我國主要農業環境問題
發展現代農業，推進“三化同步”，必須確保糧食安全，提高農產品質量安全，促進農業生態安全，提高農民收入，建設新農村。實現以上目標，我國農業面臨一系列環境制約和挑戰。
全球氣候變化影響加深，自然災害影響加劇。氣候變化與我國典型不穩定的季風氣候疊加，使我國農業生產遭受極端天氣氣候事件的概率增加。應對和減緩氣候變化對農業的影響，要在掌握氣候波動和變化規律的基礎上制定相應的對策，發展低碳農業減少農業溫室氣體排放，加強農業災害風險管理，立足于抗災減損增產。
農業污染局部改善整體加劇，環境約束加深。目前我國農業源化學需氧 量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）污染負荷分別占全國的 43%、57%和67%。轉變發展方式，建設兩型社會，推行節能減排降耗，要求農業和農村有所作為，這勢必約束傳統農業的發展，必須另尋出路。
農產品產地環境隱患凸現，農產品質量安全面臨挑戰。全民健康和安全意識的增強對農產品質量提出了更高的要求，而在水土資源緊缺和環境污染狀況未有根本好轉的條件下，農業產品質量受到農業自身和來自外部的影響，改善產地環境的任務異常艱巨。
農業生物多樣性減退，農業穩定性面臨挑戰。源于西方發達國家的商業化農業（農業產業化）在造就農業產業快速發展的同時，也破壞了多樣化的農業生產形勢，導致農業生物多樣性減退，自然農業生態系統具有的自我防御和恢復功能喪失，動物疫病和植物病蟲害等呈現爆發式發生特點。此外，高速發展的國際貿易也使農業外來入侵生物呈加劇的態勢，轉基因動植物的釋放也加劇了環境風險。
農業環境管理不適應發展需求，亟待完善。我國應對農業環境問題很多還處于探索甚至概念炒作階段，還沒有形成完善的法律和制度約束。
農業環境領域科技創新的重點
農業應對和減緩氣候變化影響及防災減災。重點部署農業主要動植物相應氣候變化機理和災變過程控制機理、農業溫室氣體排放過程與調控機理、氣候變化對糧食安全—生態安全—農業水安全影響模擬與過程調控等重大應用基礎研究，開展農業固碳減排潛力開發農業適應氣候變化對策、農業氣象災害防控新技術與產品、農業災害風險管理理論與方法、基于物聯網的實時農情監測預警等前沿高技術和關鍵技術的研究，發展農業碳交易方法學、低碳農業和綠色增長理論與方法。
農業污染控制、生態健康與產地環境修復。重點部署農業生態系統碳氮水關系及其環境效應、農業污染物遷移規律與調控機理、農業復合生物群體的相互作用機理和環境效應、農業環境退化過程與納米和生物技術調控機理等重大應用基礎研究，開展農業農村面源污染控制總體方案與清潔生產技術、綠色農業投入品研制與應用、新型高效納米藥物載體與新制劑創制、農業廢棄物循環利用技術及其環境效應等前沿高技術和關鍵技術的研究，發展循環農業理論和方法。
現代農業環境工程技術及節能降耗。按照“環境替代資源”理念，重點部署動植物對設施環境應變機理與環境過程調控、植物工廠環境精準調控理論與方法等重大應用基礎研究，開展設施水耕立體栽培與品質營養控制、設施節能與新能源利用技術與裝備、現代植物工廠精準控制技術與模式、設施規模養殖低排放清潔生產新工藝等前沿高技術和關鍵技術的研究，發展大廈農業、島礁農業理論和模式，建立設施農業和植物工廠標準。
農業水資源高效利用與水環境保護。重點部署主要糧食作物高效用水機理與過程調控原理、作物水分脅迫信號通信—氣孔行為控制、糧食主產區農田生態系統碳—氮循環及水分生產力形成過程與調控機理等重大應用基礎研究，開展農田降水轉化動力學模型與調控技術、農業水資源承載力與節水型農作制度、生物性節水理論與旱作農業關鍵技術、糧食主產區節水增糧技術與裝備、農業節水生化制劑等前沿高技術和關鍵技術的研究，發展作物水分生產力和農業用水效率評估的理論與方法，創立區域節水增產的模式和技術體系。
現代農業模式與技術。重點在不同區域開展種養殖業和設施農業綜合技術集成，突破低碳農業、循環農業、農業固碳減排增匯、環境工程控制等重大關鍵技術，并作出區域性的示范，引領和支撐現代農業發展。
促進農業環境科技創新的舉措
加強農業環境領域的科學發現和技術創新，需要創新組織管理模式和運行機制，大力促進領域自主創新，搶占戰略制高點，引領現代農業發展。
推動領域協同創新，促進科研大聯合。針對農業環境問題顯著的區域性特點，抓住農業部農業環境學科建設的契機，以農業部農業環境重點實驗室為核心，農業環境科研協作網（成立于2007年）為骨干，農業環境科研和產業技術創新戰略聯盟（成立于2011年）為依托，動員和組織全國科技力量設立統一的科學觀察和技術試驗，建立信息共享平臺，實施協同創新。
組建農業環境科學研究中心，完善科研基礎設施。打破現有科研機構條塊分割的狀況，按照主要的農業環境科學問題、重大前沿高技術和關鍵技術謀劃建立農業環境科學中心，建設大型農業環境模擬艙。在全國主要農業產區（松嫩—三江平原、黃淮海平原、長江中下游及成都平原）和生態類型區（西北黃土高原和西南高原）建立農業環境區域創新基地，按照國家需求系統研究區域環境問題的解決方案和關鍵技術。
創新管理模式和運行機制，提高科技創新效率。建立“穩定、協作、激勵、競爭”的運行機制，形成“科學、民主、和諧、奉獻”的創新文化，完善農業環境公益性科學研究的評價體系和績效考核指標，顯著提高農業科技創新效率。
