（三）农业机械化与农业生态环境及品质安全
我国粮食实现“十二连增”是付出巨大代价的，可持续保障粮食和食品安全的基础并不牢固，在外部市场环境和内部要素配置方面仍十分脆弱。特别是资源环境代价过大。在用水方面，我国农田灌溉水的有效利用系数仅为0.52，比世界先进水平低0.2个百分点，粮食主产区实际用水量普遍超过水资源可持续的利用量；在化肥利用方面，我国的粮食产量占世界的16%，然而化肥用量占世界的31%，使用强度是世界平均水平的2.7倍，过度使用化肥导致土壤酸化造成的污染成本超过了增产的收益；在农药利用方面，每年农药用量约为180万吨，利用率却不到30%，单位面积使用量是世界平均水平的2.5倍；在塑料薄膜使用方面，每年使用约为240万吨，但能回收的不到140万吨。我国粮食增产基本还是走要素投入的老路，农业生态环境面临前所未有的压力和挑战。
同时，我国在田间管理（施肥、植保）、产后处理等方面机械化水平还很低。水田施肥机械缺乏，田间植保大多还是采用简易背负式植保机械；机电灌溉、机械植保水平仅为40%，机械深施化肥水平也仅为20%；粮食产后烘干基本上处于起步阶段，机械烘干水平仅为15%，大部分粮食产地处理仍然采用自然晾晒方式。由于机械化水平不高、机械有效供给不足，化肥、农药过量使用，直接导致农田土壤、水源、面源和农作物受到污染。粮食收获后采取自然晾晒、烘干不及时引发的污染、霉变，不仅造成粮食损失，而且直接威胁粮食品质安全。
2015年7月1日我国正式通过并实施的《国家安全法》明确提出健全粮食安全保障体系，把粮食安全上升为国家安全战略的重要组成部分。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出，要坚持最严格的耕地保护制度，坚守耕地红线，实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，提高粮食产能，确保谷物基本自给、口粮绝对安全。随着工业化、城镇化的快速发展，农业劳动力转移、土地流转速度加快，机械化生产方式在现代农业建设中的主导地位日益增强。现代农业机械已不仅仅是替代人畜力、减轻劳动强度的生产工具，机械化程度的高低将直接影响农业生产成本和农民种植意愿，影响先进农业科技的推广应用，影响现代农业标准化、规模化、专业化生产，影响现代农业组织化、社会化进程，影响农业投入品减量化使用和废弃物资源化利用，进而影响农业生态安全和农业国际竞争力。
