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Les avantages de la diversification des cultures dans l'agriculture durable

La diversification des cultures soutient les rendements, améliore le contrôle des nuisibles et favorise la santé des écosystèmes.

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L'agriculture joue un rôle crucial pour répondre aux besoins alimentaires du monde. Cependant, les méthodes de culture conventionnelles qui reposent sur des intrants élevés comme les engrais chimiques et les pesticides peuvent nuire à l'environnement. Ces méthodes peuvent dégrader la santé du sol, réduire la biodiversité et polluer les écosystèmes. En réponse à ces défis, la Diversification des cultures a émergé comme une approche durable. En cultivant différents types de cultures ensemble, les agriculteurs peuvent maintenir des rendements élevés sans s'appuyer trop sur les intrants chimiques.

Le Rôle de la Diversification des Cultures

Cultiver plusieurs types de cultures peut aider à maintenir leur rendement et leur qualité. C'est possible parce que les cultures diversifiées peuvent stimuler des processus écologiques naturels. Ces processus peuvent remplacer le besoin d'engrais chimiques et de pesticides. La diversification des cultures n'est pas seulement une stratégie pour augmenter la production ; c'est un outil essentiel pour maintenir la santé des écosystèmes.

Comprendre les Rendements des Cultures et les Ravageurs

Plusieurs facteurs peuvent influencer les rendements des cultures, y compris la croissance des plantes et la présence d'Herbivores (insectes mangeurs de plantes). Ces facteurs interagissent de manière complexe, et leurs effets peuvent varier en fonction du contexte agricole spécifique. La Gestion Intégrée des Ravageurs (IPM) est une stratégie qui combine différentes techniques pour gérer les ravageurs de manière durable. La diversification des cultures est un élément clé de l'IPM, car elle peut aider à prévenir les épidémies de ravageurs.

Pour concevoir des systèmes agricoles efficaces, il est important de comprendre comment la diversification des cultures influence les interactions entre les cultures et les insectes herbivores. En faisant cela, les agriculteurs peuvent développer des méthodes qui améliorent le contrôle des ravageurs tout en améliorant la santé des cultures.

Comment la Diversité des Cultures Affecte les Insectes Herbivores

Des systèmes de culture diversifiés peuvent modifier le nombre d'herbivores présents, comment les cultures poussent, ainsi que la qualité et la quantité du rendement. Lorsque les cultures sont conçues en tenant compte de la diversité, elles peuvent soutenir des relations bénéfiques entre les plantes, les herbivores et leurs ennemis naturels (insectes qui se nourrissent des herbivores). Cela peut mener à des sols plus sains et à des cultures de meilleure qualité.

La Rotation des cultures, qui consiste à changer les types de cultures cultivées dans une zone particulière, peut améliorer la santé du sol, augmenter la biodiversité sous terre et interrompre les cycles de ravageurs, de mauvaises herbes et de maladies. Réduire l'utilisation d'engrais synthétiques et intégrer des cultures fixatrices d'azote peut améliorer la disponibilité des ressources, rendant les plantes plus résistantes aux ravageurs et aux maladies.

L'interculture, qui est la pratique de cultiver différentes cultures ensemble, peut rendre plus difficile pour les herbivores de trouver leurs plantes hôtes. Cela peut arriver parce que les cultures voisines peuvent agir comme des barrières. De plus, permettre une variation génétique au sein des cultures peut les aider à résister aux herbivores.

Les Relations Complexes entre Plantes et Herbivores

Les herbivores peuvent affecter directement les cultures en causant des blessures, ce qui peut mener à des rendements réduits. L'impact des herbivores sur les cultures dépend de plusieurs facteurs, notamment le moment où la blessure se produit et combien bien les plantes peuvent se défendre.

Au fur et à mesure que les plantes poussent, elles peuvent changer leurs défenses au fil du temps. Cela signifie que différentes étapes de la vie d'une plante peuvent affecter sa capacité à faire face à l'herbivorie. Parfois, le fait d'être mangé par des herbivores en début de saison peut même renforcer les défenses d'une plante, l'aidant à repousser les herbivores plus tard.

Comprendre quels herbivores ont le plus grand impact sur les cultures est complexe. Cet impact est façonné à la fois par les blessures directes et par les effets indirects, influencés par le contexte agricole dans lequel les cultures sont cultivées.

Aperçu de la Recherche

Dans une étude approfondie, les effets des insectes herbivores sur la croissance des plantes de chou blanc ont été examinés. Les chercheurs voulaient découvrir comment l'alimentation directe par les herbivores et les effets indirects à travers les interactions communautaires influençaient le rendement et la qualité du chou. L'étude impliquait différents systèmes de culture : une monoculture (cultiver un seul type de culture) et plusieurs types de cultures en bandes (cultiver différentes cultures en bandes).

Des données ont été recueillies sur la croissance des plantes, l'abondance des herbivores, ainsi que le poids frais et les dommages aux têtes de chou. L'étude visait à voir si différents systèmes de culture affectaient ces variables et comment elles interagissaient entre elles.

Conditions de l'Étude

La recherche a eu lieu sur trois ans à deux sites aux Pays-Bas. Les deux endroits suivaient des pratiques agricoles biologiques, évitant les pesticides chimiques. Les champs variaient dans leur agencement et leurs environnements environnants, ce qui pouvait également influencer les résultats de l'étude.

Conception Expérimentale

Cinq systèmes de culture différents ont été testés. Les chercheurs ont utilisé une culture principale de chou blanc aux côtés d'autres cultures comme le blé ou l'herbe. Certains systèmes incluaient plusieurs cultivars de chou, tandis que d'autres intégraient des légumineuses pour améliorer la santé et la diversité du sol.

Des mesures ont été prises tout au long de la saison de croissance pour évaluer la taille des plantes, leur santé et la présence d'herbivores. Après la récolte, le poids frais des têtes de chou a été enregistré, et les dommages causés par l'alimentation des herbivores ont été évalués.

Suivi des Herbivores

Les chercheurs ont surveillé la communauté d'insectes sur les plants de chou tout au long de la saison de croissance. Ils ont compté divers insectes herbivores pour déterminer leur abondance. Les données ont mis en avant des schémas de présence des herbivores avant et pendant la formation des têtes de chou.

Récolte du Chou et Évaluation des Dommages

Après le suivi, les plants de chou ont été récoltés pour mesurer leur poids frais. Les chercheurs ont également évalué les dégâts des cultures en calculant le poids perdu en raison des blessures causées par les herbivores. Cette approche complète leur a permis de mieux comprendre les effets des herbivores sur le rendement du chou.

Résultats

Les résultats ont révélé que les plants de chou cultivés dans des systèmes de culture plus diversifiés avaient généralement des rendements plus élevés que ceux cultivés en monoculture. Cependant, la relation entre la diversité des cultures et le rendement variait en fonction de l'année et des conditions de croissance spécifiques.

Les effets des systèmes de culture sur le poids des têtes de chou récoltées et la proportion de poids perdu en raison des dégâts variaient. L'étude a trouvé que des systèmes de culture plus diversifiés soutenaient généralement une plus grande richesse en herbivores, mais ces systèmes aboutissaient également à des têtes de chou plus lourdes.

Fait intéressant, la présence d'herbivores ne corrélait pas toujours avec des rendements plus faibles. Dans certains cas, certains groupes d'herbivores avaient des effets bénéfiques sur le poids frais récoltable, mettant en lumière la complexité de ces interactions.

Implications pour la Gestion des Ravageurs

Les résultats indiquent que mesurer simplement l'abondance des herbivores peut ne pas donner une image complète de leur impact sur le rendement. Différents types d'herbivores peuvent avoir des effets variés en fonction du système de plantation utilisé. Les pratiques de culture diversifiées peuvent aider à gérer les populations d'herbivores efficacement tout en maintenant des rendements sains des cultures.

Les agriculteurs pourraient devoir repenser leurs approches de gestion des ravageurs. En adoptant des pratiques plus écologiques, comme la diversification des cultures, ils peuvent créer des systèmes qui renforcent les mécanismes naturels de contrôle des ravageurs.

Conclusion

Cette étude souligne l'importance de reconnaître le rôle de la biodiversité dans les systèmes agricoles. En favorisant des systèmes de culture diversifiés, les agriculteurs peuvent potentiellement améliorer à la fois les rendements des cultures et le contrôle des ravageurs sans s'appuyer lourdement sur des méthodes chimiques.

Ces idées peuvent aider à façonner les futures pratiques agricoles, menant à des options plus durables qui protègent à la fois la production alimentaire et l'environnement. Adopter de telles stratégies pourrait ouvrir la voie à un paysage agricole plus résilient, équilibrant les besoins des agriculteurs, des consommateurs et des écosystèmes.

Directions Futures

Pour l'avenir, il sera essentiel que les chercheurs et les agriculteurs collaborent pour comprendre les relations complexes entre les cultures et les herbivores. Les futures études devraient explorer les mécanismes sous-jacents qui régissent ces interactions et examiner d'autres moyens d'améliorer les pratiques agricoles écologiques.

De plus, les résultats de cette recherche peuvent informer les décisions politiques visant à promouvoir des pratiques agricoles durables. En intégrant des approches écologiques dans les systèmes agricoles, il y a un potentiel pour un environnement plus sain et un approvisionnement alimentaire plus sécurisé à l'avenir.

Ce travail illustre qu'accepter l'équilibre naturel des écosystèmes peut conduire à des résultats agricoles réussis, fournissant des leçons précieuses pour les pratiques agricoles à travers le monde.

Source originale

Titre: Herbivore prevalence poorly predicts yield in diverse cropping systems

Résumé: Industrialized agriculture needs sustainable alternatives to pesticides to avoid negative impacts on the environment and human health. Crop diversification is known to decrease pest pressure in agricultural crops. Up till now, effects of insect herbivores on crop yield are often assumed equal among cropping systems. Here, we show that cropping system alters the effect that herbivores have on cabbage crop yield, where more herbivores do not necessarily lead to reduced yields. Our most diverse cropping system had simultaneously the highest number of herbivores and highest crop yield. Conversely, in a cultivar mixture we observed negative impacts of herbivores on yield. Our study shows that, in addition to the time of arrival and type of herbivore, cropping system should be considered when assessing how insect herbivores affect crop yield. We emphasize how our perception of herbivorous insects as pests is flawed and limits conservation efforts and sustainable farming practices.

Auteurs: Luuk Croijmans, D. Mertens, D. F. van Apeldoorn, Y. Jia, N. Rios Hernandez, E. H. Poelman

Dernière mise à jour: 2024-09-10 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.06.611601

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.06.611601.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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