据国家有关部门统计，自中国加入世贸组织以来，约90%的中国农产品受到绿色壁垒的限制和影响。中国是使用化肥和农药最多的国家。农业生产资源利用率低，生态环境恶化，农产品价格全面超过国际市场。作为食品工业的上游农产品，如何提高质量，保证安全，涉及农业生产方式、生态环境、技术进步等方方面面。日前在北京举行的首届中国智慧农业年度峰会对上述问题进行了深入分析，并从不同角度提出了解决方案。
问题
农业生产资源利用率低。
中国农业大学教授李道亮说，目前中国农业生产资源的利用率很低。我国主要粮食作物的水分生产效率为1kg/吨，而发达国家为2kg/吨。主要粮食作物肥料利用率为35%，而发达国家为65%；主要粮食作物的农药使用率为25%，而发达国家为50%-60%。中国人均耕地仅占世界人均耕地的1/3，印度1/1.6，美国1/6.5，俄罗斯1/8.4，加拿大1/14.5，澳大利亚1/26。耕地点位超标率达到19.4%，其中轻度污染13.7%，轻度污染2.8%，中度污染1.8%，重度污染1.1%。
农产品的高价格波动很大。
目前中国农产品价格超过国际市场。国内大米价格每吨800多美元，而越南大米在国际市场的最低价格只有400美元。2015年3月玉米价格2535元/吨，美国1632元/吨，小麦2360元/吨，美国2120元/吨。黑龙江大豆生产均价约4000元/吨，美国到岸价3000元/吨。同时，农产品价格波动较大。2010年“你嫉妒大蒜”，大蒜价格暴涨10倍；2013年“蒜你贱”，金乡蒜暴跌80%；2013年“姜有君”，生姜价格暴涨5倍，2015年生姜价格下降80%。
生态环境恶化
环境与循环经济学家、国务院发展研究中心资源与环境研究所研究员程表示，目前中国不仅在解决食品安全问题，还面临环境安全问题。我国农业大量施用氮肥，不断扩大的畜牧业是氨污染的最大来源。在氨污染中，20%来自工业排放，40%来自农业肥料，40%来自畜牧业。
氨是制造肥料的重要原料。氨与酸反应生成的铵盐，其质量浓度是衡量氨对空气和PM2.5影响的方法之一从全国平均水平来看，氨气产生的两种最重要的铵盐(硫酸铵和硝酸铵)的总质量浓度在轻度污染天气占PM2.5的比例不到20%，而在重度污染天气则急剧上升到40%以上。
全国每年产生畜禽粪便38亿吨，综合利用率不到60%。每年约有6000万头生猪病死，集中专业无害化处理比例不高；每年生产秸秆近9亿吨，未利用的约2亿吨；每年使用200多万吨农膜，季度回收率不到2/3。第一次全国污染源普查公报数据显示，我国畜禽养殖业排放的化学需氧量(COD)达1268.26万吨，占农业源排放总量的96%。总氮和总磷排放量分别为102.48万吨和16.04万吨，分别占农业源排放总量的38%和56%。目前，有大量的农产品
此外，土壤退化严重，产量难以提高，中国人民对安全农产品的渴望，法律法规对农业残留的严格要求以及严重的面源污染的存在，都表明对安全农业投入品的巨大需求。
前两句以八足(巴古八股)杂文(明清时期)
建设互联网现代农业
李道亮认为有三种方法可以解决上述问题：第一，机器取代人类劳动。第二，用电脑代替人脑。谁有过去的经验，谁就种好，养好。未来要依靠计算机精确控制，实现水、肥、光、热的最佳利用，不过度施肥，不滥用农药，不污染环境。第三，物联网对未来农业是最实际、最迫切的，也是目前的薄弱环节。大数据让农业精准化，自然不同程度的解决了每一个问题。同时，依靠技术进步，依靠生物技术培育，依靠装备和服务提升完整的现代农业产业体系，依靠信息技术实现高效的产供销体系。生物技术、装备技术和信息技术的有机结合，可以改变目前的生产、经营和管理模式，使农业实现集约、高效、安全和可持续发展。
李道亮说，“互联网”现代农业为提高农业生产、经营、管理和服务水平，促进农村一二三产业融合发展，发展现代农业提供了有效途径和手段。“互联网”正在像土地、劳动力、资本一样，成为经济社会发展的动力和源泉。“互联网”是互联网等信息技术与传统行业的“生态融合”，促成了化学反应，催生了效率更高、质量更好的新生态。当互联网与农业相结合，中国的农村就不是现在的农村概念，而是美好的家园。农民在中国不再是一种身份象征，而是一种体面的职业。
未来的农业生产模式会是怎样的？在李道亮向与会者展示了几张外国农业生产的照片。一个是温室，一个三口之家雇佣了15个人，每天生产30吨辣椒。辣椒可以通过互联网技术由机器种植。只要型号、机器、设备正常，每天可以生产30吨辣椒。收辣椒的车是无人驾驶的。通过自动导航技术，汽车将辣椒捡起来，并将其送到分拣机。按照长度、大小、重量分类，非常准确。再比如夫妻集资1.5万。头猪，什么时候饲喂、喂多少、什么配方、什么时候屠宰，都是计算机在严格控制。还有一个例子是两个人养200头奶牛，核心是3个机器人在干活，牛身上有一个标签，“我”是谁、今天第几次挤奶、该挤多少，都是机器在操作。李道亮说：“我给大家的这些例子是想告诉大家，通过信息技术、装备技术、种养殖技术深度融合，可以使传统农业变成互联网现代农业。”
　　李道亮提出，传统农业效益不高，产生很大的污染，不转型没有出路。他将农业分为四个时代，“1.0时代”是小农生产，依靠人力、畜力、手工工具，小规模经营，自给自足;“2.0时代”为农业机械化，农业生产依靠机械动力和电力;“3.0时代”为自动化生产，以计算机软件为核心进行管理;“4.0时代”为智能化生产，自主联网，模型化生产，人机融合系统。他认为，目前我国农业正处于2.0时代，机械化率才70%，上述国外农业生产的例子已处于3.0时代。我国农业发展还有漫长的道路要走，但这是方向。
　　推广生态循环经济
　　对于禽畜养殖废弃物处理和资源化，程会强表示，要坚持政府支持、企业主体、市场化运作的方针，以沼气和生物天然气为主要处理方向，以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向，突破种植业面源污染控制、畜禽养殖废弃物循环利用、农村生活污水处理等关键技术，实现农业农村区域面源污染负荷有效减排。力争在“十三五”时期，基本解决大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化问题。
　　程会强还列举了德青源的生态循环经济。德青源利用300万只蛋鸡每年产生的7.74万吨鸡粪建立沼气发生装置，每年可产生沼气700万立方米，用沼气发电1400万度，满足企业生产所需。通过发电尾气余热回收，每年可回收相当于标煤4500吨的热量，并为当地500农户提供生活用燃料。
　　改良土壤与根际圈生态
　　长期使用化肥和化学农药对土壤造成累积的危害，影响了土壤的有序再生。尚高攀认为，只有回到源头，回到健康土壤，改善现在的“先病后治”，打破恶性循环链，才能找到出路。
　　尚高攀介绍，大多数植物98%的养分采集工作由根际生态系统协助完成，其中的共生微生物系统将转化好的可溶解的营养成分与水扩散向植物的根部。
　　根是植物之本，根际生态系统是土壤生态系统中与植物关系最紧密的一部分，它的平衡可以极大地减少外来病虫害对植物的侵袭，保持微生物的活跃，提升土壤中养分的利用率，极大地减少化肥农药的使用量。基于这一原理，上海复振科技有限公司着重调理土壤，挖掘土著微生物潜力。尚高攀说，土壤和植物微生物形成一个动态平衡，现在主要破坏的土壤层是在0—40厘米这个工作层范围之内，微生物比较贫乏。但是如果让40厘米以上的土层范围的微生物得到较快的增长，植物益生菌就会得到保持。
　　据了解，该公司研制的植物提取剂采用传统中医农业思想配伍复提而成，均属于环保可再生材料，有效成分多样，不易产生抗性，而且含有植物特有的芳香物质，具有一定的驱虫效果。
　　建立追溯体系
　　中国农业科学院农业信息研究所知识工程研究室副主任崔运鹏表示，食品可追溯体系具有确保食品安全的基本功能，已成为全球性预防食品安全风险的主要手段之一。通过食品安全可追溯体系的建立，可快速识别问题食品的来源，缩小问题食品的范围，追踪食品的流向，回收存在危害且尚未被消费的食品，撤销其上市许可，切断源头，以消除危害并减少损失。这有利于食品链过程的透明化，提高食品安全性，增强食品链不同利益方之间的合作和沟通。
　　崔运鹏介绍，追溯分成两部分，一个是跟踪，一个是溯源。跟踪是生产端往消费端的，食品生产出来以后，从仓储零售一直到餐桌。溯源是反方向，从消费端往生产端的追溯。国外追溯系统或者追溯工具主要的应用是做产品召回的。国外对可追溯性有明确要求，比如说美国、欧盟，要求所有的农产品都具备追溯性。国外对追溯的范围有明确的最低要求，叫“向上一步向下一步”，每个企业必须能追溯到上游企业和下游企业的信息，这个信息中一般都有批次。
　　崔运鹏表示，全程追溯并不是那么简单，它涉及所有供应链。据了解，目前为止国内企业建立的内部追溯流程并不理想，部分企业把无关紧要的放在信息里，而用了什么肥料，有什么危险因素却查不到。追溯系统是把食品生产过程中的不安全性降到最低，至少要保证农产品加工出来的食品不能有危害。但是目前国家在追溯体系建设方面没有强制性制度，很多企业没有建立追溯体系，若遇到召回产品，会花费很大的成本。
　　展望
　　由化学农业到生物农业
　　由机械农业到智慧农业
　　中国农业大学MBA教育中心主任付文阁对于土壤严重退化有着自己的看法，他认为，因为土地没有恒产，土地使用者就不愿意投技术、投人力，只为短期效益。假如土地使用权为20年，这20年后土壤板结退化有多严重就跟他没关系了。付文阁认为这是最重要的问题。
　　对于中国农业未来的发展趋势，他表示，第一，从化学农业向生物农业转化。未来，无论是养殖、种植，还是循环经济的设计，生物技术将起到非常重要的作用。第二，从机械农业到智慧农业。机械农业解决了机器替代人的简单劳动，而智慧农业要解决的是替代人的复杂劳动，并且是全系统的解决效率问题。第三，未来要看从田间地头到餐桌的整个产业链，也就是农产品从种植到深加工再到最后的产品设计，而不仅仅是看农业本身。