集约化农业由于作物种类单一，过度依赖化肥农药，导致温室气体排放增加，土壤肥力退化、生物多样性降低等环境问题。联合国最新可持续发展目标（SDGs）强调需建立可持续粮食生产体系，以提高产量及产量稳定性，适应气候变化并改善土壤质量。为了降低碳排放，我国也提出碳排放在 2030 年达到峰值，2060 年实现碳中和的绿色发展目标。因此，建立既能够保证粮食安全，又能降低环境影响的可持续农业体系成为我国乃至全球的重大需求。长期定位研究表明，间套作能够增加作物产量及稳定性。同时，合理的多样化种植能够一定程度地改善或者维持土壤肥力，降低农药用量，是一种高潜力且未被充分利用的可持续作物生产系统。
禾本科/豆科间作种植，能够充分发挥豆科作物生物固氮作用，显著降低氮肥用量，提高氮肥利用率，据此推测，多样化种植能够增加土壤氮固持、降低农田温室气体氧化亚氮的排放。我们的研究也证明，农田作物多样性种植可增加土壤碳含量，据此也推测会降低农田的碳排放。这些推测如果能够得到验证，作物多样化种植将是既能保证粮食安全，又能降低温室气体排放，实现环境友好的可持续种植体系。欧洲和美国的集约化农业，也已经逐渐意识到依赖大量化学品投入单一种植体系导致的各种生态环境问题，开始重视作物多样化种植。
欧盟在“地平线 2020”框架下一次性资助 6 个作物多样化大项目，称之为“作物多样化集群项目”，旨在改变欧洲常规的种植体系，增加农田的生物多样性和农业的可持续性。美国近年来覆盖作物发展极为迅速，目的也是通过增加农田作物多样性，提升农田生态系统的功能，改善农业可持续性。
作物多样化种植体系不仅强化生态系统功能，还可能提供更加优质与多样化的农产品，显著提升农业全产业链的生态、环境与经济多维度价值。例如青贮玉米/大豆间作不仅增加了青贮饲料单位面积产量，更重要的是增加混作饲料的粗蛋白浓度，提升饲料品质，粮食作物间作不仅增加产量也增加了农产品的多样性。因此，作物多样化种植条件下，在全产业链上从农产品（多样化粮食产品、高品质饲草）、奶牛饲养、废弃物处理（生产端）到奶制品及其他食品加工、销售和市场份额（销售端）的全价值链中的物质流、能量流和价值流，以及从种植端产品对价值链多维度增值的贡献及动态定量关系，建立可持续食物创新系统具有重要的科学及应用价值。
促成可持续性食物创新系统的建立，为减少农业领域温室气体排放，缓解全球气候变化，保障全球粮食安全提供重要的范例，并有助于进一步加强中国与丹麦在多样化种植的全产业链领域深度合作，因而具有广阔的发展前景与应用价值。
