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单产阶段性波动是造成中长期粮食总产量不稳定的重要因素。以往单产波动阶段性的识别方法存在明显的缺陷，且阶段性形成的原因也缺乏系统性的解释，本文利用1949-2010年全国单产数据，采用谱分析法对单产波动进行周期分解，从中找出吻合的阶段性成分并对其进行解释，最后对未来粮食安全进行预警分析。分解结果表明：单产波动可看作是由6种周期的波叠加而成，其中45年长波即为本文所关注的阶段性成分。我们认为作物品种更新与农田肥料结构的演变这两种农业技术的相互配比是造成长波周期性上升与下降的原因，随着技术配比的优化，我国粮食单产可能即将进入一个长达二十多年的高增长阶段。本文的解释意味着以单产为核心的中长期粮食安全战略应专注于综合农业技术的协调和平衡。