La spécialisation des systèmes de production agricole et la ségrégation géographique entre régions d’élevage et régions de grandes cultures ont réduit les possibilités de bouclage local des cycles biogéochimiques par épandage des effluents d’élevage sur des parcelles destinées à la production végétale. Il en résulte des bilans excédentaires d’azote (N) et de phosphore (P) dans les régions d’élevages intensifs, et une utilisation importante d’engrais de synthèse dans les régions de grandes cultures. L’abandon de l’élevage dans les régions de grandes cultures a eu aussi pour effet de simplifier les successions de culture, avec la réduction voire la disparition des cultures fourragères. Malgré des progrès faits dans l’ajustement des apports aux besoins des animaux, l’efficience d’utilisation des éléments minéraux contenus dans les rations animales demeure faible (entre 10 et 60% du N et du P retenu dans les produits animaux selon les espèces et les systèmes d’élevage). A l’inverse, l’efficience d’utilisation du N et du P des effluents d’élevage par les végétaux est proche de celle observée pour les engrais minéraux solubles dès lors que les modalités et calendriers d’apport permettent une fourniture des nutriments synchrone avec les besoins des plantes. Une efficience globale élevée du système suppose donc une association des productions animales et végétales. Au-delà de l’association classique dans les systèmes de polyculture-élevage, celle-ci peut être envisagée selon des modalités innovantes, à différents niveaux d’organisation.