Les cultures biologiques ne font pas un système de culture capable de nourrir presque toute la population.

Une étude récente (Seufert et al., 2012) rapporte que l'agriculture biologique a une capacité de production égale à celle conventionnelle pour certaines cultures (fruits et graines oléagineuses) et une production comparable à 75%. Ils soutiennent l'importance d'identifier les causes de cet écart de rendement et de renforcer la contribution de l'agriculture biologique à la production alimentaire mondiale. L'auteur réfute que l'agriculture biologique peut nourrir le monde. Parmi les erreurs : l'échec de tenir compte de l'apport de nutriments organiques nécessaires pour remplacer les engrais inorganiques, et ainsi de confondre le rendement des cultures individuelles avec celle des systèmes de production. Sachant que les engrais organiques, comme les cultures elles-mêmes, sont produit avec des coûts de temps, de terre, d'eau et d'éléments nutritifs, cela présente un problème pour la production agricole biologique et ces couts ne doivent pas être négligé dans la comparaison du rendement.

Seufert et al. (2012) sont incapables d'arriver à une conclusion sur la productivité de l'agriculture biologique car ils ignorent la production d'engrais organiques qui est essentielle. C'est le coût des nutriments organiques (biomasse végétale, directement ou transformé en compost ou en fumier) et de la fixation de l'azote par les légumineuses inclus dans la rotation des cultures qui désavantage le plus la production en agriculture biologique.
Les conclusions de Ponti et al. (2012) sont biaisées car ils ne comparent pas au niveau du système de production mais au niveau de la parcelle et du terrain. La disponibilité des nutriments organiques et des terres nécessaires pour les produire limitent considérablement la productivité de l'agriculture biologique.

Les cultures biologiques à fort rendement reposent sur de grandes quantité d'engrais organiques, provenant pour la plupart de systèmes de production animale intensifs. Les cultures qui fournissent le fourrage à partir desquels ces engrais organiques sont produits occupent beaucoup de terres et utilisent de la main-d'œuvre, de l'eau et des nutriments. Paradoxalement, la production animale intensive dans une grande partie de l'Europe repose sur les fourrages importés de pays en développement. Un important transfert de la fertilité est donc en cours, et qui ne peut être résolu que par le retour du fumier à l'endroit où le fourrage a été produite dans les pays en développement, ou le remplacer avec de l'engrais chimique pour reconstruire la fertilité.

La productivité des systèmes de culture biologique ne peut être déduite de rendement des cultures individuelles seules. Leurs engrais sont fournis aux frais de terres supplémentaires, d'eau et de nutriments. La productivité des systèmes de culture biologique établie par rapport à l'ensemble des terres et des intrants montre une faible productivité par superficie totale des terres utilisées.
C'est parce que le monde a besoin d'augmenter la production agricole de 70% sur des terres agricoles déjà présentes pour nourrir une futur population de 9,2 milliards que des systèmes avec des faibles rendements ne peuvent faire parti de la solution. La solution se trouve dans des plus grands rendements et intensités de culture. C'est pour cette raison que l'agriculture organique, qui nécessite beaucoup d'intrant et de terres pour les produire, restera restreinte à des endroits qui produisent suffisamment de nutriments, et exclu donc son utilisation dans les pays en voie de développement.