Les chercheurs ont analysé un corpus de données historiques provenant des 96 départements français métropolitains. Celles-ci comptent plus de 120.000 observations de rendements de 1900 à 2016 pour dix cultures : orge, blé, blé dur, maïs, avoine, pomme de terre, colza, betterave à sucre, tournesol et vin.
Les rendements ont été multipliés par quatre en moyenne au cours du 20e siècle. Leurs variations se sont amplifiées en valeur absolue mais ont été réduites de moitié en valeur relative. En d'autres termes, les rendements moyens ont augmenté plus rapidement que leur variabilité.
Cette étude souligne que la croissance des rendements a stagné depuis 1990 pour le blé d'hiver, l'orge, l'avoine, le blé dur et le tournesol sur au moins 25% des superficies cultivées, mais pas pour le maïs. Cette stagnation récente peut être imputée au changement climatique, aux directives visant à limiter l'usage des engrais ou encore à la politique des prix des denrées agricoles. En revanche, la limite des potentiels biologiques de production ne peuvent pas être invoqués comme principale explication.
En France, les rendements agricoles augmentent fortement depuis 1900 en raison des progrès techniques accomplis entre 1960 et 2000. Pour la plupart des cultures, ils cessent de croître depuis 2000. La baisse récente des rendements viticoles s'explique par la demande des consommateurs de qualité plutôt que de quantité.