El estado y la sostenibilidad de los cultivos de Poaceae, trigo y cebada, se examinaron en un clima de zona atlántica. La intensificación había causado que el rendimiento aumentara 3 veces en los últimos 50 años, pero también había degradado el suelo y la biodiversidad. Se compararon el carbono y el nitrógeno del suelo con el crecimiento y el rendimiento actuales de los cultivos. Se estimó la brecha de rendimiento y se consideraron opciones para aumentarlo. Los almacenes de carbono orgánico en el suelo (C-suelo) variaron del 4% en cebada de bajo insumo y de temporada corta. La adquisición de carbono por los cultivos (C-cultivo) fue impulsada principalmente por la duración de la temporada y la entrada de nitrógeno. El C-cultivo más alto fue de 8320 kg ha C en trigo de larga temporada, apoyado por más de 250 kg ha de fertilizante mineral N, y el más bajo fue de 1420 kg ha en cebada de corta temporada fertilizada por pastoreo de ganado. Los sitios se cuantificaron en términos de la relación C-cultivo a C-suelo, este último estimado como la masa de carbono en los 0.25 m superiores del suelo. C-cultivo/C-suelo fue del 10% en trigo de alto insumo, lo que indica la vulnerabilidad del suelo a una continua perturbación anual severa. La brecha de rendimiento entre el promedio actual y el rendimiento máximo alcanzable se cuantificó en términos de la proporción de sumidero de grano que no estaba lleno. La intensificación había aumentado el rendimiento a través de un incremento de 3 a 4 veces en el número de granos por unidad de área de campo, pero el potencial de sumidero de grano seguía siendo mucho más alto que el rendimiento promedio actual. Llenar la brecha de rendimiento puede ser posible, pero solo podría lograrse con un aumento importante en el nitrógeno aplicado. La sostenibilidad en el cultivo de Poaceae ahora enfrenta demandas conflictivas: (a) conservar y regenerar los almacenes de carbono del suelo en sistemas de alto insumo, (b) reducir las emisiones de GHG y otra contaminación del fertilizante N, (c) mantener el rendimiento o cerrar la brecha de rendimiento, y (d) reajustar la producción entre los mercados de alimentos, forrajes y alcohol. Los sistemas de cultivo actuales son poco probables que satisfagan estas demandas. Se necesitan transiciones hacia sistemas alternativos basados en la gestión agroecológica y la fijación biológica de nitrógeno.