L'objet principal de cette thèse est de proposer une méthode qui permette d'identifier les conditions techniques et économiques d'une agriculture qui soit durable. Cette méthode, fondée sur la modélisation agronomique et l'optimisation économique à l'aide d'un programme linéaire à cheminement récursif, anticipe les évolutions agraires en cours et peut contribuer à la formulation de politiques agricoles qui tiennent compte du court et du long terme et qui englobent les problèmes de fertilité et d'environnement. Pour contourner le manque de séries chronologiques sur l'évolution des données agronomiques et pour simuler la durabilité des systèmes de culture, nous avons aussi employé un modèle agronomique dénommé EPIC. La méthode a été appliquée dans la zone cotonnière burkinabé où la croissance démographique et le milieu naturel constituent des contraintes strictes. Les simulations montrent, outre l'intérêt économique de l'utilisation combinée de différentes techniques de fertilisation et les risques de l'intensification en intrant que l'évolution des systèmes agraires ne dépend pas que des limites écologiques, mais qu'il existe une capacité de charge économique déterminée par l'évolution des prix relatifs des produits agricoles et des intrants