Plus que jamais, l'agriculture se trouve confrontée à de redoutables enjeux: l'augmentation de la population, la sécurité alimentaire, la compétition pour l'usage des terres qui est accentuée par la production de bioénergies, la raréfaction de l'eau, la réduction de la biodiversité... L'adaptation de l'agriculture aux changements climatiques devient de plus en plus critique. Enfin, le contexte économique également évolue de manière erratique à l'exemple de ces derniers temps. Face à ces enjeux, trois principaux défis peuvent être relevés en plaçant l'innovation comme le fondement du progrès : le défi des connaissances de base, le défi de l'approche intégrée et le défi de la transdisciplinarité. Tout d'abord, afin de diversifier les cultures pour faire face à l'instabilité des systèmes agricoles, les bases génétiques des principales cultures doivent être élargies. Cela suppose aussi de développer les capacités de diagnostic et de connaître finement la diversité des ressources génétiques. Il faut de plus développer de façon urgente toute pratique pouvant préserver l'eau et les sols.Quant au défi de l'approche intégrée, il suppose de développer de nouveaux systèmes de culture alliant progressivement les pratiques agronomiques alternatives à celles utilisées aujourd'hui, avec un effort particulier pour la conception de pratiques agronomiques adaptées aux exploitations agricoles de petite taille et à la production diversifiée. Enfin, la complexité de ces enjeux souligne l'importance de l'implication de toutes les parties prenantes, le plus tôt possible, afin d'élaborer une vision commune et de définir des stratégies partagées par tous. Étant donné que les petites exploitations agricoles sont un enjeu stratégique pour le développement agricole mondial, des approches transdisciplinaires combinant les sciences biotechniques, l'économie et les sciences sociales sont essentielles. La mise en place de programmes internationaux, transdisciplinaires et ouverts impliquant les SNRA, les centres GCRAI et le secteur privé semble être incontournable. Partout les innovations sont nécessaires, de la plante jusqu'aux champs, de l'animal aux troupeaux, à leur ferme, des fermes aux régions. Elles concernent aussi bien la biotechnologie, que l'agronomie, l'organisation des agriculteurs et la politique macro-économique.