建设农业强国，确保粮食安全与有效供应是不可懈怠的长期任务，而解决好吃饭问题始终是治国理政的头等大事。在当前复杂严峻的国际环境下，提升粮食产能需要有良好生态环境作保障。
就发展战略而言，要保障良好的农业生态环境，促进粮食生产既保量又保质，则必须推动农业发展全面绿色转型，稳定平衡的生态系统是提升粮食产能的根本基础。就技术对策而言，要正确处理粮食产能提升和保护生态环境的关系，建立健全绿色低碳循环发展的农业生产体系、促进粮食增产与乡村经济发展，则需要强化六个重要环节。
强化生态林防护网优化建设。农田防护林作为平原、丘陵地区的绿色生态屏障，是粮食稳产高产的基本保障，在构建人与自然和谐共生农业强国方面起着独特而重要的作用。自1978年三北防护林体系建设工程启动以来，我国又先后启动了长江中上游防护林体系工程、沿海防护林体系工程、平原绿化工程、太行山绿化工程、黄河中游防护林体系工程、淮河太湖流域防护林体系工程、珠江流域防护林体系工程、辽河流域防护林体系工程等林业生态工程，如今我国已成为世界上规模最大的林业生态与农田防护工程建设国家。
强化水资源保护与高效利用。随着经济发展和气候变化，我国北方地区农业干旱缺水状况加重，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右，干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素。目前，全国农业灌溉年用水量约占全国总用水量近70%，但全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3~0.4左右。而发达国家通过“远程输水渠道防渗化、连接管道化，大田生产用水滴灌化、喷灌智能化，设施农业水肥一体化、管理自动化”，农业灌溉用水利用系数已达到0.7~0.8，其成功经验值得学习与借鉴。
强化高标准农田建设与配套。高标准农田建设，简单来说，就是要建设“田成方、土成型、渠成网、旱能灌、涝能排、无污染、产量高”的农田。截至2022年底，我国已累计建成10亿亩高标准农田，2023年将继续改造与新建8000万亩高标准农田。现代农业已经进入大机械化时代，只有建设集中连片的高标准农田，才能更好实现机械化生产，满足农业订单生产需求，才有利于农业精细化管理及农作物品质提升。在建设高标准农田的同时，要注重土壤质量与肥力保育，力求通过秸秆合理还田提升土地有机物含量，鼓励使用农家肥，逐步恢复与提高土壤地力，实现从“建”到“管”的全过程保育，明确责任主体，落实管护措施。
强化中低产田改良与保育。截至2019年底，我国耕地总面积为19.18亿亩，只占国土总面积的13.32%，按2021年底全国总人口141260万人计，人均耕地面积不足1.36亩，不及世界人均水平的50%。我国耕地不仅人均数量少，而且质量不高，一至三等优质耕地只占31.2%，四至六等耕地占46.8%，七至十等耕地占22%；处于山地丘陵的耕地约7亿亩，占耕地总面积的36.5%。要确保我国粮食和食物供给安全，关键环节之一就是保护耕地与提高土壤质量，进而实施耕地保护性耕作行动计划，推进耕地轮作休耕制度与土壤保育技术推广，强化重金属污染区耕地土壤污染管控与持续修复等，严格控制地下水资源利用，推进农药化肥等化学品投入减量化，推广节水农业、旱作农业、高效灌溉、水肥一体化等技术。
强化农业废弃物循环利用。有数据显示，我国每年产生秸秆量超过7亿吨，养殖业废弃物接近50亿吨。如此巨大的农牧产业废弃物如果不充分循环利用，将给农业发展带来环境污染与资源浪费，因而需要建立健全畜禽养殖废弃物资源化利用制度，推进秸秆综合利用试点，支持全国划定的585个畜牧大县整县开展畜禽粪污资源化利用。要着力探索农牧菌业废弃物高效循环利用模式与应用技术，让更多的农业废弃物转化为生物质能、菌业物料、有机肥料、栽培基质等，实现变废为宝，既防控污染，又促进生产。要注重推动山水林田湖草等农业生态系统养护与治理，开展退化湿地恢复和修复，创建国家农业绿色发展先行区，加快构建绿色高效、节能低碳的农业产业链供应链，推进农业品牌建设和绿色优质农产品认证管理，实现产业生态化与生态产业化融合发展目标，力求在保护中开发、在开发中保护。
强化农业面源污染有效防控。近年来，我国农用化肥施用量持续增长，单位耕地面积化肥施用折纯量明显超过发达国家为防止化肥对环境造成危害所设置的安全上限。以氮肥为例，按播种面积计算，我国氮素化肥平均施用量分别是法国、德国、美国的1.51、1.59、3.29倍，而耕地粮食产量水平与这些国家相比低10%~30%。我国农药使用量居世界第一，每年达50万~60万吨，其中80%~90%最终进入土壤环境，造成约87万~107万公顷的农田土壤受到农药污染。就作物种类而言，一般是水田农药用量高于旱地作物，经济作物高于粮食作物，尤其是蔬菜、水果的用药量明显高于其他农作物。目前，农药污染已成为我国影响范围最大的一类有机污染，且具有持续性和农产品富集性。随着使用量和使用年数的增加，农药残留逐渐增加，呈现点—线—面的立体式空间污染态势，防控农业面源污染是保障粮食产量与质量提升的关键环节，务求全程防控、措施到位。