“20年、50年后，我们的后代的温饱会有问题吗？”
7月15日上午，中国科学院院士、中国农业大学生物学院教授武维华在北京首都图书馆一场关于粮食安全的讲座上向现场观众发问道。问题的背景是截至2011年，中国粮食产量已经连续8年增产，而且今年有望延续这一增势。
但这并没有打消武维华心中的担忧，他进一步追问道，“问题是还可以再增产20年、50年吗？进一步的，粮食增产的那一部分能填得起我们需求增加的那部分吗？”
武维华认为，一味粗放地通过大量施用化肥的方式取得高产量是不可持续的。中国占世界7%的耕地施用了世界上三分之一的氮肥和三分之一的磷肥。过度施用化肥一方面已经造成了严重的环境污染，另一方面也影响农产品的品质。而且中国60%左右的钾肥需要通过进口。同时施用化肥的边际产出也是下降的，比如中国在上世纪50年代到60年代的时候，往地里每施1公斤纯氮，可以增产15到20公斤水稻，但到了2007年这个数字变成了四五公斤。
因此，武维华指出了转变农业生产方式的迫切性。为了实现中国农业的可持续发展以及更长远的粮食安全保障，武维华认为，中国还是需要在栽培技术的革新和农作物品种的改良方面下工夫。就短期而言，与其强调高产，不如强调稳产。
农作物遭遇“吃喝”挑战中国的农作物在“吃喝”上面临很大问题，水不够喝，吃的东西（肥料）也不足。还有另一个方面，中国农作物“吃喝”的利用率特别低。
武维华在讲到中国的粮食安全问题时，让大家先一起 “换位思考”农作物的“粮食安全”问题，即农作物生长需要的土地、淡水、化肥等的安全保障问题。在这个过程中不难发现，工业生产与农业生产之间存在着不少矛盾，特别是在土地与水资源方面。工业高回报与农业低回报的角逐结果是，原本规划用于农业生产的土地、淡水资源被更多地用于工业生产，这会给粮食安全造成压力。而在化肥方面，其主要矛盾是，中国虽然缺少磷、钾矿资源，但是中国对化肥的需求却是全世界最大，而且化肥的利用率还很低。武维华具体是这么说的：
我们粮食问题上最突出的问题是人口增加、耕地减少、资源短缺、自然灾害、环境污染。因为我们土地没法增加，我们粮食单产的压力非常大，未来一二十年大概需要保证有20%左右的单产的增加。
先说土地的问题，土地短缺大家都知道。修路、盖房子等占用了不少耕地。近日，国土资源部公布了今年前6个月全国出让的土地，平均价格每亩260/270万元（编注：国土资源部7月12日公布第二季度全国地价总体情况，经换算，全国主要检测城市地价总体水平为每亩205万元，其中住宅用地平均价格为每亩302万元，连续四个季度回调）。
可以去分析这里面经济利益的驱动有多大。农民种粮不赚钱，辛辛苦苦种一亩地也就赚百八十块钱，按照这个水平，1亩地要想通过种粮赚到200万元，几千年时间也不够。
这就是为什么前几年耕地减少得特别快的一个很重要的原因。我们从1990年代中后期开始，耕地每年都以1000万亩的速度递减。在一些省份，出让耕地获得的收入占到地方财政的60%以上。
其次，我们的淡水资源也很缺乏。我举一个极端的例子，内蒙古有一个地方叫鄂尔多斯，因为有煤，过去十年经济高速发展，钱多得都不知道怎么花，就出现了一个现象，1吨黄河水直接从黄河抽上来卖到将近10块钱。
国家给黄河边上每亩耕地都有配水，如果给农民每亩地一年配150立方米水，1吨卖10块钱的话，150立方米就是1500块钱，种粮食是赚不了每亩1500块钱的。国家为了支持农业，把水配给了农业，但是农业不赚钱，而工业高速发展的同时工业用水不够，本来工业需要100立方米水，只配给20立方米水，那80立方米怎么来呢？高价买。所以，农民不种地了，卖水的钱足够生活。
再说肥料，一般我们说氮、磷、钾。磷、钾是矿产资源，必须有矿才行，而氮不是资源问题，大家知道空气里的78%都是氮，但是氮有很大的环境和能源问题，因为氮气变成氮肥的过程中需要通过高压高温合成氨，这就需要烧煤、烧电，会造成很多污染，好多合成氨的化肥厂周围，严重的时候寸草不生。
磷、钾资源的缺乏，主要是由于我们的耕地质量较差。像东北的黑土地，到现在为止还是很少使用磷、钾肥的，因为北大荒开荒以后，种了也没多少年。像美国的土地，基本上也不太使用磷、钾肥。但是我们的其他大多数土地都种了几千年了，土壤大量地缺磷缺钾，特别是南方酸性土壤特别容易缺。而且我们还没有资源，磷矿少量的有一点，但是大部分都是贫矿，没有开采价值。我们基本上没有钾肥，现在唯一有的就是青海湖，那里有最大的钾肥厂，此外主要从俄罗斯、白俄罗斯、加拿大、以色列等国进口（编注：中国钾肥过去几年的对外依存度在60%左右）。正是由于中国缺钾肥，随着农业高速发展，2008年以来的两三年工夫，钾肥价格涨了五倍。
可见，中国的农作物在“吃喝”上面临很大问题，水不够喝，吃的东西（肥料）也不足。除此之外，还有自然灾害，每年不是旱就是涝，整个自然环境条件确实不好。
中国每年由于干旱造成的损失非常大，还有环境污染，有些地方由于河水、湖水污染以后，导致农作物大量减产或者虽然没有太大幅度减产，但是种出来的东西没法吃。
还有另一个方面，中国农作物“吃喝”的利用率特别低。如果利用率很高的话，这个问题也会迎刃而解。
中国在上世纪50年代到60年代的时候，往地里每施1公斤纯氮，可以增产15到20公斤水稻，这和国际上基本上差不多。但到了2007年，施1公斤纯氮平均下来也就增产四五公斤粮食。现在好多地方都是施四五十公斤、五六十公斤氮肥，有的地方甚至超过100公斤。其实中国很多地区，包括黄淮、太湖地区，有些地块不施氮肥反而增产，但农民不知道。
中国的土地占全球的7%左右，氮肥总用量占到全球的1/3，磷肥也是占了30%左右。原来国家中长期的肥料发展规划里指出，中国到2030年，化肥总用量突破6000万吨，很不幸地告诉大家，这是若干年前制定的，现在已经超过这个数了，其中大部分都是氮肥。
中国的氮肥利用率实在是太低了。比如山东省小麦氮肥利用率只有10%，中国的水稻单位面积氮肥的用量是日本人的两倍，有17个省的氮肥平均施用量超过了上限。
氮肥施多了是要付出代价的，它会造成农业污染。我们一般讲的环境污染是点源污染，比如造纸厂会造成水污染，如果把窟窿堵上它就没了。但农业的环境污染是面源污染，撒出去了你想收都收不回来，它的出路是变成硝态氮渗入地下水，变成铵态氮进入空气。中国1970年代80年代南方下酸雨是硫酸雨，现在不幸的是，有好多城市的酸雨成分是，70%是硝酸，就是一氧化氮、二氧化氮到了空气里面形成的。当硫酸和硝酸两个配起来，通常叫洗液，腐蚀性很强。酸雨落到地上，又会造成水污染和土壤污染。
中国农业生产的两大症结中国农业化肥与水利用率低的原因主要是两个方面：一个是栽培措施，另一个是作物的品种问题。
在点出中国农作物存在的“粮食安全”问题之后，武维华继续指出了其背后的原因，他说道：
中国农作物的氮、磷、钾，还有水的利用率都很低，原因主要是两个方面：一个是栽培措施，另一个是作物的品种问题。
所谓栽培措施，是指在作物栽培过程中，氮、磷、钾施用不平衡。种过花就有经验，肥要施得对才行，施不对会施出毛病来。作物品种方面主要是良种缺乏，在中国几大作物里，水稻是比较领先的，但是最近也出了问题。
现在有人把高产的杂交稻的良种价格炒到70块/公斤，一亩地要用到3公斤的话，光种子就是210块钱，农民是承受不了的。小麦，中国的品种不行，无论是品质还是产量都差一些，当然大部分种的还是中国自己的种子。但是，中国小麦是净进口的，主要是优质小麦，有些五星级酒店卖得特别好的面包用的都是进口小麦。
玉米的品种中国也不行，杜邦先锋（编注：即美国杜邦旗下全资子公司先锋良种国际有限公司，成立于1926年，是世界上最大的玉米种业公司，占有世界玉米种子市场20%以上的份额，目前在华有独资公司铁岭先锋种子研究有限公司以及合资公司山东登海先锋种业有限公司和敦煌种业先锋良种有限公司。）的种子大概要三五十块钱一斤，中国现在的种子也就是五六块钱一斤，就那样农民还愿意买良种。比方，他一亩要多产200公斤的话，肯定愿意多花几块钱买好的种子。
中国的大豆是垮掉了，中国每年消费的8000万吨大豆里百分之七八十是进口的。为什么要进口呢？因为进口的到岸价比中国自己产的大豆便宜。所以，榨油企业、饲料企业全买进口的。中国为什么贵呢？因为中国的产量上不去，中国全国大豆的平均产量一直徘徊在每亩130公斤左右，美国是每亩260公斤到270公斤，差了整整一倍，而且美国是一个人种几千亩地，开着车一会儿就种完了，中国是一小块一小块的，相比之下成本实在是太高了。
中国现在正努力要在玉米良种领域赶上美国，因为玉米是可以实现杂交育种的，但是大豆的品种和玉米不太一样。大豆生产上很难实现杂交育种，大豆的花是叠形花，所谓杂交育种就是别的品种的花粉跑到这个品种上来，大豆不接受，在生产上中国没法实现。
中国品种的问题还不仅仅是产量问题，还有品质问题和能不能抗病虫的问题等等，品种是一个综合的问题。现在中国在努力发展好的种业，但还是需要一段时间，国际上培育一个农作物品种的平均时间是13年。
另一方面是中国的土地比较贫瘠。总的来说，中国的粮食生产形势尽管连年丰产，但问题还是蛮严峻的。这几年缓缓地爬上来，每年增产一些，但是中国的粮食单产一直上不来，再加上各地地方政府要卖地，这就要出问题了。
当然中国也取得了一些成绩，大家最熟悉的就是袁隆平先生的杂交水稻，当然也有问题。早些年的时候，直到1980年代，农业上还有个说法，叫农作物要实现高产稳产，那时候强调稳，现在基本上不说稳产了，说的都是高产。
可是高产的背后就是用水、用肥，你没有大量的化肥支撑是不可能实现每亩八九百公斤产量的。农业界从可持续发展的角度来考虑，还是要以稳产，缓慢地增长，跟现在的GDP是一样的道理。它本来是400公斤，你非要一下子让它涨到800、1000公斤，这是要出问题的，土地几年以后就变样了。所以，要实现农业上的资源高效利用必须得节水、节肥，还得节地。既要保护耕地，另一方面也要利用好中国的每一寸耕地。
现在，有很多农村的地是撂荒的，很多人转行开发煤矿或者做生意，因为种地不赚钱，他顶多就是种点自己想吃的东西。可能只有节约资源，节水、节肥、节地，才能转变农业生产方式，实现农业可持续发展。
问计现代农业这个道路会很艰难，我们期望的是让种到地里的庄稼少喝水、少用肥、少用耕地，还能给我们产出足够用的品质比较高的农产品。
怎么解决中国农业生产中存在的以上两大症结？武维华认为，中国需要发展可持续的现代农业。但什么是现代农业？武维华认为很多人对此误会颇深，他讲道：
现在有个误区，很多人笼统的谈现代农业，什么是现代农业？就是开着机器玩命地用药用肥？这个不好。
好的现代农业还是低投入、低消耗、高产出的。或者说一旦高产出不了，我就要稳产出、高品质，应该大幅度减少使用化肥农药，多产一些绿色产品，实现资源节约和环境友好。
要实现资源节约型、环境友好型农业，核心的内容就是资源节约，源头上把它卡住。大家都知道，在循环经济里头有一个“3R原则”，就是资源利用减量化、中间产物再利用和废弃物的再资源化，这里的核心是源头。假设把它看作一条生产线的话，源头要卡住，少往里填东西，整个环节中的废物也就少了。
在农业生产上要实现资源高效利用，主要考虑这样几个方面：首先要实现氮、磷、钾综合高效。其次是开发耐旱、耐盐等优良品种。所谓耐旱，是指在同样的干旱条件下，作物对水的利用率高（节水），能够长得好。耐盐是指作物能够在盐碱地生长，中国有十几亿亩的盐碱地，目前都是属于不能种庄稼的。如果能够培育出耐盐品种，就可以部分地解决这个问题，但目前还处于研究阶段，短期内不可能有大的突破。中国不期望所有的盐碱地都能被种上庄稼（这不可能，因为还有个水的问题），但只要有10%的盐碱地能种上作物的话，就相当于每个中国人又多了一分耕地。
第三，开发耐高温、耐低温品种也很重要。东北老乡种地是很小心的，4月底5月初播种的时候，如果播种时间早两天，碰上天冷，种子就烂到地里了，还有收的时候也是，要是运气不好，最后的那几天提前下霜了，有可能就造成绝收。还有整个华北平原小麦的干热风是小麦减产的一个很重要的原因。最后，就是抗病抗虫，抗病 抗虫里还有一个很重要的问题就是农药。
如何解决这些问题，三言两语也讲不完。准确的说，这个道路会很艰难，我们期望的是让种到地里的庄稼少喝水、少用肥、少用耕地，还能给我们产出足够用的品质比较高的农产品。
在营养高效的作物新品种培育方面，好在国家对农业科技创新这块有大力推进，在一号文件的指引下，最近几年种业的整合力度比较大，但一直没有大的跨国公司，像玉米，就被国外的杜邦先锋垄断了。
希望在未来若干年以后，中国能得到氮磷钾综合高效、耐寒、耐盐，耐高温、耐低温、能抗病虫、环境友好、资源节约的新品种。这样的话，中国农业生产上的植物的“吃喝”问题就可以在一定程度上得到缓解。
在讲完涉及粮食安全的农业科学方面的话题后，武维华认为，我们除了“开源”之外，还有很大的“节流”空间。根据中国农业大学与中国科学院的一项联合调查研究发现，中国餐饮业和集体食堂每年浪费掉的脂肪、蛋白质等折合成粮食高达800亿斤。
因此武维华认为，改变生活方式也非常重要，他说，“生活方式不改变，生产方式就不可能改变，在市场经济里，只要你有需求就有人给你生产出来，可那个东西可能是不合理的。”
