在我國廣大的農業主產區普遍存在著資源利用不合理並導致環境汙染，影響到了農業生產力的持續穩定提高。目前，我國化肥、農藥施用量已接近或超過某些發達國家的施用水平。如1995年全國每公頃化肥施用量已達375千克，即使按複種指數折算（242千克），也已高出發達國家為防止化肥對水體造成汙染而設置的安全上限（225千克）！我國農藥施用量每年以10％左右的速度遞增。化肥、農藥的超量施用必然引致地表及地下水汙染的加重，我國地麵水體多已受到氮、磷等營養物質的汙染，太湖等地的富營養化中化肥氮即貢獻了入湖氮的29%。據日本學者研究，目前太湖的汙染防治需投入2000億元。
水資源貧乏是我國農業發展的一大製約因素，尤其是降水量南北分布嚴重不均和年際間變異過大，使約占糧食播種總麵積55%的重要農業區，即淮河以北的三北地區（東北、華北、西北）水資源隻占全國總量的144%。大麵積發展灌溉農業特別是使用地下水灌溉的地區，如華北已形成15萬～2萬平方公裏的地下水位漏鬥區，地下水位每年平均下降約15米，導致灌溉成本不斷上升；由於黃河上遊及中遊不斷引黃灌溉，加上近幾十年幹旱頻繁，黃河已連續十幾次斷流，1997年長達226天，創曆史記錄。據預測，全國將在21世紀整體進入水資源的危機階段。
我國一些地區如東北黑土區，土壤有機質已由開墾時的8%～10%降至2%～3%，表土層因水蝕、風蝕而逐年變薄，麵臨土壤基礎耗竭的威脅。
機械化養殖場的迅猛發展則使大量的畜禽糞便不加處理進入地上和地下水，造成水體汙染及富營養化。全國1988年畜禽糞便排放量為1884億噸，到2000年已達27億噸以上，其危害不亞於生活垃圾。
鄉鎮企業占整個工業汙染的比重已由20世紀80年代中期的11%提高到1997年的45%。“三廢”汙染的農田麵積已達1000萬公頃，比1983年增加了25倍，約有15％的農田受到不同程度的汙染，每年因汙染減產糧食100億公斤以上，直接經濟損失達125億元，給土壤和水資源造成嚴重破壞。
從某種程度上講，我國農業的高速增長是靠拚資源和犧牲環境利益來換取的，我國農業的高速發展事實上付出了高昂的生態、環境及資源代價。
21世紀中我農業持續發展麵臨的挑戰是什麼
在21世紀，我國農業發展首先麵臨著來自資源及能源短缺方麵的製約。我國的主要農業資源人均擁有量遠低於世界平均水平，土地、水、化石能源的缺乏使得中國不可能得到發達國家完成常規農業現代化中具有的廉價石油條件，也承受不起發達國家“先汙染、後治理”的現代化模式造成的後果。以化肥為例，化工部規劃化肥生產能力要達到15億噸，即要求年增率為41％方能滿足糧食總產達5億噸之需。而由於資金、原料及能源不足，這項規劃的目標遲遲不能實現。
與此同時靠現有技術繼續提高糧食單產及生產率已麵臨嚴重挑戰。首先，近10年來世界糧食生產出現了衰退或停滯的趨勢，中國的糧食生產自20世紀80年代中期以來也表現出徘徊的局麵。其次，近幾十年來農業災害趨於頻繁，如水災受害麵積就呈現出上升的趨勢，20世紀90年代前5年成災率達到5151%，遠高於70年代的314%。這些預示著中國農業的資源基礎由於長期不合理的利用已受到損害，並影響到農產品產量的進一步提高。
中國農業的小規模經營以及近年來農業的低比較效益已迫使農業開始進入需要保護的階段，但受多種因素的牽製，中央財政用於農業基本建設的費用不但無大的增長，還有所下降；而且國家企圖通過提高糧價維持農民種糧積極性的潛力已盡，因為目前主要農產品，包括小麥、玉米、大豆、棉花的價格已接近甚至超過國際市場價格。這種情況大大降低了我國糧棉的國際競爭力，它不僅影響到出口，還會因“入關”形成重大衝擊。
另外，與許多發達國家相比，我國勞力嚴重過剩已成為農業發展難以克服的障礙因子。據統計，種植業勞力一年在農田的有效勞動時間不足20日，由此製約了農民農業收入和農業勞動生產率的提高；另據預測，我國農村的過剩勞力將達到3億，若按常規模式安置全部3億勞力，將需要3萬億資金和400萬公頃土地，這是我國財力和土地資源絕難以支撐的。
所有這些表明，未來，我國農業發展將麵臨來自資源基礎、生態環境及經濟社會等多方麵的同時挑戰，國家必須對現有的發展模式進行深刻的科學判斷和分析，並提出調整戰略，以指導未來我國農業的持續穩定發展。