未来的农业生产资源和农产品市场需求的变化使我国农业生产面临着极大的困难。在农业生产资源方面，主要困难包括：耕地资源更为稀缺；水资源危机日趋严重；资源污染破坏加重；劳动力机会成本提高使农业的比较效益下降等。在农产品需求方面，随着我国市场经济进一步向纵深方向发展及我国农产品（尤其是非粮食农产品）市场逐渐从卖方市场向买方市场的转化，国内市场对农产品的需求将从数量型向质量型转化，对各种产品的质量要求将越来越高。产品的市场竞争将从价格（或生产成本）逐渐向价格和质量转化，对农产品品种的需求也将从单一转向多样化方向发展。
同时，国际农产品市场的竞争将更加激烈。未来的农产品市场是国际大市场，资源的分配和利用及农产品的需求是超国界的。各国都在为自己能在国际市场占有一席之地以促进农业的持续发展制定了一系列发展战略和政策，而增加科技投资、加速科技体制改革和调整科技发展战略是各项措施的重中之重。
以未来我国农业生产资源和农产品市场变化的特点为依据，我国的农业科技将朝着下列方向发展。
1．现代超级品种的选育、现代生物技术、现代动植物病虫害综合防治及信息科学等技术的研究与开发。为此，需要组织国内高层次的科学家进行攻关，建立强有力的组织与制度，为有突破性成果的产生提供一切所必须的条件。
2．节水农业及保障农业持续发展的技术。我国由于庞大的人口基数，农业与经济的持续发展前景也将更为严峻，因此，必须把持续发展战略放在非常重要的位置，建立相应的制度，发展相应的技术。
3．“知识”型技术。富有现代特色的“知识”型技术（如信息技术、管理技术及精准农业技术等）将逐渐替代传统的农业技术，这些技术的推广与扩散将与现代化农业相伴随，在保证提高农产品生产总量的同时，通过资源的合理配置和使用，降低单位农产品的生产成本。
4．农业技术的创新方向将向质量型与安全型转移。一方面，随着人民生活水平的提高，对农产品的需求将由数量型向质量与安全型转移；另一方面，随着农产品国际化程度的加强，传统的国内农业生产保护政策将受到严重的冲击，谁的产品能以最低的成本和优质安全的性能满足国际市场的需求，谁就会在竞争中处于主导地位。科技是降低农产品成本和提高质量的最关键因素之一。西方国家为了迎接这场由市场需求变化而带来的科研投资方向、政策以及技术创新方向的变革，已制定出一系列科技政策，把能否产生优质、安全的农产品新技术作为能否提高本国农产品在国际市场竞争中地位的一项首要内容。
5．新技术的产生与扩散需要强有力的制度保障。政府对农业科技的投资毕竟有限，需要投资主体的多元化，这就要求国家建立有关的知识产权保护制度，以保护研究人员的研究成果，鼓励农业科技投资向多元化方向发展。
究竟21世纪中国农业科技能否承担起养活16亿人口的重任，将取决于中国未来的科技投资政策和科技体制改革。在此提出以下10项政策建议：
1、明确农业科技活动为国家的公益性事业，像国家办国防与教育事业那样，继续保持政府对农业科技财政拨款的主渠道地位。
2、明确确定农业科研投资的最低增长幅度。
3、明确确定农业技术推广投入的最低增长幅度。
4、政府应确定一个农业科技投资来源的比例指标。
5、建立一套增加农业科技投入的投资机制、监督机制和责任制。
6、多渠道筹集农业科技经费。
7、建立健全政策法规制度，为农业技术发明与创新活动创造一个良好的环境。
8、应建立健全完善的食品监测系统、建立健全保障农业技术研究与创新活动有利于人类健康及农业持续发展的制度。
9、建立农业技术服务公司，逐步开展有偿技术服务。
10、改革现有的科技体制，加速农业科技产业化发展。