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农业工业化主要是指在以市场需求为导向的前提下，用工业的技术手段，或者工业的设备，对初级农产品进行深加工，用工业的手段发展农产品加工业。广义上说，农业工业化也指用现代化的工业设备和技术装备农业，比如用现代的生物技术、种植技术、信息技术等改造农业，提高农业的生产效率和管理水平。还包括用现代工业的经营理念和组织方式，来管理农业的生产和经营。
(一)全面实现机械化
与传统农业相比，农业工业化阶段的农业在生产方式上，逐步改变以人的体力为主的农业耕作方式，使用自动化、功率庞大的机械，实现了农业机械化。不仅在农业生产的各个主要环节，而且在各个辅助作业环节也都使用机械，即实现农业生产全程机械化。
(二)化学技术和化学投入品的大面积推广普及和应用
工业化农业以追求经济效益为主要目的，为了实现农业外部投入与农业产出比的最大化，广泛采用现代化学技术、合成物质装备和改造传统农业，在农业生产中大量投入化肥和农药。
(三)大力发展和使用设施农业和生物技术
设施农业采用大量现代化保护措施，在相对可控的环境下，按照人类意愿而进行农产品工业化生产。设施农业极大地提高了农业的产量、产值和抗御自然灾害、风险的能力，也使水土资源得到了高效利用。同时，人类大量采用杂交优势、组织培养、核辐射、细胞融合、基因工程等先进生物技术改造传统农业。现代生物技术的不断突破及广泛应用，使农作物的产量、产值提升到一个新的水平和高度。
(四)实行集约化和专业化生产经营方式
集约化是指在一定面积的土地上集约投入较多的物质、资金、科技、管理和劳动力等生产要素和资本，进行规模化种植或养殖的生产经营方式和手段。专业化是指农业生产单位专门从事一种生产经营，精于一业一职而不兼他业的生产经营方式，它包括农业企业专业化、农艺过程专业化和农业生产区域化。高度集约化、专业化和规模化生产给农业经营带来了前所未有的高产量、高效率和高效益。当农业被赋予机械化、技术化、商品化、工业化等新的内涵时，它本身就已经融合在工业文明之中了。农业工业化阶段的农业，在机械工业、化学工业和生物技术的支持下，虽然取得了许多积极成果为一人类社会经济发展作出了巨大的贡献，但过度依赖使用化肥、农药、机械和动力等能物资源以及有毒外在物质在农业生产中的泛滥也潜藏着严重的生态风险，农业工业化的生态破坏性正在逐步展现出来。
“现代农业也是一种工业，它的生存直接或间接地依赖于能源、技术、有熟练技能的劳动者、原材料及其他许多因素。因此，正如核战争所造成的气候异常会使农业遭受破坏一样，经济生产活动的紊乱也同样会使农业生产蒙受损失。农业生产手段越精细，其遭毁坏的危险就越大。”以大量投入化肥、农药、机械、能源为主要特点的农业工业化，如果不加以合理的规划和限制，对土地和资源就会具有极大的破坏性，潜藏着严重的生态风险。农业工业化及其生产方式，在带来现代农业的发展与繁荣的同时也带来了许多不确定的和难以预知的生态风险。
(一)加速农业生态系统生物多样性的丧失
在整个自然生态系统中，农业生态系统结构较为简单，种养的作物、畜禽等动植物种类较少，生物多样性单一，食物链短小而单纯，系统内部动态平衡和稳定性差，极易受到外界的干扰和破坏。农业工业化的高度集约化、专业化和规模化生产事实上已经导致一定生态区域或范围产业经营的更加单一化，造成了农业种养动植物种类和品种结构更加单一化，并进一步加速、加剧了农业生态系统遗传多样性、基因多样性、物种多样性和生态多样性的破坏与丧失。更为严重的是，化学农药等在有效控制有害生物种群数量和危害度的同时，也使农业生态系统中野生动植物、有益生物、害虫天敌等种群数量、结构受到破害，导致农业生物多样性丰度下降，生态失衡。
(二)极易引发重大病虫害的频发和大流行
集约化、专业化生产经营必然导致作物种植布局的过度单一化。人们种植大面积、高效益的单一作物，虽然能够获取暂时的高收成和功效，但这也意味着，那些单一种植的作物极易受害虫和疾病的侵袭。出于大规模种植某一单一高产的作物的诱惑，农民将会抛弃谷物、蔬菜和水果等宝贵的地方品种——其中有些品种已有几千年的历史，已经很好地适应了当地的气候、害虫和疾病。同时，农业工业化为了追求效益最大化，在农业生产中大量应用生物转基因工程，由于转基因还存在许多人类未知或不能控制的领域，因此不能排除出现超级害虫、病菌、病毒的可能性。
(三)加剧对农业生态环境的污染
一方面，人类赖以为生的土壤正在遭到破坏。由于机械化作业的强度大，极易导致耕作、犁耙过度，进一步加剧农田土壤的风蚀和水蚀，造成水土流失和沙尘暴肆虐。化肥和农药的过多使用以及大量危险废料的到处抛洒，对有限的土地造成了不可逆转的污染，大量可耕地的肥沃程度在降低。土地退化、沙漠化、贫瘠化和盐碱化有日益加剧的趋势。马克思在《资本论》中曾对“机器与大工业”时代的资本主义农业进行过分析，他认为这种生产方式“破坏着人和土地之间的物质变换，也就是使人以衣食形式消费掉的土地的组成部分不能回到土地，从而破坏土地持久肥力的永恒自然条件??资本主义农业的任何进步，都不仅是掠夺劳动者的技巧的进步，而且是掠夺土地技巧的进步，在一定时期内提高土地肥力的任何进步，同时也是破坏土地肥力持久源泉的进步。一个国家，例如北美合众国，越是以大工业作为自己发展的起点，这个破坏过程越迅速”。
另一方面，水安全受到威胁。农业过程中，长期过量和不规范使用化肥、化学农药、转基因除草剂，这些污染物和杂质沉淀物没有经过处理直接排放至地表水和地下水中，污染物导致生态变迁和多种传染病的产生，并将传染病及毒性化学物带给人类、动物和植物。在农业开发程度比较高的国家里，由于过多地使用农药和化肥，地上水和地下水都受到了严重的污染。
(四)农产品营养水平在不断降低
由于规模化种植与养殖，各种类型生长激素的大量使用，稻米、蔬菜等农产品的品质和营养水平呈明显下降趋势。据美国得克萨斯州立大学研究表明，目前的水果和蔬菜的营养价值与10年前的农作物相比，在蛋白质、钙、维生素C、磷、铁、核黄素等方面下降了38％。这一后果是与农业的化学化、设施化的快速推进密不可分的。
(五)农产品质量不安全因素增加
目前影响农产品安全的主要问题是农药和兽药残留、重金属残留及硝酸盐污染。2005年4月，中国农业部组织有关质检机构对国内37个城市蔬菜农药残留状况的监测结果表明：52种蔬菜3845个样品中，农药残留超标样品318个，超标率为8．3％6j。频繁过量施用氮肥，导致蔬菜中硝酸盐含量严重超标，某些磷肥含氟、镉、砷等有害物质，增加了蔬菜、粮食中氟和重金属含量。目前，没有足够充分的证据证明和肯定转基因食品是安全和无害的，因此，转基因食品对人畜健康的隐患和潜在风险并不能完全排除。
(六)人类健康受到威胁
农业工业化进程中，为了降低成本，提高产量，农业经营者对农作物施加化肥、生长剂，对牲畜进行填鸭式的圈养，并在动物食物中添加各种化学添加剂。而这些农业化学品的长期、超常、大量使用，使农产品中重金属、亚硝酸盐、农药残留、激素、色素、抗生素等有毒有害物质超标严重，产品品质下降，引发和导致人畜各类严重疾患的高发，威胁大众身心健康乃至生命安全。大量施用化肥农药将会造成上百种化合物、重金属、有毒产品存在于整个食物链中，并最终将威胁到动植物的健康，极易引致癌症等人类重大疾病的高发。