全球发展挑战背景下的粮食生产.docx

全球开展挑战背景下的粮食生产抽象本文综合分析了在全球开展引发的变化和由此产生的问题背景下与粮食平安相关的最紧迫挑战。该研究说明，需要一种更有效 的粮食生产和管理模式，以抵消人口快速增长对自然环境的人为压力和对有限资源的过度开采。需要制定政策，以提高生产效 率和将原料转化为动植物源性成品（包括将饲料转化为高能和高蛋白食品），促进使用新型蛋白质来源进行饲料和食品生产， 并防止过度食用和浪费。目前和将来，世界各国领导人应考虑到人口、社会、环境和地缘政治因素以及自然资源的可得性，并 应团结一致地采取行动，向粮食短缺的国家提供粮食。如果不对全球粮食平安采取综合方法，就无法保证充足的粮食供应，包 括物质和财政上获得粮食。关键字:食物;生产;全球开展挑战第1章人口要素与食物需求可持续开展一直由水、能源和食物的供应决定，这些因素可能在不久的将来发挥越来越重要的作用1。由于社会制度和 结构的全球化，这些资源的可得性也应在全球一级加以分析。应该指出的是，全球化和资源可用性密切相关2。在食品需求的 背景下，观察到原材料和食品的获取，生产和分配之间存在许多关系3。全球粮食市场满足快速增长人口需求的能力将是未来几年最大的开展挑战之一。预计到2050年，人口将超过90亿4, 并在2064年到达97.3亿的峰值5。根据联合国的数据，到2050年，全球人口将到达94亿至101亿，至U 2100年将增力口至ij 94 亿至127亿（第5页）。这些估计的准确性将由许多因素决定，例如人口的生育率，影响生育率的政策，开展水平，文化因 素和死亡率5。中国就是上述情况的一个很好的例子。尽管中国是世界上人口最多的国家之一，但到2020年，中国的生育率降 至仅1.3 （全球平均水平为2.3）,目前在这方面落后于许多国家7。这一下降是中国政府在全国范围内推行的“独生子女政策” 的结果。反过来，有限的节育、早婚甚至强迫婚姻导致许多非洲国家的生育率最高（尼日尔-7.0,索马里-6.9,乍得-6.4, 马里-6.3,刚果民主共和国-6.2） 7。应该指出的是，目前和预测的生育率的变化将导致世界各地人口增长率的差异。根据 联合国6（第12页），到2050年，只有九个国家将产生全球人口增长的50%以上（刚果民主共和国，埃及，埃塞俄比亚，印 度，印度尼西亚，尼日利亚，巴基斯坦，坦桑尼亚联合共和国，美国）。撒哈拉以南非洲的人口预计将在21世纪增加两倍（从 2017年的约10.3亿增加到2100年的30.7亿）。反过来，许多亚洲和中东欧国家的人口预计将下降5。根据Van Dijk等人网的说法，到2050年，全球粮食产量必须增加70%,以满足预计的人口增长。然而，全球人口增长 并不是增加粮食需求的唯一因素。开展中国家日益富裕也将推动对粮食的需求9, 10。在这些国家，大多数蛋白质来自植物， 但这些来源将逐渐被动物性蛋白质取代，类似于在兴旺国家观察到的趋势11。预计到2030年，全球人均新鲜乳制品消费量将 以每年1.2%的速度增长，而全球肉类消费量预计将到达14%,非洲将高达30%,亚太地区为18%,拉丁美洲为12%,北美为 9%,欧洲为 0.4%12（第 171 页）。2 .剩余粮食分配所提出的人口数据清楚地说明，虽然全球粮食需求将增加，但粮食在各地理区域之间的分配不会相等。这是因为最不兴旺 国家和开展中国家的高人口增长并没有伴随着粮食供应的相应增加。以上导致植物和动物性食物的缺乏。根据经合组织-粮农组 织12（第274-275页）的数据，到2021年，开展中国家的小麦消费量将超过小麦产量1.28亿吨。同年，兴旺国家报告小麦 产量过剩到达1.38亿吨。根据粮农组织、农发基金、联合国儿童基金会、世界粮食计划署和世卫组织的估计13（第8页）， 2020年全世界有7.2亿至8.11亿人面临饥饿，近三分之一的人（23.7亿人）无法获得足够的食物，尽管目前的粮食产量足以 满足全球需求。世界各地饥饿的原因各不相同（军事冲突、自然灾害、气候变化、不利的土壤和农业生产的环境条件），这并 不能改变全球剩余粮食分配仍然是一个未解决的问题这一事实。在这个问题得到解决之前，饥饿将在一些地区持续存在，而其 他地区将报告作物过剩。因此，需要系统性的解决方案来永久控制和稳定食物分配链。人道主义粮食援助计划是临时措施，不 足以养活世界。3 .消费与满足粮食需求目前的粮食生产没有得到有效分配，无法满足全球粮食需求，这一事实可以在过度消费的背景下加以分析。成年女性和男 性的平均每日能量需求量估计分别为2000 kcal和2500 kcal140反过来，65岁人群的蛋白质推荐膳食允许量为每公斤体重 0.8g,相当于女性47-48g,男性55-57g15。在实践中，蛋白质摄入量在没有合理原因（如体力劳动，运动，康复，怀孕，哺 乳或快速生长）的情况下大大超过推荐值。根据联合国粮食及农业组织（FAO） 16的数据，2018年，欧盟（EU）的人均日能 量摄入量为3456千卡，但中非共和国的人均日能量摄入量几乎低两倍（1786千卡）。在许多国家，每日蛋白质摄入量比推荐 值高出50-60%9。2018年，欧盟平均每日蛋白质摄入量为107g （冰岛为146g,丹麦为117g,法国为108g） 17。这些数字 清楚地说明，合理的营养将为许多消费者带来健康益处，并有助于可持续的全球粮食需求。2021年，世界卫生组织（WHO） 发布了一份关于全球人口健康状况的报告18,该报告显示，自1975年以来，超重人数几乎增加了两倍。该报告显示，超过19 亿N18岁的成年人（39%）超重，超过6.5亿（13%）肥胖。世界上大多数人口居住在超重和肥胖导致死亡人数超过营养不良的 国家。根据Kleinert和Horton19的数据，肥胖在2017年导致470万人死亡，并使全球预期寿命总共减少了 1.48亿年。4 .食物浪费在满足全球粮食需求的背景下，食物浪费是一个非常重要的问题。根据粮农组织的估计20（第8页），大约14%的粮食 在收获和零售之间损失。联合国环境规划署«2021年食物浪费指数报告21（第8页）显示，2019年全球产生了约9.31亿 吨食物浪费，其中61%来自家庭，26%来自食品服务，13%来自零售。粮食损失和粮食浪费是应该在更广泛的背景下加以审查 的问题，包括粮食生产中关键资源（水和能源）的损失及其对气候变化的贡献。根据粮农组织的估计22（第26页），全球粮 食系统使用的能源中约有38%被损失或浪费。食物浪费占全球温室气体排放量的8-10%21（第20页）。因此，食物浪费是一 个多方面的问题，通过导致食物管理无效，浪费水和能源消耗以及气候变化，加剧了当前的问题。第5章全球农业用地需求（粮食生产）不断增长的粮食需求将推动对用于生产粮食和饲料的农田和牧场的需求。据估计，到2050年，农业用地面积应翻一番， 以跟上人口增长和人类饮食的质变23（第5页）。这是一个巨大的挑战，因为近一半的地球陆地外表已经用于农业24。因此, 用于农业生产的高质量土地的可用性是有限的。近几十年来，全球耕地面积有所增加，但农田扩张的年增长率从1961-2010年 的0.24%下降到1995-2010年的0.04%25o上述情况可归因于气候变化、环境退化和城市扩张导致农田供应减少。据估计26, 在2000年至2030年间，仅城市扩张就将使农田供应量减少多达15, 000公里。2每年在全球范围内。因此，迫切需要旨在 提高现有农业用地的生产力和合理利用的政策。Mauser等人27认为，现有农田的全球作物产量可以增加一倍以上，而Folberth 等人28认为，农业生产的优化可以导致维持当前产量所需的耕地面积减少近50%o畜牧生产效率低下也证明了合理管理农田的必要性。尽管畜牧业利用了全球77%的农田，全球近一半（41%）的谷物产 量用于生产动物饲料（食品-48%,生物燃料-11%），但它只生产了世界热量的18%和总蛋白质的37%29（第1130页）。约 164 m2的土地需要生产100克牛肉蛋白，而生产小麦蛋白需要的土地少50倍（3.2米）2）以牺牲动物产品为代价增加植物 性产品的消费（畜牧业生产减少）将减少生产动物饲料所需的耕地面积（牧场和耕地）31 0从畜牧生产中解放出来的农业用地 可以用来种植供人类消费的作物。从理论上讲，如果从人类饮食中消除牛肉和羊肉，用于种植动物饲料作物的牧场和土地面积 可以减少约50%30。未来，植物和动物性食物在人类饮食中的比例将不仅取决于食品生产效率的提高，还取决于环境活动家和营养师的假设。 畜牧业，特别是生产用于肉类和牛奶的反刍动物32,有助于温室气体排放。根据Grossi等人33,畜牧业生产占人为温室气体 排放总量的14.5%。反过来，营养研究说明，红肉会对人类健康产生负面影响，应减少其消费量34。还应减少动物性食品以及 加工肉类中饱和脂肪酸（SFAs）的消耗。根据2020-2025年美国人膳食指南35（第18页），SFAs的摄入量应减少到每 日能量摄入量的10%以下。研究说明，每天食用50克加工肉类会使患结直肠癌的风险增加18%;它还会增加患乳腺癌、前列腺 癌和胰腺癌的风险，以及总体癌症死亡率36。批评者认为，关于红肉对健康不良影响的报告不准确，不适用于瘦肉，瘦肉是蛋 白质,Fe, Zn, Se和B族维生素等必需营养素的来源37, 38。尽管如此，素食和纯素饮食的普及程度正在上升。根据Lemken39 的说法，自2014年以来，西欧的纹理植物蛋白（肉类替代品）市场一直以每年约10%的速度增长。农业生产受到职业和社会群体的影响，包括激进的动物权利活动家，他们长期以来一直认为应该减少集约化畜牧业。在他 们看来，动物生产引发了伦理和道德问题。活动人士认为，畜牧业的做法不会改善动物福利，而是身体和心理痛苦的根源。虽 然这些观点在很大程度上是主观的，情绪化的，并不总是完全基于事实，但它们对公众舆论产生了相当大的影响。第6章与集约化农业（食品）生产相关的问题集约化农业和粮食供应增加带来了全球和地方风险。在全球范围内，集约化农业（食品）生产有助于温室气体排放，从而 增加温度并导致气候变化。2019年，全球食物链（农业食品系统）占温室气体排放量的30.6% （以CO为单位）2当量）， 包括21.35%的一氧化碳2 , 78.03%2o和53.21%的Ch4 排放40在地方尺度上（可以开展到区域或全球尺度），集 约化农业导致环境退化41（第15-21页）：导致土壤退化（土壤结构受损、土壤侵蚀、土壤肥力下降、土壤盐度和酸度增加、化学品、杀虫剂和人工肥料污染）破坏自然保水性（由于对水的需求增加，人工灌溉，天然水体干燥，土地排水，消除农业地区的小水体，富营养化） 和水质下降（由于有机和无机污染物浸入地下水和地表水）；破坏生物体的遗传和物种多样性，以及生态系统的生物多样性（由于农药使用，单一栽培，转基因生物和工业畜牧 业）。随着时间的推移，集约化农业会降低农业生产力，甚至导致土地不适合农业。上述情况将进一步带动其他地区对高投入农 业的需求或寻找合适的农田。高投入农业系统中生产的原材料和食品的质量和平安构成了一个单独的问题。第7章全球变暖与粮食生产由于一氧化碳的增加，全球平均气温比工业化前水平高出1.2±0.142o2排放到地球大气层。到21世纪末（2081-2100 年），平均温度预计将比1986-2005年高排放情景下的水平增加。"43。气候变化对农业和粮食生产产生了多方面和已 经可观察到的影响。它减少了水资源的供应，从而导致大面积的土地干旱和荒漠化。Sterk和Stoorvogel44依靠荒漠化公约 数据假设，每年有1200万公顷JJ也因荒漠化和干旱而丧失，相当于损失了 2000万吨粮食。这一问题在非洲、亚洲和拉丁美洲 最为明显，但它也日益影响世界其他地区，包括东欧和地中海国家（葡萄牙、西班牙、意大利、希腊、阿尔巴尼亚、波斯尼亚 和黑塞哥维那、克罗地亚、塞浦路斯、法国、马耳他、斯洛文尼亚、西班牙和土耳其），这些国家的土壤退化风险较高45。气候变化增加了导致自然灾害（干旱、洪水、飓风、台风、旋风、龙卷风、风暴）的极端大气现象和天气异常的风险。这 些事件损害了作物并降低了产量，但它们也可能通过在洪水期间污染土壤并降低受极端天气影响的地区农业用地的适宜性而产 生长期影响。这些异常现象对粮食平安构成威胁。例如，与1981-2010年平均值相比，2020年的长期干旱导致作物产量潜力下 降，玉米产量下降6.0%,冬小麦产量下降3.0%,大豆产量下降5.4%,水稻产量下降1.8%46。沿海地区和内陆洼地可能因海平面上升造成的洪水而被排除在农业生产之外，这可能进一步危及全球粮食平安。 1900-2009年，平均海平面以每年1.7±0.2 mm的速度上升，1993-2003年间进一步上升至3.2±0.4 mm470对2100年海平面 上升的预测是基于有关温室气体排放和全球变暖的各种情景48（第36页）。根据两种极端代表性浓度途径（RCP）情景（RCP2.6 和RCP8.5）,预计地表温度将分别上升不到2分（0.3-1.7）和近5P ）,而海平面预计将分别上升24-61厘米 和52-131厘米49。年度柳叶刀倒计时报告46说明，目前有5.696亿人居住在海拔5米以下。海平面上升增加了洪水、 暴雨以及水和土壤盐度过高的风险。这些事件将诱使大规模移民到内陆地区，在那里，农田将不得不转变为可居住的土地，以 容纳不断增长的人口。荷兰的例子很好地说明了问题的规模。根据Haasnoot等人50的说法，近60%的荷兰领土面临沿海和河 流洪水的风险，其中26%的地区位于当前平均海平面以下。所有易受洪水影响地区的潜在损失，加上对农田、工业用地和可居 住用地的需求不断增长，令人相当关切。因此，许多国家实施了水利工程工程，以保护最濒危的地区免受海平面上升的不利影 响。8 .食品供应的稳定性原材料、食品和农业投入的稳定供应对粮食生产和粮食供应至关重要。海运推动了全球80-90%的贸易，并将超过100亿 吨集装箱、固体和液体散装货物运往世界海洋51。某些航线具有敏感区域，其吞吐量会影响运输性能。苏伊士运河是世界上最 重要的航道之一，就是上述情况的一个很好的例子。运河于2021年3月被封锁了几天。约占世界集装箱运输量的30%,占通 过苏伊士运河的全球贸易过境总量的12%52。在2021年3月23日至29日之间，运河被Ever Given集装箱船封锁。运河是 运输石油和天然气的重要路线，占全球石油贸易的7-10%,占液化天然气贸易的8%。苏伊士运河的阻塞说明，运输网络也会在 多大程度上影响食品供应，在这种情况下，罗布斯塔咖啡（速溶咖啡中的关键成分）。在世界领先的罗布斯塔生产商集团中， 只有巴西和象牙海岸不通过苏伊士运河将其产品运往欧洲。封锁加剧了人们对欧洲供应瓶颈的担忧，导致罗布斯塔价格无法控 制地上涨。同样的问题也会影响通过苏伊士运河运输的所有原材料和食品，主要是谷物和油籽作物。应该指出的是，苏伊士运河并不是全球海运网络的唯一瓶颈。世界其他地区航运公司的吞吐量也可能受到影响。查塔姆研 究所的报告53（第5页）将巴拿马运河、马六甲海峡和土耳其海峡确定为最关键的咽喉要道，因为它们在全球特定商品贸易中 所占的份额。根据该报告，全球超过四分之一的大豆出口通过马六甲海峡，主要是为了满足中国和东南亚对动物饲料日益增长 的需求。反过来，20%的国际贸易小麦通过博斯普鲁斯海峡和达达尼尔海峡。流行病还可能导致严重的物流问题，包括全球原材料和食品贸易。COVID-19大流行揭示了全球供应链的脆弱性。边境关 闭、运输效率低下和生产部门就业波动扰乱了实际获取食物的机会54。这些问题导致许多粮食产品价格大幅上涨，加上收入损 失，降低了粮食负担能力。根据国际劳工组织（ILO） 55（第2页）的数据，与2019年的水平相比，COVID-19大流行的不 稳定影响导致1.14亿个工作岗位流失，人均GDP下降3.3%56O地缘政治不稳定会严重破坏粮食和农业物资供应的稳定。俄罗斯入侵乌克兰是这个问题的最新例子。俄罗斯和乌克兰是世 界领先的谷物生产国之一。2020年，俄罗斯在全球小麦出口（3727万吨）中排名第一，大麦出口（496万吨）排名第四，玉米 出口排名第11 （229万吨），而乌克兰在小麦出口（1806万吨）中排名第五，大麦出口（505万吨）排名第三，玉米出口第四 （2795万吨）57o战争破坏，作物播种面积减少，乌克兰战后国内需求增加，以及俄罗斯对西方实施的经济制裁的潜在反响 可能会减少全球谷物供应并上涨谷物价格。其他主要生产国（中国和印度）将无法弥补这一缺乏，因为它们的大局部谷物生产 迎合了国内消费58。这些因素可能破坏全球粮食和饲料市场的稳定。军事和政治冲突、贸易法规和市场竞争都会影响大多数原 材料和食品的供应。因此，必须在不久的将来修订粮食平安方法，以确保全球粮食供应链的稳定。要实现这一目标，需要进一 步实现粮食供应来源的多样化、推广当地产品和战略性粮食储藏。影响农作物和牲畜的疾病随时可能破坏全球粮食市场的稳定。各种预防，生物平安，药理学和基因工程方法正在实施，并 取得了不同程度的成功，以防止或减轻疾病的后果。然而，猪流感59,禽流感60,非洲猪瘟61和巴拿马病（热带种族4） 62 等重要动物疾病的演变已经摧毁了香蕉种植园几十年，这是很难预测的。必须摧毁整个作物种植园和畜牧场，以防止这些疾病 的传播。在最悲观的情况下，如果病原体的传播无法得到控制，至少在当地，某些产品的供应可能会受到损害，从而增加粮食 价格并减少对这些产品的需求。全球市场.上食品供应的波动可能不仅由植物和动物病原体（病毒、细菌、真菌和色素）引起，还可能由害虫（蜻虫、蛔虫、 昆虫、蜗牛、啮齿动物和鸟类）引起63。2001年至2003年间，全球19个地区6种作物生产中害虫造成的损失估计为大豆、 小麦和棉花的26-29%,玉米、水稻和马铃薯分别为31%、37%和40%63。害虫构成特殊的威胁，因为它们在生产和储存过程 中造成损失。根据Jankielsohn64,草食性害虫占全球作物产量损失的18%。还应当指出，集约化耕作（单一栽培）、气候变 化、运输全球化和贸易活动助长了病原体、害虫和杂草的开展和传播。因此，它们不仅在原来的生境中，而且在以前没有发现 它们的地区，都造成了越来越严重的问题。与适当质量的粮食供应缺乏以及粮食生产中的资源利用效率低下有关的潜在问题促使人们寻找粮食和饲料的替代原料。在 粮食平安、气候变化和食用动物性食品的健康后果的背景下，用于生产肉类类似物的蛋白质来源继续引起越来越多的关注。替 代蛋白来源于植物、微生物、真菌、昆虫和藻类65, 66, 67o根据Morach等人68的说法，在基线情景中，替代蛋白质市场 的规模将在未来15年内增长7倍以上，从1300万公吨增加到2035年的每年9700万公吨，占整个蛋白质市场的11%。假设 平均收入到达每公斤3美元，整个市场的价值将到达约2900亿美元。替代蛋白质进入主流饮食的程度将取决于经济因素（生产 本钱），健康和平安考虑因素以及消费者偏好。9 .食品多样化以满足消费者的期望当代食品公司在其战略中实施市场细分，以满足特定消费群体的需求。以上推动了下一代食品市场的开展，该市场可分为 以下几个局部69：具有特殊属性的食品，即满足特定消费群体需求的食品（有机食品，犹太食品，传统特色保证食品，素食）；新奇食品在原料及其来源（转基因食品，体外肉）上与传统食品不同，提供健康益处，而不是满足基本营养需求（功 能性食品），并且准备食用，只需很少或无需准备（方便食品）；特殊用途食品，在营养和同化特性和/或制备方法方面与传统食品不同（解决特定健康问题的饮食，婴儿配方奶粉， 有特殊营养需求的人的食品，医疗专'也人员开出的食品）。新食品迎合了当代消费者的需求和期望，他们关心自己的身心健康，但往往缺乏实施饮食决议的知识、时间和手段70。 这些产品的开发，营销和推广可以成为精心筹划和广泛影响的机构战略的一局部。例如，日本政府实施了被称为特定健康用途 食品（FOSHU）和新型功能性食品的监管体系，以规范功能食品市场并改善公共卫生71。下一代新型食品也被引入，以获得 相对于市场竞争对手的竞争优势。食品公司还依靠行为细分，根据不同消费群体能够并愿意为特定产品支付的价格来划分市场。每年，各种组织和机构都会 发布指数，通过衡量财富分配来衡量经济不平等。2022年世界不平等实验室报告72（第15页）比拟了不同国家家庭的收 入和金融资产，并将其分为三类财富：底层50%、中层40%和上层10% （包括全球前0.1%和亿万富翁拥有的财富份额）。报 告显示，在过去25年中，前1%的人获得了全球财富增长的38%。排名前0.01%的人（约52万成年人，包括约2570名亿万 富翁）拥有全球财富的3%,而底层50%的人仅占总财富的2%。根据世界银行的数据73, 2020年全球人均GDP为10, 918.7 美元（欧盟为34, 148.90美元），但索马里（438.3美元）、莫桑比克（448.8美元）和苏丹（486.4美元）的人均GDP却低 了 23倍多。全球和地方范围内购买力平价的巨大差异将促使包括食品公司在内的生产商使其产品基础多样化，以满足越来越富 裕的客户的需求。10.结论所提出的影响全球粮食生产的开展因素清单绝非详尽无遗。尽管如此，根据所描述的过程，可以在当代食品市场上确定以 下主要趋势：必须增加粮食的数量和供应，以养活不断增长的世界人口;必须提高食品质量，以满足消费者快速开展的需求和期望;食品原料的质量必须提高，以满足食品加工业的需求。*所采取的措施必须确保合理和有效地利用有限的资源（水、能源、土壤），并确保它们对环境的影响最小（减少温室气体 排放和土壤退化，保护自然生态系统的生物多样性）。旨在减少食物浪费的系统性解决方案（特别强调家庭）促进合理营养原 那么（防止过度食物消费），充分利用替代营养来源（微生物，真菌，昆虫，藻类）的潜力，并建立国际团结，通过稳定的渠道 有效地重新分配剩余食物，这将大大有助于全球粮食平安。需要可持续的粮食供应链来改善世界所有区域的粮食供应，特别强 调由于人类无法控制的原因而无法养活其人口的区域和国家。缺乏这些措施将助长移徙，从而加剧全球难民危机。