当今人类社会最为关心地是生存与发展问题。常规农业以“石油农业”、“工业化农业”为核心，主要强调产出和经济效益，其指导思想的片面性，导致环境和资源方面严重的不可持续性。农业的持续发展是人类社会、经济持续发展的基础，没有农业的持续发展就不可能有人类社会和经济的持续发展。生态农业正是在总结了人类与自然相互关系正反两方面经验和教训的基础上提出来的，它改变了常规农业高投入、低产出，高消耗、低效益的生产格局。生态农业可根据生态系统内物质循环和能量转化规律建立综合型生产结构，大力改善农业生态环境，建立可持续的资源再循环系统，达到农村资源、生态环境与农业生产的整体良性循环。以人类、生物界与水、土、空气之间的内在联系为依据，在吸收现代高新技术的基础上，逐步建立“人——技——物”相匹配，科技推广、生产消费环环紧扣的运行机制，把农业各种持续性要素组合为综合网络体系，充分利用平面与立体、时间与空间，实行资源全方位集约开发，巧妙利用各类农作物在生产过程中的空间差和时间差，进行错落组合、综合配置，构成多层次、多功能、多途径的高效生产系统，既用有机肥、绿肥、秸秆还田，也配用无机态氮、磷、钾肥料，有效管理和保护自然资源，避免或最大限度地减少对农业资源的污染，提高农业生产率和农业产出的稳定性，使农业在良好的生态环境中得到持续发展。

　　以全球卫星定位系统为代表的高科技设备应用于农业生产，导致了“精确农业”的产生。精确农业主要包括：土壤信息实时采集技术、农作物产量信息采集技术、空间定位的农业投入控制系统。

　　精确农业可以使农业生产活动像工业流程一样连续地进行，使各种原料的使用量达到非常准确，从而实现农业生产由粗放型向集约型转变。精准农业技术的应用非常广泛，如根据土壤的需要改善其肥力状况，根据病虫害的情况调节农药喷洒量，根据干旱情况调整灌溉强度，根据土地状况调节拖拉机的耕种深度等。精确农业使拖拉机和联合收割机等农机变为智能农机。在联合收割机驾驶室顶部安装一个接收器，可以将信号传给驾驶室的计算机，能连续不断地确定每一时刻联合收割机的作业位置;联合收割机上装有一套电子传感器，每隔三秒钟，把收获的农作物的重量、湿度等数据输送给计算机，并在显示器上显示出来。这样，在联合收割机作业过程中，就可以确切地记录每一单位面积(可以精确到1平方米)土地的农作物产量及有关数据。根据这些数据，计算机可以绘制出整块土地不同位置的彩色图形，形象地展示各个地块的产量。对于单产不同的地块，可以通过对土壤养分等因素的分析，找出产量高低的原因。然后，把有关数据输入其他农业机械的计算机里，就可以“对症下药”，有针对性地施肥、灌水，全面提高整片土地的产出水平。目前，美国已有15%的农户使用了装有全球卫星定位系统的农业机械。精确农业使农业“电脑化经营”将变成现实。农业专家的建议将保存在一个小小的电子卡上，将这个卡装配到农机控制器——农机的控制中心，控制器自动读卡，可以向农机发出准确的指令，从而有条不紊地完成从播种、施肥、灭虫、灌溉到收获的全部操作过程。在卫星的密切监视下，加之农机电脑已经记录的机器作业情况，农业生产者可以科学地管理自己的“电脑农场”。《美国统计预测》指出，今后十几年里，美国的农场主将可能利用雷达或卫星来操纵农田里的拖拉机，让所施的肥料准确定位，不再普遍地撤施肥料，这不仅可以节约生产成本，并且还可以避免肥料流失，避免地下水的污染。

　　生物农业技术是以生命科学为基础的综合性技术。它涉及蛋白质工程、细胞工程、酶工程和基因工程等领域，发展农业生物技术将是未来农业科研的重点。

　　经过国内外农业科学家近十几年的研究和探索，基因工程已成功地应用于农作物品种的遗传改良，使农作物发生良性转移：

　　(1)单基因生物性抗逆向持久性抗逆的转移。分子标记辅助选择育种可以实现多种基因的累加，培育出多抗或广谱的种质或品种。国际水稻所已通过分子标记辅助选择将4种不同的抗稻瘟病基因累加到同一水稻品种中，获得了广谱抗稻瘟病材料。将抗棉铃虫的毒素基因植入棉花的基因组种子中，可以产生具有抗棉铃虫特性的棉花，种植这种棉花可以少施甚至不施农药。

　　(2)生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。农作物所处的非生物逆境包括干旱、盐渍、冷冻或高温、营养贫瘠、重金属胁迫、水灾、紫外线等。农作物基因工程已经在抗生物逆境(如抗虫)方面取得了相当成功;植物抗土壤营养逆境基因工程研究也取得一定成果，某些转基因农作物将在21世纪初进入商品化生产。重金属是一类严重的污染源，转基因植物在消除重金属污染物方面已经表现出一定的作用。土壤中缺乏一些植物生长必要的无机盐也是一种逆境，通过基因工程手段也可以使植物获得抵抗这种逆境的能力，如山梨醇合成能力强的转基因烟草对于硼缺乏具有一定的抗性。通过基因工程和蛋白质工程技术，人类既可以在分子水平上对微生物、植物和动物等不同属种之间进行基因剪切拼接，也可以对来源不同的微生物、植物、动物和人类基因进行重组传递，甚至可以按自己的意愿设计合成新的蛋白质，并设计新的生物物种。在动物、植物和微生物，即所有物种间作基因转移，可以极大地扩展生物种质资源和杂交优势的利用，有效地进行生物的遗传改良。科学家可以利用已经识别的基因，进行定向设计和构建具有特定性状的新物种工作。利用基因工程方法把某些动物生长激素基因转移到细菌中，然后由细菌繁殖产生大量有用的激素，这些激素在畜禽新陈代谢过程中，能促进其体内蛋白质的合成和脂肪的消耗，从而加快生长发育，即在不增加饲料消耗的情况下提高畜禽的产量，改善产品的质量。把一种能产生壳多糖酶(一种植物天然毒素)基因转移给绵羊，可以使其无需药浴保护就能免受寄生虫侵害。以动物乳腺或其他组织作为生物反应器，是动物转基因技术的另一特殊形式，它不仅能改变乳汁成分，而且能生产出目前短缺而又十分珍贵的医用蛋白。

　　白色农业属于生物农业的微生物分支产业。地球上三大类生物之一的微生物资源是至今尚未充分开发利用的生物资源宝库，应用发酵工程与酶工程技术开发微生物资源，创建微生物工业型农业，是农业科技发展的系统工程。因从事这项高科技农业生产的人都穿白色工作服，故也称之为“白色农业”。目前“白色农业”已初步形成6项产业：微生物饲料、微生物肥料、微生物农兽药、微生物食物、微生物能源、微生物生态环境保护剂。开创白色农业，将由植物和动物资源组成的“二维结构”传统农业，变革为由植物种植业、动物养殖业、微生物发酵转化业组成“三维结构”的农业。在自然界中，植物是生产者，动物是消费者，微生物是分解还原者，从而形成地球生物圈的良性循环。发展白色农业，可以通过微生物变废为宝，将农业废弃物转化为饲料、食物及工业原料。开发白色农业的微生物饲料产业，将自古以来的“人畜共粮”，变革为“人畜分粮”，可极大地缓解粮食短缺问题。因此，能节省出部分耕地，实行退耕还林、还草，退田还湖，有利于生态环境保护和建设。此外，发展白色农业的微生物肥料和农药，可以减少化学肥料和农药的使用，减轻环境污染和农产品残留，生产无公害的绿色食品，帮助人类走出每天“服毒解饥”的困境。

　　随着人口的增长，陆地将难以独立承担为人类提供食物的重任，人类将回归蓝色的海洋。蓝色农业即指发生在海洋的农业。

　　蓝色农业的发展方向是生态养殖和工程化养殖。未来的生态养殖，将强调养殖新模式和设施渔业中新材料与新技术的运用，建立自养和异养生物互利的复合养殖系统，实施养殖系统的“生物操纵”与“自我修复”，优化已养水域的养殖结构，实现浅海离岸设施渔业。未来的工程化养殖，将运用现代生物育种技术、水处理和调控技术与病害控制技术，设计现代养殖工程设施，实施养殖良种生态工程化养殖，依靠“人工操纵”实现养殖系统的环境修复，有效地控制养殖的自身污染对海域环境造成的影响。

　　在无边无根的大海里放养鱼类有很大难度。在不影响鱼类正常生长的情况下，将鱼类控制在一定海区，是蓝色农业的重大课题，各种高新技术将大显神通。例如，采用驯化和基因工程技术，改变鱼的生活**性;使用电子屏栅、音响警戒系统围拦牧场，阻止天敌入侵和鱼群外逃;运用杂交、选育和生物技术，改良或创造优质高产的品种，增产雌鱼和雄鱼;运用超声波监视系统及水下摄像系统，观察鱼群的活动;采用人工鱼礁技术，改善鱼群的栖息环境，建立适于鱼类繁衍生息的养殖生态系统;以世界农业产业结构发展趋势为参照系，借鉴或引进国外农业高新技术，可以促进我国高科技农业的发展，推动我国农业产业结构的升级和优化。