作物高产理论与实践2010-1

2、当前粮食安全的多种隐患
n 全球粮食供求关系发生变化：徘徊在18亿吨到
20亿吨之间，自1990年以来，20年增加2.3%，而人 口增长了10%。到2030年全球粮食产量必须提高 50%，才能满足因人口增长等因素而不断增加的需 求；
n 世界粮食储备处于较低水平：只相当于2000年
储备的77.5%，也难以应付一旦爆发的饥荒。
中国农业科学院研究生院2010--1
作物高产理论与实践第一讲
课程简介 粮食安全与高产科技战略
赵明
课程简介
n 学科划分 n 学科定义 n 学科发展 n 学科讨论
1、学科划分
国家教委学科划分： 一级（作物科学） 二级自主性（中国农业大学）：
作物遗传育种、作物栽培与耕作、作物生 理学、种子科学
中国农业科学院： 农作物种质资源、作物育种、农业生物学、 作物栽培均为一级学科
2、学科定义
n 作物高产理论与实践（教委：作物栽培方向的研究生 必选课----是栽培学与作物生理学的再继续学习）
n 作物栽培学：研究作物生长发育、产量和品质形成规 律及其与环境条件的关系（理论），并在此基础上采 取栽培技术措施（技术）以达到作物高产、稳产、优 质高效目的（目标）的一门应用科学。
简单地说是研究作物生产目标的理论与技术。
3、“作物生产科学”的主要研究内容
q 作物生产规划与产品质量标准 Ø 作物生产规划与市场风险预测原理与技术 Ø 作物产品质量标准按着不同特点产品质量要求明确技术 标准和生产规划。
q 作物生产技术与栽培规程 Ø 作物高产、优质或超高产生产的研究 Ø 资源高效利用技术 Ø 保护性农作制与生产管理技术 Ø 设施作物栽培理论与技术 Ø 农产品无公害生产原理与技术 Ø 胁迫条件下作物高产、优质、高效生产的理论与技术。 Ø 高新技术在作物生产中的应用
250000
动
200000
荡
不
150000
停 安
快
滞
速 100000
徘
增
徊
长
50000
0
年份
世界谷物产量变化.（数据来源：FAO，2007）
2004年世界粮食出现消费大于生产，2009年更加明显，产需缺口达到650 万吨，产需矛盾不断加剧，中国粮食安全不能依赖于国际市场。
2、粮食特殊危机发生
战后30年的最严重的粮食危机
（一）世界粮食的新危机
n 进入21世纪世界粮食安全成为热点关注话 题，近两年伴随着世界经济、能源、气候的 变化，粮食安全进入了新的危机， 2010，目 前世界粮食储备只够人类维持50天左右，大 大低于2007年初的169天。
n 30多个国家爆发粮食危机，数亿人面临饥饿 威胁
n 全球经济正在复苏，但粮食安全仍还严峻
展的需要
方案１、作物栽培学(与耕作学）定位为“作物 生产科学”（CropProductionScience）
将作物栽培学定为“作物生产科学”可以大大拓宽学 科发展空间，更加适应农业发展新时期的特点。 其有利之处在于：
q 适合于作物生产的产品化发展趋势； q 适应于市场对产品多样化、优质化、专用化的消
一、世界粮食危机催化粮食安全概念
（一）世界粮食生产过程与特殊危机发生 （二）粮食安全概念变化中在不断完善 （三）当前世界粮食危机 （四）中国粮食生产与挑战
（一）世界粮食生产过程与特殊危机发生
1、世界粮食生产过程的三个阶段
产量（万吨） 1961 1970 1980 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
一些国家具有生产能力，也扩大消费力，控制全球粮食，炒作能源危 机，炒作气候变化、农业跨国公司的粮食产品的垄断
世界粮食危机与能源战略
2007年 12月 ， 美 国 众议院通过了《新能源 法案》。该法案鼓励大 幅增加生物燃料乙醇的 使 用 量 ， 计 划 到 2022年 生产360亿加仑的生物燃 料。其中，由玉米生产 的为150亿加仑，需要消 耗约1.4亿吨玉米。保障 国家能源安全。
用学科。
领导决策的作物生产目标与技术
（十字方针与八字宪法）
中国农业特色：目标与技术的领导定拓
生产目标的领导定拓
温总理批示
n 发展中国特色作物栽培学，实 现作物高产、优质、高效、生态、 安全（2003）。
生产技术的领导定拓
毛主席的指示
农业八字宪法：作物生产的8个关键技术
1. 土-----改良土壤，提高土壤生产能力； 2. 肥-----科学施肥，保障作物的有效营养； 3. 水-----有效供水，保障作物水份需要； 4. 种-----选育优良品种，发挥作物遗传潜力； 5. 密-----合理密植，发挥群体增产效应； 6. 保-----防治病虫草害，天气灾害，保产丰收； 7. 管-----加强田间管理，实现稳产丰收； 8. 工-----精耕细作田间作业，实现高产高效。
八
二
九
十
十
十
十
十
十
一
年
年
年
年
年
世
代
代
代
代
代
纪
4、作物栽培学科战略调整的设想 （2003年泰安的学科讨论）
三个方案： (1) 更名----直接更名为“作物生产科学”； (2)更概念----内容进行必要的拓宽和丰富； (3) 维 持 -----通 过 不 断 调 节 内 容 和 目 标 适 应 农 业
2010年我国粮食取得了连续4年的大丰收，按13亿人口计算，我 国人均粮食占有384.5公斤，低于1984年的人均水平。
2007年 全 国 耕 地 面 积为18.26亿亩，根 据“十一五”规划纲 要 ， 到 2010年 末 全 国耕地面积必须确 保不低于18亿亩。
面积（亿亩）
20
19.6
19.2
18.8
业发展方向不断调整和创新的结果
生物、信息、计算机、新材料、
现代技术立、体资多源熟、、产稀 栽高植 、品效高 化抗产 控逆、 栽高新培吨培技理粮理术论田论和与、与资技高技源术稳术节，低约作与物精产准品定化量生栽产
产综合理论与技术
作物生育规律、器官
建成、产量形成
ห้องสมุดไป่ตู้
产
群众高产典型 的总五结与研究 六
增
物
作
七
费需求； q 在作物栽培的产中生产基础上，可以联系产前和
产后的关系；拓宽了学科的发展空间和余地; q 更加突出作物生产的经济、生态和社会效益的标
准； q 益于中国农业逐步与国际接轨； q 与耕作学的重新定位相适应。
发展战略
2、“作物生产科学”
（CropProductionScience）的定义
研究作物产品生产市场经济标准， 确定布局和配置资源；研究作物生长发育 规律、产量和品质形成规律及其与生态环 境条件、人为措施的相互关系，探讨作物 持续高产、优质、高效、低成本的理论与 技术措施，以获得最大的社会效益、经济 效益和生态效益的一门综合性、应用性农 业科学。
u “所有人在任何时候都能够在物质上和经济上获得足够、 安全和富有营养的粮食，来满足其积极和健康生活的膳 食需要及食物喜好时，才实现了粮食安全”。
解读：三个含义，一是粮食供应量要有保证，二是保证 大家要有购买能力，三是买的粮食是符合食品健康 要求的。
2、多次修正与完善的概念
n 生存与健康所需足够食品（ 1974年11月，FAO） n 能买得到又能买得起（ 1983年4月，萨乌马） n 不损害资源和生物系统（ 1991年，FAO） n 安全、营养、健康食品（1996，FAO） n 消除贫困，有效的持续经济增长（1996，FAO） n 供给、持续稳定性、贫困三条件（1998，黄季
世界粮食安全峰会（2009）
n 世界粮食安全峰会2009年11月16日 至18日在意大利罗马联合国粮农组织 总部召开，峰会的关键词是“粮食安全” 和“消除饥饿”。
n 受全球金融危机和粮食价格居高不下 的影响，预计当前全球无法摄入充足 营养的人口将达10亿以上。
3、粮食危机多种因素
自然原因：人口增长与资源受限，产需矛盾 社会因素：政策、市场、技术的控制能力 投机因素：全球控制
n 全球：1972~1974年间连续天灾 造成粮食减产，同时需求量增加， 在世界贸易上出现了接连争夺粮食 现象，并使粮食价格上涨了2倍， 造成了世界粮食恐慌。
n 中国：三年自然灾害（1959-61）
n（二）粮食安全概念变化中在不断完善
1、粮食安全的最初概念
u 1974年11月于罗马的第一次世界粮食首脑会议上首次提 出“粮食安全”的问题。
美国地球政策研究所经济学家布朗归结： “世界8亿机动车主和20亿贫困人口将大规模 竞争粮食，机动车主想让车动起来，贫困人 口则仅仅想吃口饭活下来。”
（二）中国粮食现状与挑战
1. 粮食生产能力的变化特点 2. 粮食生产面临的多重挑战
产
粮 4
食
量
2
6
5
3
1
0
1、粮食生产能力的变化特点
总产量（亿吨）
领导定拓效果：重视、精辟
课程内容安排
粮食安全与高产战略
一、作物生产现状、问题与趋势
二、粮食安全与高产战略 三、作物高产分析体系与技术途径1 四、作物高产分析体系与技术途径2 五、作物生长调控机制与化控技术
第二部：资源高效专题
一、作物高光效与抗逆分子机制 二、作物营养高效生理机制与分子基础
n 第三部：生态安全专题
18.4
18
17.6 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 年份
u我国粮食供求状况变化
第一个阶段：从粮食供给不足到粮食供需平衡； 第二个阶段：粮食总量相对过剩； 第三个阶段：粮食供求再度紧张。
现代技术纳入到作物栽培体系 (包括生物与信息、计算机、 新材料等)
形成独立的作物栽培学(总论、 各论、试验指导配套)并形成 具有特色的理论与技术体系
是作物学的主要组成部
分(各种作物学)
作
原始与初期农作物种 植(古农书)
物
作
栽
物
培
栽
古
近
体
培
代
代
系
现
作
作
建
代
立
技
物
物
和
术
栽
栽
完
发
培
培
善
展
作物栽培学主要成就的取得是适应农
111122221111111222211999900999999000090099099000078999909899900067245824801639537150
现在
年份
5.75亿吨 5.0亿吨 0.90
0.37 0.37
5.03 5.03
2020
新增 粮食 需求
目前 粮食 生产 能力
我国人均粮食产量
n 粮食不平衡状态进一步恶化：发达国家生产的
粮食接近全球粮食总产量的一半，少数发达国家生产 过剩，多数发展中国家粮食匮乏，发达国家人均年消 费粮食700多千克，发展中国家则不足300千克，缺 粮最严重的国家正是那些人口增长速度最快的国家。
n
世界粮农组织报告
n 世界粮食安全形势不容乐观，地球上根 除饥饿任务艰巨。目前世界人口约为60 亿，饥饿贫困人口已达10.2亿，全世界 每6人中就有1人面临饥饿问题，而到 2050年时世界人口将增加50%，超过 90亿，如何保证90亿人口的生存，更是 要全世界关心、关注。
一、全球环境变化与作物生产 二、现代耕作制与节能减排
15
n 第四部：综合专题
一、研究方法1
（作物高产方法与抗倒力测定）
二、研究方法2
（光合测定与激素测定）
三、专题讨论 1、高产高效 2、
优质安全 3、农业发展
四、考核
30
第一章
粮食安全与高产科技战略
一、世界粮食危机催生粮食安全概念
二、世界粮食安全挑战中国粮食安全 三、粮食科技全面布局的战略至高点 四、中国特色粮食高产策略的科技规划
作物栽培学独立学科的特点
学科独立性的条件：
q 性质：综合性、实用性和公益性 q 对象：环境、作物、措施关系 q 任务：探索持续高产、优质、高效的栽培
理论与技术（具有学科特点）。 q 发展与地位:
作物栽培是一门历史悠久和传统的学 科，在农业生产中具有举足轻重的地位。
3、作物栽培学发展是适应农业发展 要求不断调整和完善的过程
焜，Scott Rozelle等）
3、世界粮食安全宣言
n 1974年11月联合国于在罗马召开了世 界粮食大会，会上通过了《消除饥饿 和营养不良世界宣言》；
n 联合国粮农组织（FAO）在《世界粮 食安全国际约定》，指出了保证世界 粮食安全是一项国际性社会责任。
二、世界粮食安全挑战中国粮食安全
（一）世界粮食新危机 （二）中国粮食现状与挑战
q 作物生产的产品化
作物栽培学丰富内涵、调整学科定义和边界
以农户或区域作物生产系统为对象， 研究作物产品生产与市场经济及生态的 关系、作物生长发育和产品形成及其与 环境和措施的关系，在此基础上研究探 讨作物持续高产高效优质的理论与管理 技术，实现产品的目标要求，以获得最 大的社会经济生态效益的一门综合性应