氣候變化已經引起國際社會的高度關注。如何節能減排、怎樣有效應對，不僅成為各國的重要共識，也被列為深入探索的命題。世界范圍變暖對生物多樣性與農業生產力都產生不同程度的影響，進而引發了人們對如何發展低碳農業的系統思考與系列實踐。
有資料表明，農業生產二氧化碳排放占排放總量的17%左右，位列第三名。應對全球氣候變化，要認識到農業生產需要外源物質投入，進而消耗較大數量的碳素；種植業的生產可以大量吸收二氧化碳，進而可降低大氣中二氧化碳濃度；養殖產業發展過程碳排放劇增，因而必須實施種養業結合。
有效發展富有特色的低碳農業，不僅需要理論創新研究，而且必須突破技術瓶頸；不僅需要節約資源舉措，而且必須實施循環利用；不僅需要優化調整結構，而且必須促進種養結合。就宏觀與微觀的發展對策而言，要著力把握以下重要環節。
做好科學規劃與技術創新
首先，優化布局，有效實施農業供給側結構性改革。要按照區域優勢與產業升級實際，優化調整農牧結構比例，實現糧經飼與種養加產業的優化布局。要以系統最大能值為基準，以種植業吸納養殖業廢棄物為限度，以優質農產品滿足市場需求為調控點，確保綠色主產業發展。同時要因勢利導去劣質產能，消減庫存，以優勢產業補足短板，完善種養加相配套，產供銷一體化，一、二、三產相融合的農業產業集群，構建與市場供需對接的體系，從根本上優化新時期的低碳大農業布局。
要以科學的頂層設計替代單一的專項規劃，力求做到目標明確，方向清晰，行之有據，產之有效。建議組織全國性的低碳農業協作網，開展理論與實踐協同攻關，以先進的理論指導生產實踐，以農業供給側結構性改革引領低碳農業發展，減少盲目性，避免無序性。
其次，因地制宜，構建種養產業化低投入經營體系。對種植業而言，既要“雙減”又要不減產，無疑要實施科技創新。一是選育耐低肥與高抗性的作物品種，從根本上減少化肥與農藥投入；二是優化選擇或研發生物性肥藥產品，力求因地制宜實施有效替代。
例如，利用高效有機肥來部分替代化肥，尤其是種植綠肥且就地替代化肥，既可減少化肥使用量，又有利于持續培肥地力，使種地與養地得以有機統一。以中草藥研發或者微生物發酵獲得的生物農藥，來部分替代化學農藥，不僅可以節約投入，而且有利于保障食品安全。
建議以綠色發展理念構建“雙減保產”的生產技術體系，突破關鍵性的技術制約要素，分門別類地制定技術規程與生產模式，并在全國實施有計劃的集成推廣應用。
再次，因勢利導，強化鄉村種植業碳吸存技術應用。就種植業而言，不斷拓展綠色面積，以高光效作物生長來吸收大氣中二氧化碳，其本身就是應對全球氣候變化的一項重要舉措。在此過程中，如何實施低碳農業技術？建議著力強化3方面技術開發應用。
其一是秸稈還田的便捷化技術研發；其二是擴展山地果茶園的生草覆蓋；其三是推廣就地增施有機綠肥技術。進而使光合作用的產物（種植業的廢棄物，也就是大量的有機物）存入土壤層，將其變為有機肥料，以不斷施入的有機肥持續培育地力，為耕地生產力的提升打下良好的基礎。
進行生產設計與系統研究
首先，合理搭配，創立富有成效的碳中和生產體系。以往的實驗結果表明，應用設施農業生產體系種植蔬菜，整個生產是吸收二氧化碳并釋放氧氣的光合作用十分旺盛的過程，在生產實踐中往往會出現二氧化碳難以滿足蔬菜生長需求的現象，一般要通過增加大棚內部二氧化碳濃度來調控。
而我們研究發現，食用菌生產過程是一個大量釋放二氧化碳的過程：占總投入碳素的10%~12%轉化為菇體蛋白（草生食用菌與木生食用菌的平均值），25%~32%碳素殘留在菇渣中，56%~65%的碳素則以氣體方式（98%是二氧化碳）釋放到大氣中。
為此，我們設計了菜—菇復合生產的設施大棚，以不同品種與不同組合的菜菇共生，來實現大棚生產系統中碳中和的目標，其實施效果是令人信服的。實際上，碳中和復合生產系統技術設施的進一步深化研發，可拓展到農牧結合、生態果園、綠色茶園、山地草業等領域，為培育農業碳中和產業與碳平衡經營開創一條新的途徑。
其次，集成創新，開展富有區域特色的低碳農業研究。低碳農業的本質是要判斷在整個農業生產體系中是否有碳匯盈余，即碳吸收要大于碳排放。研究碳匯農業則必須從種植業入手，進而再逐步擴展到農牧結合體系，還包括今后的大農業系統的碳匯集成體系構建與評價。
碳匯林業的概念已被人們所接受，也開展了較為深入的探討，形成了一系列的研究成果，并運用于碳匯評價與生產實踐。由于農業生產受到品種涉及多、人為干擾較大、生長過程交錯、土壤類型復雜、生態條件各異等影響，至今仍難以判斷碳匯農業的成效與潛力。就整體而言，也難以確認碳吸收是否大于碳排放。以種植業為例，不同作物品種或者同一作物品種在不同生長階段的碳吸收轉化以及碳素排放，都呈現動態變化狀況。
因此，要在現有零星且分散研究的基礎上，整合力量，力求有組織地開展協同攻關。要組織協同創新項目，制定統一方案，實施分工負責，劃分區域與品種，開展集成創新研究。要從不同行業、不同區域、不同品種等實施定點定位觀測，收集整理數據信息，分析動態變化規律，總結碳匯內在關系，評價不同因素影響。進而明確農業生產系統碳吸收轉化、排放數量，分門別類梳理，實施合理搭配組合，以碳匯值為優化評價序，建立并完善碳匯農業生產體系與優化組合，包括糧經飼、農牧菌、種養加、產供銷等要素優化序與整合度，開辟一條富有區域特色的低碳農業發展新路。
