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說起李振聲對宏觀農業的介入，就不能不提他1987年調任中國科學院副院長後所抓的“黃淮海地區中低產田治理”。
在調來北京之前，陝西省曾有意讓李振聲出任副省長。李振聲考慮到這一職位會涉及大量的行政工作，將無暇從事科研工作，因而沒有答應。為此陝西省人大常委會常務副主任魏明海曾專程到李振聲家拜會，而李振聲則表示“做研究更能發揮我的作用。”1987年，已在陝西工作了31年的李振聲被調回北京，擔任中國科學院副院長。上任沒多久，李振聲就提出在黃淮海地區推廣封丘、禹城中低產田治理經驗的建議。
當時我國出現了自1984年之後糧食生產的3年徘徊，1984年全國糧食產量達到8000億斤，而1985年至1987年連續3年糧食產量停滯徘徊，但與此同時我國的人口卻增加了5000多萬。國家急於找到打破徘徊的方案，解決糧食問題再次成為高層領導關注的重點。剛剛上任的李振聲，再次被推到解決糧食生產問題的第一線。
李振聲回憶說：中國科學院對農業糧食問題做過很多工作，有過很多貢獻。像老一輩科學家、中國科學院前任副院長竺可楨和葉篤正都做過一些布置，而土壤學家熊毅、地理學家黃秉維則在對黃淮海中低產地區進行綜合考察的基礎上，於1965年和1966年分別在河南省封丘縣和山東省禹城縣創設了兩個試驗站和10萬畝以上的旱澇堿綜合治理試驗區。
1987年6月，剛剛擔任中國科學院副院長的李振聲與中國科學院農業專家組的同誌就中科院如何為我國農業發展做貢獻的問題進行了討論，並到各試驗區進行考察。在河南封丘站和實驗區考察時，有兩組數據引起他的重視，並形成了一個初步的思路。封丘縣屬新鄉專區，新鄉專區的糧食平均畝產400斤，而萬畝試驗區的產量則達到了1000斤；原來封丘縣每年吃國家返銷糧7000萬斤，而經過實施中低產田治理後，到1987年向國家上繳糧食1.3億斤，裏外裏增加了2億斤。李振聲算了一筆賬，封丘縣是一個中等縣，現在不妨打個對折，每個縣隻增產1億斤，而黃淮海地區有500個縣，這就有增產500億斤的潛力。於是，李振聲他們提出了在黃淮海地區推廣中低產田治理的設想。
1987年12月25日至11月1日，中國共產黨第十三次全國代表大會在京召開。在會議期間，中國科學院院長周光召帶領孫鴻烈、胡啟恒和李振聲三位副院長，向田紀雲副總理彙報了中科院在農業方麵開展工作的情況和在黃淮海地區擴大中低產田治理的建議。田紀雲對此十分重視，同意中國科學院與有關省份合作，將中國科學院的科技成果向外推廣。於是，1988年1月15日至18日，在北京，由周光召院長主持召開了“黃淮海平原中低產地區綜合治理開發工作會議”，決定將工作區劃分為山東、河南、河北滄州和安徽淮北4個區域，並以山東和河南為重點。隨後李振聲帶領農辦同誌前往山東、河南、河北、安徽4個省簽訂協議，頗有點立下軍令狀的味道。中國科學院25個研究所的400多名科技人員深入黃淮海地區，與地方科技人員合作，開展了大麵積中低產田治理工作，充分發揮了帶動作用。當時《人民日報》所用的醒目標題是：《中科院決定投入精兵強將打翻身仗——農業科技“黃淮海戰役”將揭序幕》。事實證明這一預測完全正確：經過1987年到1993年的6年努力，當我國糧食從8000億斤增加到9000億斤時，黃淮海地區的增長數目為504.8億斤。而我國在1993年後的5年時間裏，糧食生產連續增產。
2004年，李振聲在“中國科學與人文論壇”上發表了題為“糧食恢複性生產時不我待”的講演。這是因為自1999起，我國糧食產量又出現了連續5年下滑的情況。在這之前李振聲也曾在一些場合談及這一問題，但沒有引起人們足夠的重視。李振聲發人深省地指出：中國的糧食產量，從1998年的10245.9億斤，下降到2003年的8613.4億斤，5年減少了1632.5億斤；人均糧食從821斤下降到667斤，相當於20世紀80年代初的水平，後退了20年！
李振聲的講話，引起了各方麵的重視。同時李振聲還分析了糧食減產的原因，指出糧食單產下降的因素不到30%，70%以上的因素是由於播種麵積減少，換言之，就是政策因素在起主導作用。為此李振聲提出了爭取3年實現糧食恢複性增長的建議。
從後來實施的情況來看，由於中央及時采取了強有力的支農措施，我國糧食生產連續3年實現了恢複性增長：2004年恢複到9389.4億斤，2005年恢複到9680.0億斤，2006年達到9949.0億斤——已接近1萬億斤！
但這些都不是李振聲從小麥育種轉向更廣闊農業領域的開始，真正的開始，也許要從他1969年被下放到陝西省寶雞縣寧王公社聯合大隊（即現在的陝西省寶雞市陳倉區陽平鎮聯合村）說起。