农业现代化起主导作用的是科研与教育，其次是投资。据帕维里斯分析，1929～1972年，农业产量增长的81％、生产效率提高的71％归因于科学研究。科学技术发展是现代农业发展的重要基础，没有科学技术的发展，也就没有现代农业的发展。
传统农业与现代农业最显著的区别在于技术应用。传统农业是以人力和畜力为代表的农业劳动，农产品生产的提高主要依靠土地、劳动力等资源的投入和自然力的发挥，劳动生产率比较低。现代农业主要以电力为能源，以机械为手段，以生物技术为动力，通过良种良法来提高土地的产出率、劳动的生产率、产品的优质率。传统农业向现代农业的转变过程，实质上是以电力替代自然力、以机械作业替代人畜力作业、以生化技术增长替代资源要素增长的过程。从美国农业发展历史来看，南北战争后的第一次农业革命，由于大片公有土地分配给农民，交通运输发展，畜力代替了大部分手工劳动，新的马拉农具、新的农作物和牲畜品种的陆续发明和应用，以及节省劳动力的机械、改进的耕作方法的使用等，美国农业向前迈了一大步。但美国真正意义上的农业现代化，是在20世纪40年代到80年代农场主采用“一揽子”农业技术之下。这“一揽子”农业技术包括了机器设备、优良作物品种、牲畜、先进的耕作技术、肥料、水资源的利用、控制杂草、虫害化学药品的应用以及牲畜的均衡饲养等。
科学滴管和实验室测试管
目前，美国是世界上农业现代化水平最高的国家，虽然直接从事农业的人口已下降到不足人口总数的1％，但却生产了世界1/5的粮食，并成为世界上最大的农产品出口国，其中，农业科技贡献最大。新时期面对我国“三农”发展的三大重要任务——加快社会主义新农村建设、推进现代农业发展、全面建设小康社会，农业科技领域应有积极的作为。
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