Depuis une vingtaine d'années, les archéologues ont intensifié leurs investigations sur les restes archéobotaniques en utilisant des analyses biogéochimiques. Les restes archéozoologiques font l’objet de ces analyses depuis plus longtemps, qui bénéficient de critères de préservation chimique du collagène bien établis (teneurs en azote et en carbone, ainsi que le rapport atomique carbone/azote). Ces indicateurs ont été étendus aux restes végétaux, bien que les plages de valeurs garantissant la conservation des grains de céréales ne soient pas encore définies. Une récente thèse sur la gestion de la fertilité des sols a rassemblé un corpus important de céréales archéologiques du second âge du Fer et de la période romaine en France. Plusieurs centaines d'analyses isotopiques inédites (δ15N et δ13C) ont été réalisées et comparées à un référentiel de céréales expérimentales actuelles, démontrant que la composition élémentaire des céréales archéologiques reste similaire à celle des céréales modernes. Ainsi, les variations observées dans la composition isotopique reflètent principalement les conditions de croissance et de carbonisation des plantes, plutôt que des phénomènes post-dépositionnels. Durant cette thèse, une expérimentation de culture a été mise en place pour établir un référentiel archéologique éclairant les interprétations de la composition isotopique en azote des restes carpologiques. La composition isotopique en azote des céréales, souvent interprétées en termes d'utilisation de fumier, a été réévaluée grâce à une culture expérimentale montrant que le pâturage d'un troupeau de moutons et leurs déjections avant la mise en culture peuvent également contribuer à des valeurs plus élevées de δ15N. Cette diversité des pratiques agricoles peut maintenant être prise en compte dans les études sur la composition isotopique des restes organiques. Basées sur des expérimentations actuelles, les interprétations de la composition isotopique des restes organiques nécessitent un référentiel de valeurs isotopiques archéologiques. Pour ce faire, un corpus de restes fauniques de cervidés, reflétant la composition isotopique de leur alimentation en plantes sauvages, a été sélectionné pour établir un niveau de base pour les valeurs de δ15N des céréales archéologiques. En utilisant les analyses isotopiques sur des restes céréaliers de 68 sites archéologiques, l'étude démontre une utilisation répandue du fumier dans la moitié nord de la France durant le second âge du Fer et la période romaine. Cependant, des régions présentent des pratiques agricoles différentes, influencées par des contraintes géologiques. De plus, l'étude met en lumière le traitement spécifique de certaines espèces de céréales, en particulier les blés nus, bénéficiant davantage de la fumure. Ces résultats soulignent l'importance des analyses isotopiques pour comprendre les pratiques agricoles passées.