坚持绿色发展，保障农产品质量安全，实现农业的可持续发展，是农业现代化的基本要求。“绿色增产增效模式”在设计时，紧紧围绕“一控两减三基本”的原则提出研究内容和工作任务，实施过程中，把节肥、减药、节水作为核心目标，集成的技术、形成的模式充分体现出生态环保的理念。
    一是农药化肥实现“双减”。自动虫情测报、太阳能杀虫灯、飞蛾诱捕器以及性激素诱杀等精确防控技术，使水稻、玉米每亩减药30%以上。稻田养鸭肥田及精准施肥技术，每亩减少化肥施用量20%。我国首个植物免疫抗病毒蛋白生物农药“阿泰灵”，可有效提高水稻的抗病性，明显减低主要病害的发生。“一喷三防”小麦病虫害综合防控技术，在不减产的情况下，减少农药用量25%，病虫害减轻40%。棉田释放红颈常室茧蜂对盲蝽防治效果达到65%。通过科学施肥，油菜实现每亩节本80元且增产8%。
    二是节水保墒取得“双赢”。小麦墒情自动监测技术实现适时适量灌溉，每亩节水90吨，水分利用率提高15.4%。蓄水保墒与节水灌溉技术，有效解决了黄河流域棉花生产保墒和节水问题。水稻“麦畦式”湿种栽培技术，每亩节水150吨，节本150元。玉米贴茬播种技术保持了播种期土地墒情，在减少用水的情况下，保证了出苗率。化控抗逆技术有效提高了玉米抗旱能力。
    三是控制农业污染多措并举。高产高效镉低吸收低积累技术模式，在污染超标5倍以上的重度镉污染土壤上持续生产出安全水稻。大豆麦茬免耕覆秸精量播种技术不仅解决了秸秆焚烧污染环境难题，而且有蓄水保墒、培肥土壤的作用。全生物降解地膜技术大大减轻了人工揭膜劳动力投入及残膜污染，可效解决新疆棉区严重的“白色污染”。奶牛粪污处理及综合利用技术把粪污经过固液分离、有机肥加工、UASB厌氧、浮萍净化等措施，将处理产生的水用于作物灌溉或再回用于养殖场，实现了循环利用，同时浮萍繁殖还可用于开发高附加值的生物质能源或饲料。