農業現代化的本質也就是科學技術化。未來農業將是以現代科技及其應用技術裝備起來的嶄新產業。農業的發展大體經歷原始農業、傳統農業和現代化農業三個階段。原始農業主要靠大自然的恩賜，傳統農業以經驗為基礎，現代化農業則是依靠科學技術。
一、美國農業發展的教訓
以世界上農業最發達的美國為例，美國農業具有很高的勞動生產率。但是到20世紀80年代，人們發現以美國為典型的農業發展模式越發顯示出其存在的問題及危機。
美國現代化農業生產模式和工業生產十分相似，即投入一定數量的物質和技術，產出一定數量的農產品。有的美國生態學家認為這種農業生產方式和採礦作業十分相似，即從土地中榨取、剝奪而且帶來破壞；以長期和未來的損害換取短期和眼前的利益。建立在農業機械化和農業化學化這兩大支柱上的農業現代化，基本上成為工業生產的一個變種，因而發生在工業生產中的汙染、損害生態環境的現象，也都在現代化農業中出現；由於農業生產空間廣袤，因而造成了更大的危害。其主要問題是：
(一)破壞土壤，加速地力衰竭 土壤是有“生命”的物體，如果使用得當，土壤會愈來愈肥沃；反之，會愈來愈衰竭。美國現代化農業大面積的連年單作，大量使用化肥、除草劑，加上長期的機械耕作，造成了嚴重的土壤流失現象。美國每年流失的土壤，高達31億噸。美國衣阿華州的土壤原來十分肥沃，經過長期的現代化農業的運作，損失了一半的表土。平均來說，衣阿華州農民每生產一蒲式耳(每蒲式耳為35.238升)的玉米，要流失一蒲式耳的表土，種植大豆損失表土更多。美國中西部一帶農田的表土，早年深達6英尺，是世界上罕有的肥沃土壤，目前表土只剩下6寸，其餘的，都在沖刷過程中流失。據專家估計，美國由於土壤流失造成直接和間接的經濟損失，每年超過400億美元。雖然50多年來，美國一直努力防止土壤沖刷，每年用於這方面的費用高達10億美元以上，但是，由於現代化農業造成土壤破壞的根源沒有消除，因此，一切治標措施都收效不大。
(二)減少了遺傳的多樣性不論在作物和家畜方面都是如此。美國式的現代化農業往往只使用少數的幾個品種，而過去的傳統農業則使用眾多的本地品種。減少遺傳的多樣性，對於農業生產是很危險的，因為一旦病蟲害爆發，由於品種的單一可能全軍覆沒。1970年美國玉米葉枯病，使全美15％的玉米產區顆粒無收，就是因為所有種子都是來自一個易感葉枯病的品種。
（三)大量消耗能源，能源利用率低美國現代化農業是典型的“能源集約農業”，美國每人一年中消費的食物，是用1噸汽油生產的，如果全世界各國都採用這種能源集約農業生產方式，那麼佔全球目前消耗量50％的汽油要用來生產食物，全球的石油儲備在15年內就要告罄。
美國現代化農業生產，不但大量消耗不能再生的能源，而且能源的利用率極低。中國、印尼、緬甸等亞洲國家傳統的農業生產方式，用0．05—0．1卡的熱量，可以生產1卡熱量的'食物；而美國現代化農業則需0．2—0．5卡的熱量，才能生產1卡熱量的玉米、大豆、花生等等。美國人吃1罐只有270卡熱量的罐頭玉米，是用2800卡熱量生產的。
(四)大量使用化肥和化學農藥，造成環境汙染 例如，美國衣阿華州大泉盆地(Big Spring Basin)從1958年至1983年這25年中，地下水中的硝酸鹽濃度增加了3倍，這是大量施用化肥的結果。美國31個州存在著化肥汙染地下水的問題。