Triển vọng sản xuất lương thực trong thế kỷ 21 đòi hỏi có những cải tiến rất cơ bản về giống cây trồng, về phân bón, bảo vệ thực vật và hàng loạt các biện pháp thủy nông bảo vệ môi trường. Các giống lúa, ngô, các loại cây lương thực có hạt, có củ sẽ phải được cải tiến trên cơ sở di truyền – chọn giống truyền thống và công nghệ sinh học hiện đại, nhằm đạt mục tiêu năng suất và chất lượng cao hơn, đặc biệt là chất lượng dinh dưỡng để nuôi sống con người, nâng cao thể lực con người khi dân số tăng hơn nhiều so với hiện nay.
Riêng đối với giống lúa, có hai hướng cải tiến cơ bản:
- Tạo ra siêu lúa (Super Rice) trong điếu kiện nhiệt đới có khả năng cho năng suất cao hơn, năng suất bình quân lúa thâm canh hiện nay có thể đạt trên dưới 6 tấn/ha, các giống siêu lúa phải cho năng suất trên dưới 7 tấn hoặc 8 tấn/ha trên diện tích rộng lớn.
- Tạo ra giống lúa thâm canh có hàm lượng dinh dưỡng cao, trước hết có hàm lượng protein cao 11-12% trong gạo (gạo hiện nay có hàm lượng bình quân protein trên dưới 7%), đổng thời năng suất bình quân trên dưới 6 tấn/ha. Sự ra đời của giống lúa mới này, như giống P4 (Protein số 4) với hàm lượng protein khoảng 11% đã cho thấy khả năng tăng đạm trong gạo, triển vọng giảm bớt khẩu phần gạo cho mỗi người mả vẫn đảm bảo dinh dưỡng.
Ngoài cây lúa nước và các cây lương thực có hạt trồng cạn, các loại cây có củ sẽ tham gia với tỷ lệ lớn vào sản phẩm lương thực trong thế kỷ sau mới đáp ứng được nhu cầu. (Nguyên nhân do nâng cao tiềm năng năng suất các loại cây lương thực có hạt cũng sẽ có giới hạn nhất định).
Các loại cây có củ còn tiềm năng vô cùng lớn về năng suất bột – công nghệ chế biến sẽ đáp ứng cho việc cung cấp sản phẩm cây có củ bổ sung vào bữa ăn hàng ngày trong thế kỷ này. Như vậy, các biện pháp khai thác tiềm năng đất và phân bón cũng sẽ phải nâng cao hiệu quả hơn, để đáp ứng nhu cầu đổi mới về sản xuất lương thực tương lai.
