導致其味道的變化(說的就是你，無味的西紅柿和寡淡的胡蘿蔔)。
不幸的是，鑒於當前全球變化的軌跡，農產品中的營養水平不太可能提高。
使用預測到 2050 年的大氣二氧化碳濃度模型，研究人員估計馬鈴薯、大米、小麥和大麥的蛋白質含量可能會再減少 6 - 14 %，根據發表在 2017 年《環境健康展望》上的一項研究。包括印度在內的 18 個國家可能會損失超過 5% 的膳食蛋白質。
關於有機農產品是否比傳統種植的農產品更有營養一直存在爭議，但據一些科學家稱，因為農業實踐和環境暴露於二氧化碳的條件是一致的，所以有機農場好不到哪去。
Montgomery說，耕作方式對土壤健康的影響是觀察作物養分含量的更好鏡頭。大多數將傳統農場的產品與有機農業食品進行比較的研究都沒有控制土壤健康，而這是最重要的因素。
改善土壤的一個策略是再生農業——一套可以恢復土壤肥力的全面做法。PeerJ: Life & Environment 2022 年 1 月刊上的一項研究表明，再生農業生產出的農作物具有更高的土壤有機質水平、土壤健康評分以及更高水平的某些維生素、礦物質和植物化學物質。
第一步是儘可能地讓土壤保持獨立並減少耕作。種植三葉草、黑麥草或野豌豆等覆蓋作物(種植以覆蓋土壤以保護土壤)有助於防止侵蝕和抑制雜草生長。並且輪換在每個田地種植的植物範圍可以提高後續作物的營養成分。
不過，在大多數情況下，普通購物者能做的最健康的事情就是繼續吃一系列農產品。「我們不是在談論營養密度下降 50%這種事，所以如果你有各種不同顏色的水果和蔬菜，仍然可以滿足營養需求。」阿拉巴馬大學營養學博士和食品技術研究所成員專家Kristi Crowe-White 解釋道。
例如，你吃的每樣東西都不太可能不含β-胡蘿蔔素，β-胡蘿蔔素會被人體轉化為維生素 A。「通過吃各種水果和蔬菜，你可以抵消部分營養損失」，她說。
「總體而言，人們應該多吃水果、蔬菜和全穀物，以優化對人類健康的影響。」Montgomery補充道。在這種情況下，多樣性不僅僅是生活的調味品——它可以幫助你收穫和收穫更好的健康。