三大类生物资源之一的微生物资源是至今尚未被人类充分开发利用的生物资源宝库，微生物的生态转化功能具有比资源价值本身更重要的作用，具有极大的开发价值。2004年4月26日在北京第二届国际白色农业研讨会上，中外专家将微生物视作“宝贝”，并将微生物资源产业化的农业称之为“白色农业”。
在广大农村传统的线性经济和社会活动中，各种废弃物和污染源的形成和产生是一个必然的结果，现在的关键是如何充分开发和利用微生物资源，按照循环经济的原理将农业生产由线性经济转变为反馈经济及循环经济，化废弃物和污染源为利、为宝。
目前，开发利用微生物资源在农村运用最典型的就是农村沼气，即将农作物秸秆、人畜粪便、农畜产品加工剩余物等农业有机废弃物，通过利用微生物发酵技术，使农业有机废弃物资源化、能源化，如沼气为农民生产、生活提供能源，沼液代替农药，沼渣、沼肥代替化肥，生物能源替代日益枯竭的石油资源等，使农业有机废弃物重新变成发展农业生产和农村经济的重要资源。
（4）中国农业循环经济的发展。改革开放以来，我国在推动资源节约和综合利用，推行清洁生产方面，取得了积极成效。但是，传统的高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式仍未根本转变，资源利用率低，环境污染严重。同时，存在法规、政策不完善，体制、机制不健全，相关技术开发滞后等状况。从农业发展看，我国是一个农业资源短缺型国家，农业资源的不合理开发利用，造成严重的资源浪费和环境污染，仍然是制约农业和农村经济持续发展的重要因素。
随着中国经济工业化、城市化的加快发展，资源和环境两大瓶颈日益凸显，面临的资源和环境形势十分严峻。党的十六大明确提出了全面建设小康社会的奋斗目标，到2020年，国内生产总值比2000年翻两番；可持续发展能力不断增强，生态环境得到改善，资源利用效率显著提高，并不断促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。要实现全面建设小康社会的战略目标，即使能源等资源的消耗只翻一番，保障供给的难度也很大，因此，必须大力发展循环经济。
从改革开放之初的“粗放型经济”到上世纪90年代提出的“集约型经济”再到本世纪的“循环型经济”，将循环经济从一种理念转化为国家战略和政策是中国经济发展模式不断探索与实践的总结。胡锦涛总书记在2003年中央人口资源环境工作座谈会上强调：“要加快转变经济增长方式，将循环经济的发展理念贯穿到区域经济发展、城乡建设和产品生产中，使资源得以最有效的利用。最大限度地减少废弃物排放，逐步使生态步入良性循环，努力建设环境保护模范城市、生态示范区、生态省。”
党的十六届四中全会通过的《中共中央关于加强党的执政能力建设的决定》，正式将“节约资源和保护环境，大力发展循环经济，建设节约型社会”作为坚持科学发展观，提高党驾驭社会主义市场经济能力的重要内容之一。2005年，温家宝总理在十届全国人大三次会议上所作的政府工作报告中又强调：“大力发展循环经济，从资源开采、生产消耗、废弃物利用和社会消费等环节，加快推进资源综合利用和循环利用，积极开发新能源和可再生能源”。2005年10月，在《关于制定国民经济和社会发展约资源作为基本国策，大力发展循环经济，提高资源利用效率，加大环境治理力度，切实保护好自然生态。2005年10月，国务院制定和出台了《关于加快发展循环经济的若干意见》。
尽管我国农业循环经济刚刚起步，但农业循环经济雏形在我国传统农业、生态农业中就有所体现，我国已有几千年悠久历史的传统农业就是一种典型的循环经济。在传统农业中，城乡居民的粪便、污水、垃圾、秸秆、绿肥和沼液都是农田宝贵的肥源，农家的畜禽、鱼、桑、蚕、蚯蚓、沼气和菜地、农田、鱼塘、树林、村落构成和谐的农村生态系统，轮作、间作、湿地净化、生物降解等时空生态位被充分利用，可更新资源在低生产力水平和小的时空尺度上循环，以世界7%的耕地和水资源养活了1/4的世界人口并维持了中国封建社会超稳定的经济形态。但是，这种循环是封闭保守的，其社会基础是封建体制，认识论基础是顺天承运，技术手段是小农经营。
环境风险虽低，经济效益也不高。这种低技术、低效益、低规模、低影响的传统循环经济遏制了中国社会的进步。只有从农业小循环走向工、农、商、研结合，生产、消费、流通、还原融通的产业大循环，从小农经济走向城乡一体、脑体结合的网络型和知识型经济，从“小桥、流水、人家”的田园社会走向规模化、系统化和生态化的和谐社会，“三农”问题才能得到根本解决，中国农村才能实现可持续发展。
现代农业循环经济是采用农业资源减量消耗、农产品多次利用和农业有机废弃物资源化的闭合循环生产模式的工业型农业。它是把农业生产、农产品加工和农业废弃物通过产业链有机地组合在一起，形成资源低投入低消耗，产品互为原料、多次使用，废弃物再利用，实现废弃物资源化的周而复始的循环经济体系；是走向集中和联合的一种新型的农业生产经营方式，完全符合现代产业发展的客观规律，符合时代潮流，具有很强的生命力；是促进农业产业组织创新的过程，是划时代的“。所以，它的发展不单纯是农业的延伸、效益的放大和农民增收的重要途径，而且也是缓解农业资源压力，保护生态，清洁环境，促进农业和农村经济可持续发展的战略举措。
发展农业循环经济要明确两个基本思路：①要用循环经济的运作规律来防治农业点源和面源污染。农业生产过程中由于不合理的农药及化肥施用、畜禽粪便排放、农田废弃物处置等，造成农业系统中水体——土壤——生物——大气立体交叉污染。研究表明，我国每年因过量、不合理施肥造成1000多万吨的氮流失到农田之外，污染地下水，使湖泊、河流和浅海水域生态系统富营养化，导致水藻生长过盛，水体缺氧、水生生物死亡；同时，施用的氮肥中有很多以温室气体氧化亚氮的形式排放到空气中。②要以农业循环经济引导传统农业向工业型大农业发展，引导资源耗费型农业向资源循环利用型农业转化。农业生产是人类有意识地干预自然生产过程。将循环经济理论引入农业领域来组织引导并协调农业生产，或者将农业作为一个工程，借鉴运用工程项目论证、立项、设计、施工和评估等办法，通过对资源的再使用和再循环利用来促使污染或废弃物减量化，达到生产和环境保护相容的理想状态。
目前，我国诸多地区都已着手采取各种形式探索农业循环经济发展模式。仅以江苏省为例，他们的具体做法是：
（1）减量化生产形式。其主要是通过科学使用化肥、农药和其他农用资料，或者用新型生产资料、技术来替代常规生产资料和技术，以达到减少使用化肥、农药、农膜等农资数量，减少污染排放的目的。比如江苏省宜兴市试点实施的“太湖农业面源污控制”综合配套技术成效明显，在通过滴灌施肥技术降低氮肥用量2/3的情况下，仍可提高作物产量30%，并且地下水硝态氮含量降低了60%。同时，通过改造农田排水系统，建设生态型沟渠，在沟渠里种植鱼草、空心菜、水芹等植物既可有效吸收农田排水中的氮、磷等影响水质的物质又可用于水产养殖和蔬菜种植。
（2）再利用运作形式。其主要是指将废弃物能源化、肥料化和饲料化。比如，在生态农业综合开发中，畜牧业与种植业相结合，加上以沼气发酵为主的能源生态工程、粪便生物氧化塘多级利用生态工程，可将农作物秸秆等废弃物和家畜排泄物能源化、肥料化，向农户提供清洁的生活能源和生产能源，向农田提供清洁高效的有机肥料。有机废弃物饲料化利用生态工程也是再利用运作模式的又一重要内容。
南京市高淳县固城镇通过“秸秆种菇模式”，将农作物秸秆用于栽培食用菌，把种菇栽培的下脚料还田重复利用，形成了“稻草——蘑菇培养基——菇渣肥田——水稻”的循环经济生态模式。高淳县阳江镇通过“稻鸭萍共作”，水稻就不再需要施肥，不用除草，也不用洒农药。这样每亩稻田可以节约化肥和农药费用100多元，养鸭又给农民增加一笔收入，而产出的有机大米每公斤价格高达6元。据估计，农民每亩增收至少1400元。作为南京市首家生态示范县，高淳县创出了一条“资源消耗做减法、废弃物循环再利用做加法、农民增收做乘法、污染物排放做除法”的“富民方程式”，2005年，全县预计循环经济新增产值2亿元。
（3）再循环链接形式。主要可分两类：一类是农产品在储存或运输过程中质量发生了变化，不能按原用途消费，可经过分类处理改变用途，既可减少农业通过最终产品向系统外输出污染物，又能增加可利用的物质与能量来源。如变质水果和蔬菜类可转化成肥料，次等粮食可加工成酒精；另一类是从保护生态环境的角度出发，将农产品加工成环保农业生产资料，如可降解地膜、营养钵、生物柴油等生物产品。
三、生态农业和农业的可持续性
农业的可持续性特征及关系：农业发展的可持续性包含多维目标特征。美国农学家CWStenholm（1989）认为农业的可持续性含义应包括农学的、环境的、社会的、经济的及政策的多个方面。FAO（1991）确定的SARD的三个基本目标是：积极增加粮食生产，确保食物安全；促进农村综合发展和增加农民收入，消除农村贫困状况；合理利用和保护自然资源，维护和改善生态环境。与界定现代常规农业和替代型农业不同，人们通常用一组目标来定义可持续农业，以反映它多维的可持续性特征。尽管不同的国家和地区在不同时期农业可持续发展的战略重点可能有所不同，但是，农业发展的可持续性都共有以下四个方面的目标特征：
1.生态可持续性。指农业自然资源的永续利用和农业生态环境的良好维护。其主要特征是：维护可再生资源的质量，维持和改善其生产能力，尤其要保护耕地资源；合理利用非再生资源，减少浪费和防止环境污染；加强水利和农田基本建设，提高防灾抗灾能力。现代常规农业缺乏生态可持续性而被认为难以长期持续发展。中国农业生态可持续性的关键是维护好耕地等自然资源，并与人工生态相结合，积极改善生产条件。
2.经济可持续性。指在经济上可以自我维持和自我发展。农业经营的经济效益和可获利状况，直接影响到农业生产是否能够维持和发展下去。农业作为一种产业，要求提高生产效率，生产在市场上具有良好竞争力的农产品。缺乏经济可持续性的农业系统最终是不可持续的。随着社会主义市场经济在中国的完善和农户的经济主体地位的确立，经济可持续性日益成为中国农业可持续发展的必要条件和重要特征。
3.生产可持续性。指高产出水平的长期维持，着眼于未来生产率和产量。生产可持续性特征适应社会食物安全的要求。农、林、牧、渔各业的产出水平都应保持稳定发展。如果农产品总量下降，就是农村经济和农民收入在增长，农业也不是可持续发展的。
4.社会可持续性。指能满足人类食、衣、住等基本需求和农村社会环境的良性发展。持续不断地提供充足而优质的粮食等农产品，是可持续农业一个主要目标。农村社会环境改善主要包括人口数量的控制和素质不断提高、社会公平不断增加、资源利用逐渐良化、农村剩余劳动力就业机会不断增加和落后农村逐渐脱贫，等等。社会可持续性直接影响着农村社会的稳定和农业的可持续发展，不可忽视。
农业可持续性四个目标特征具有相对独立性，不同目标特征之间具有复杂的相互关系。四个可持续性特征在某些意义上很难划定明确的界线，例如，经济包括生产，社会包括经济，资源利用的收益及分配既是经济问题，也是生态问题和社会问题。四者之间相互区分，主要是出于认识上的方便。四方面的可持续性之间可以相互影响，具有相关性。然而，这种相互作用并不具有必然性，特别是相互促进的实现需要一系列的条件。因此，仅强调某一可持续性目标特征，是难以实现农业的可持续发展的。
另外，四方面可持续性的重要性和紧迫性不是等齐的，其轻重缓急在不同地区和不同发展水平之间常不相同。某一可持续性在不危及其他目标特征的前提下允许重点强调，坚持重点论和整体论的统一。