转变农业生产方式，发展低碳现代农业已是大势所趋。传统农业时期，温室气体主要来源于牲畜肠道发酵、稻田、生物质燃烧和粪肥处理。工业化农业时期，化肥大量取代农厩肥，高毒农药有效杀死害虫的同时，造成了严重的环境污染及资源浪费，释放出大量的温室气体。工业化农业所排放的温室气体，超过全球人为温室气体排放总量的30%，相当于150亿吨的二氧化碳。用碳经济的标准来衡量，工业化农业属于“高碳农业”。
低碳现代农业是以低能耗、低排放、低污染为基础的现代农业。低碳现代农业比生态农业涵义更广泛，不仅要像生态农业那样提倡多用有机肥、少施化肥，多用物理和生物方法、少用化学药品防治害虫，进行高效的农业生产，保持生物的多样性，提高农业健康发展的后劲，而且在种植、运输、加工等环节，在保持现代农业对电力、石油和煤气等能源需求适量增加的前提下，更加注重降低农业整体能耗和温室气体排放。
例如，对于水田，要设法降低甲烷排放；对于旱地，要着力减少氧化亚氮释放；对于种植业，要推广立体农业模式，提高光能利用效率；对于养殖业，要推广循环农业模式，提高综合利用效益；对于加工业，要推广绿色农业模式，提高整合集成效率和效益，等等。
农业是个复杂的系统，不同的土地利用方式，对碳吸收与排放之间的动态平衡影响甚大。发展低碳现代农业，就是要在尽量减少农业自身温室气体排放的同时，充分发挥农业巨大碳汇系统的作用，依靠农作物光合作用大量固碳，使土壤成为巨大的碳库。据联合国粮农组织估计，生态农业系统可以消化掉80%因农业导致的全球温室气体排放量。
发展低碳现代农业的关键在于，提高农业生态系统对气候变化的适应性，并降低农业发展对生态系统碳循环的影响，使农业生产系统适应全球变暖并减缓温室气体排放，维持生物圈的碳平衡，其根本目标是促进实现碳中和，即人为排放的二氧化碳与通过人为措施吸收的二氧化碳实现动态平衡。
在农业生产和消费过程中,无论是节地、节水、节肥、节种，还是节电、节油、节煤、节粮，只要可以降低农业生产成本，保护农业生态环境，增强土壤的固碳能力，减少温室气体排放，都属于低碳现代农业的有效形式。
发展低碳现代农业，重在科技的积极扶持以及加大各种要素投入，尤其是知识型劳动的投入，突出资源高效利用、绿色产品开发、生态经济发展，突出科技进步、产业升级、固碳减排。
各国经验表明，发展低碳现代农业要注重技术创新、制度创新和发展观的转变。通过完善相关政策，立足于科技创新，优化结构，转变发展方式，形成有利于农业可持续发展的长效机制。
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