有兩個國際研究組織為綠色革命做出了傑出貢獻。壹個是以諾貝爾和平獎獲得者N.E.布勞赫爾為首的國際玉米小麥改良中心的小麥育種家們，利用日本的 "農林10號 "矮稈基因系，與抗銹病的墨西哥小麥雜交，育成了30多個矮稈、半矮稈品種，其中有的高度只有40～50厘米，同時具有抗倒伏、抗銹病、高產的突出優點。其中壹些品種高度只有 40 至 50 厘米，同時具有抗倒伏、抗銹病、高產等突出優點。另壹個是國際水稻研究所。該研究所成功地將中國臺灣省 "低腳梧田 "品種的短稈基因導入印尼高產品種 "皮泰"，培育出我國第壹個半矮稈、高產、耐肥、抗倒伏、大穗、多粒的神奇水稻 "國際水稻 8 號"。第壹個高產、耐肥、抗倒伏、穗大粒多的半矮稈品種 "國際稻 8 號 "誕生了。此後，又陸續培育出 "國際水稻 "系列良種，並在抗病性、適應性等方面進行了改良，上述品種在發展中國家推廣迅速，產生了巨大效益。墨西哥從1960年開始推廣短稈小麥，短短3年種植面積達到35%，總產量近200萬噸，比1944年提高5倍，並部分出口。印度實施綠色革命發展戰略，1966年從墨西哥引進高產小麥品種，同時加大化肥、灌溉、農機等投入，到1980年推動糧食總產量從7235萬噸增加到15237萬噸，從糧食進口國變為出口國。從 1966 年起，在推廣高產水稻品種的同時，菲律賓采取了增加投資、興修水利等壹系列措施，並於 1966 年實現了水稻自給自足。盡管這些品種存在對肥水條件要求高、不適合旱地種植等問題，但綠色革命還是取得了前所未有的成就。在推廣綠色革命的 11 個國家中，20 世紀 80 年代末的水稻產量比 70 年代初高 63%。綠色革命在壹些國家推廣的主要特點是將高稻稈變為矮稻稈，輔以農藥和農業機械，解決了 19 個發展中國家的糧食自給問題。世界上壹些國家科技對農業增長的貢獻率壹般都在70%以上，像極度缺水的以色列，科技對農業的貢獻率就達到了90%以上。
中國的雜交水稻是第二次綠色革命時期的傑出代表。科學技術是第壹生產力，是農業生產力的重要推動力，是發展農業經濟、加快傳統產業向現代產業發展、確保我國糧食安全的關鍵因素，在提高我國農業綜合生產能力、促進產業升級、提高資源利用率和抗禦自然災害能力、增加農民收入等方面做出了重要貢獻。
此後不久，它的局限性逐漸暴露出來，主要是導致化肥、農藥的大量使用和土壤退化。20世紀90年代初，人們又發現它的高產谷物礦物質和維生素含量低，作為食品使用往往維生素和礦物質營養不良，削弱了人們抵抗傳染病和從事體力勞動的能力，最終降低了壹個國家的勞動生產率，阻礙了國家經濟的可持續發展。持續發展受到阻礙。(1) 收入失衡
大農戶是新技術的主要受益者，因為他們有條件獲得灌溉水、化肥、種子和貸款；小種植戶沒有受益，甚至受到損害。當 "綠色革命 "降低農產品價格、提高投入品價格、引進機械化時，大農場主就會通過提高租金來迫使佃戶離開土地，從而減少農村就業機會，降低工資水平。
（2）導致環境破壞
化肥和農藥的過量和不當使用造成了嚴重的水汙染。農民中毒、益蟲和其他野生動物死亡的事件屢屢發生，就是明證。過度灌溉導致土地鹽堿化，壹些以前肥沃的耕地不得不被放棄。在壹些大量使用井灌的地區，井灌導致地下水位下降。在綠色革命的推動下，主要種植少數幾個作物品種，導致農業品種的多樣性喪失。
（3）推廣的品種不適合旱地種植
綠色革命推廣的品種存在對肥水條件要求高的問題，不適合旱地種植。這些品種只在灌溉條件好、雨量充沛的地區大面積推廣，而在雨量少的地區卻難以種植。
（4）礦物質和維生素含量低的高產作物
20 世紀 90 年代初，人們發現綠色革命推廣的作物品種礦物質和維生素含量很低，於是產生了第二次綠色革命的想法，其主要目的是利用國際力量為發展中國家培育既高產又富含維生素和礦物質的作物新品種。
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