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1中国工程院咨询项目中国粮食安全科技中长期发展战略研究主持人：戴景瑞院士参加人：李召虎褚庆全万建民曹凑贵张春庆廖允诚2009年12月2背景意义中国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，农业发展将直接关系到人民生活、物价稳定、经济发展和社会安定。改革开放30年以来，我国农业取得了举世瞩目的成就，中国农业解决了13亿人口的吃饭问题，于此同时，也付出了巨大的资源和环境代价。未来一段时间，随着经济的发展和人口的增加，我国粮食需求将持续增长，粮食安全问题将会越来越突出。农业资源的有限性，决定了未来我国不能再继续沿袭传统、粗放的、不可持续的增长方式，必须依靠科技创新来解决我们面临的各种挑战。21世纪，知识经济正在成为世界经济发展的主流。全球性的新的农业科技革命，正在促进农业和农村经济发展着深刻的变化，以生物技术、信息技术、新材料制造技术等为代表的高新技术全面向农业渗透，大幅度提高了世界农业科技水平，将导致农业科技发生了新的革命，从而将深刻改变世界农业的面貌，促进传统农业向现代农业的跨越。“中国的农业问题、粮食问题，要靠中国人自己解决，这就要求我们的农业科技有一个大的发展，必须要进行一次新的农业科技革命。”如何利用和发展高新技术，确保21世纪人口高峰期我国粮食安全，并且使人民的生活达到小康水平，协调资源与环境的可持续发展，这是一个不可回避，必须及早部署的战略性问题。因此，必须从战略的角度出发，分析我国粮食安全面临的新形势、新问题，制定新的发展目标，制定粮食安全技术领域中长期发展规划，遴选未来20年粮食安全技术发展的优先领域和关键技术，从而整体提高我国粮食安全技术研究的创新能力和国际竞争力，从而确保中国未来的粮食安全。3第一章粮食安全科技中长期发展形势和趋势1.国内粮食安全科技发展状况分析1.1我国粮食生产发展历程(1)半个多世纪，我国粮食总产跨上4个1亿吨的台阶，年均增长2.65%建国以来，我国粮食生产能力得到了逐步的释放和提高，粮食生产取得了巨大的成就，1949-2008年，粮食总产增长了由1.13亿吨增加到2008年的5.29亿吨，增长了343.19%，年均增加2.65%（表1）。目前我国粮食综合生产能力已经达到5亿吨，农业发展解决了13亿人，即世界21%人口对食物的基本需求，对实现我国的粮食安全乃至世界粮食安全做出了巨大贡献。以粮食总量每增长1亿t为一个台阶，我国粮食生产已经登上第四台阶。第一阶段，粮食总产从1949年1亿t增加到1958年的2亿t，用了9年时间，年增加量为965万t，年增长率为6.53%；第二阶段，粮食总产从1958年2亿t增加到1978年的3亿t，用了20年时间，年增加量为524万t，年增长率为2.13%；第三阶段，粮食总产从1978年3亿t增加到1984年的4亿t，用了6年时间，年增加量为1707万t，年增长率为4.95%，此阶段是新中国成立以来粮食生产最辉煌的时期；第四阶段，粮食总产从1984年4亿t增加到1998年的5亿t，用了14年时间，年增加量为750万t，年增长率为1.80%。1998年到2003年粮食总产量开始进入连续的减少阶段，平均每年减少1632万t，年均减少3.41%。2004年-2008年，粮食总产呈恢复性增长阶段，年均增长19604万吨，年均增长率达到4.18%。虽然近十年我国粮食总产产生了波动，但是我国粮食综合生产能力基本达到了5亿吨水平。表11949-2008年全国粮食总产变化年份粮食总产（万t）间隔时间（年）年增加量（万t/年）年增长率（%）194911318///19582000099656.53197830478205242.13198440723617074.95199851229147501.652003430695-1632-3.41200852871519604.18来源：根据历年中国统计年鉴整理(2)单产提高是粮食总产增长的主要原因从1949-2008年以来我国粮食总产、粮食作物播种面积和单产的变化来看（图1），粮食总产和粮食单产的变化趋势基本同步，粮食单产增长了361.32%，年均增长2.67%；粮食作物的播种面积则呈下降趋势，下降了13.3%，年均下降0.57%。建国以来，粮食单产增长了361.32%，粮食单产增长是总产增长的主要贡献因素。从建国以来中国粮食总产、单产和播种面积来看，粮食作物播种面积在1956年达到高峰后一直是下降的趋势，粮食总产和单产增长曲线的变化趋势基本一致，在粮食作物播种面积下降的趋势下，单产是粮食总产增加的首要因素。建国以来我国粮食单产经历了3增2减5个阶段，粮食平均单产从1949年的1029.29千克/公顷增加到2007年的4748.32千克/公顷，增长了361.32%，年均增长6.23%，单产增加对粮食总产的贡献率达105.28%。在1949-1958、1962-1998、2004-2007三个增产阶段单产是粮食总产增加的首要影响因素，播种面积分别增加了17654、-7656和6079千公顷，对总产的贡献率分别为21.51%、-2.29%5和39.44%；单产分别增长519.67、3378.71和383.43千克/公顷，增加了50.49%、300.73%和9.60%，对总产增加的贡献率分别为67.63%、109.17%和57.07%，远远高于播种面积对增产的贡献率；面积和单产的协同贡献率分别为10.86%、-6.88%和3.49%。1959-1961年的自然灾害期间，单产是粮食减产的主要因素，播种面积减少了6170千公顷，15.61%的减产是播种面积的减少造成的；单产降低了425.46千克/公顷，88.68%的减产是单产降低造成的。在1999-2003年的减产阶段，主要影响因素是播种面积，播种面积减少了14377千公顷，79.32%的减产是播种面积的减少造成的；单产降低了169.72千克/公顷，23.67%的减产是单产降低造成的。图1中国粮食总产、单产和播面变化趋势（1949-2008）(3)粮食生产增长的主导要素没有根本改变，产量迈上新的台阶难度大“一靠政策、二靠科技、三靠投入”是我国农业发展的经验，也是我国粮食增产的主要要素，在政策相对稳定、科技进步不能明显改善的条件下，依靠投入改善生产条件和增加物质投入成为粮食增产的关键因010002000300040005000600019491951195319551957195919611963196519671969197119731975197719791981198319851987198919911993199519971999200120032005粮食总产（10万吨）粮食作物播种面积（10万公顷）粮食单产（千克/公顷）6素。但在当前传统增产要素对粮食增产的影响力降低的情况下，保持粮食总产持续增长的难度加大。从我国粮食生产发展历程看，单产增加是过去40多年来粮食增产的主要途经，1949-1957年粮食总产的增长依靠的是扩大面积和提高单产，1957年以后粮食总产的增长主要是依靠单产的提高。1957年全国耕地面积达16.77亿亩，是我国耕地面积最高的年份，以后逐年减少。在建国以来的5个阶段中，在1949-1958、1962-1998、2004-2008三个增产阶段单产是粮食总产增加的首要影响因素，单产分别增加了519.67、3378.71和383.43千克/公顷，对总产增加的贡献率分别为67.63%、109.17%和57.07%，远远高于播种面积对增产的贡献率。1965-2008年有效灌溉面积增长183.17%，农业机械总动力增加了68.70倍。从建国以来的粮食总产和生产条件的变化趋势来看，伴随着粮食总产增加的是农业生产条件的改善和物质投入的提高，特别是农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量和农村用电量的大幅增加，其中农业机械总动力、化肥施用量和农村用电量更是从无到有，有效灌溉面积70年代以前增速较快、之后增速变缓，化肥施用量20世纪90年代以前增幅较快、之后趋缓，机械总动力和农村用电量则在90年代增速加快。1965-2007年，全国粮食总产增加3.07亿吨，增加了157.85%，粮食单产增加3122.18千克/公顷，增加了192.00%。有效灌溉面积从1952年的20000千公顷增加到2007年的56518.34千公顷，增加36518.34千公顷，增长了183.17%。农业机械总动力从1965年的0.11亿千瓦增加到2007年的7.66亿千瓦，增加7.55亿千瓦，增加了68.70倍。同时农村用电量也从1965年的40亿千瓦时增加到2007年的5509.93亿千瓦时，增加5472.83亿千瓦时，增长了147.52倍。7图中国粮食总产和生产条件变化趋势资料来源：根据历年《中国统计年鉴》整理。1.2我国的粮食安全水平不断提高，中长期压力加大我们在粮食安全指标体系中，选取了人均粮食占有量（FCP）、粮食自给率（SSR）、粮食生产波动指数（PFI）、粮食储备率（SR）、营养不良人口率（UNP）、淀粉类食物提供的热量占总热量的百分比（GER）等重要指标体系构建了粮食安全指数，通过粮食安全指数对我国粮食安全的演变和现状进行评价分析，结果表明：经过半个多世纪的发展，我国的粮食安全水平不断提高。（1）1949-1978年，我国粮食安全水平较低，粮食安全指数只有0.45，粮食不安全是这一时期的主要特征。这一时期粮食的生产和消费表现为粮食短缺，食物需求量长期大于食物供给量，特别是肉类供给水平远远小于需求；国家对粮食进行统购统销。由于食物短缺，实行食物平均分配，凭票限量供应的方式；居民的收入和消费水平低，恩格尔系数在60%以上；人均粮食占有量少，仅为200－300kg；贫困人口比例较高，建国初期，贫困人口达到80%左右，1978年这一比例仍然占30.7%；人民的营养水平较低，食物消费结构不合理。这一时期，除了粮食以外，其它食物消费量极少，人均肉类年消费量在10kg以下，食物提供的热0123456781949196219751980198319861989199219951998200120042007粮食总产量(亿吨）农业机械总动力(亿千瓦) 有效灌溉面积(千万公顷) 化肥施用量(千万吨) 农村用电量(千亿千瓦时)8量始终未超过8792kJ，一般年均只有8374kJ左右，远远小于营养学家提出的10048kJ的合理标准。在人均消费的热量中，来源于淀粉类的热量比重高达80%以上，蛋白质供给水平低于50g，其中动物蛋白的比重仅占10-13%，人均每天脂肪供给水平低于25g，其中动物脂肪的比重仅占45%左右。（2）1978－1984年，是我国粮食安全水平提高较快的一段时期，粮食安全指数达到0.58，食物供应状况明显改善，温饱问题基本解决。主要表现为，粮食总产和人均粮食占有量迅速提高，并首次出现了粮食过剩和供大于求的局面；居民收入和食物消费水平提高很快，恩格尔系数逐年下降，农村居民家庭的恩格尔系数由1978年的67.7%下降到1984年的58.8%，城镇居民家庭的恩格尔系数由57.7%下降到54%左右；人民生活水平有了很大改善，农村贫困人口减少一半，贫困人口比例下降了15.6%，由30.7%下降到15.1%；人均占有粮食相对稳定，动物性食品增加较多；人民的营养水平明显改善，平均每人每天供给的热量达到10953kJ，蛋白质和脂肪分别达到62克和70克，来自动物性食物的蛋白和脂肪的比重增加，高于同等人均国民生产总值的国家，基本达到世界平均水平。（3）1985－1998年，是我国粮食安全水平稳步提高的时期，粮食安全指数达到0.66，这段时期也是我国食物消费从温饱向小康的过渡时期，农产品出现供大于求的相对过剩局面，人们的生活水平继续改善，食物消费结构全面升级，开始由数量的增加向质量提高方向转变。这一时期主要表现为：人民消费水平进一步提高，恩格尔系数继续下降，农9村居民家庭的恩格尔系数由1985年的57.8%下降到1998年的53.4%，下降了4.4%，城镇居民家庭的恩格尔系数由53.3%下降到44.7