Diversifying crop rotations with temporary grasslands - Université de ...

ABSTRACTS (ENGLISH, FRENCH & GERMAN)
LONG VERSIONS (ABOUT 1500 WORDS)
Extended summary in English Résumé substantiel en Français Ausführliche Zusammenfassung Deutsch
Diversifying crop rotations with
temporary grasslands: potentials for
combining weed management and the
conservation of biodiversity
In spite of more than 60 years of
agricultural intensification and a massive
use of herbicides in industrialized
countries, arable weeds continue to be a
serious threat to agricultural production.
At the same time, the dramatic loss of
biodiversity in farmed landscapes,
environmental pollution, high economic
costs of herbicides and the increasing
selection of herbicide resistant weeds
show that the currently dominant
cropping systems in industrialized
countries are not sustainable. We
therefore need to develop systems that
alleviate this triple ‘weed trade-off’: i)
the use of ‘curative’ (chemical or
mechanical) weed controls must be
reduced to limit their negative
environmental impacts; ii) the
continuous selection for and growth of
noxious weed populations must be
prevented to allow stable crop yields;
while iii) wild plant species and the
associated animals must be conserved for
the sake of their ecosystem functions and
their positive effects for farming systems
and for humankind more generally
including various ecosystem services.
These three aims are often considered
contradictory and incompatible, forming
different tradeoffs.
Hypothesis: Increasing temporal and
spatial crop diversity in crop rotations
and landscapes may both be useful
components to approach these three
aims. Rotating crops that favour different
kinds of weed species might be of special
interest for weed management and plant
diversity, as arable weeds (compared to
other crop pests) mostly show rather low
spatial but high temporal dispersal
abilities (survival in the soil seed bank).
Short and simple crop rotations may, for
example, be diversified by introducing
perennial forage crops (also called
‘temporary grasslands’). However, the
impacts of such crops on arable weeds
are not well understood. The present
work aims at reducing this gap in our
Diversification des rotations de grandes
cultures avec des prairies temporaires : un
moyen pour combiner la gestion de la flore
adventice et la conservation de la biodiversité
En dépit d’une soixantaine d’années
d’intensification agricole et d’une utilisation
massive d’herbicides dans les pays
industrialisés, les adventices (‘mauvaises
herbes’) constituent toujours un sérieux
problème pour la production agricole. En
même temps, la perte dramatique de
biodiversité dans les paysages agricoles, la
pollution de environnement, les coûts élevés
des herbicides et la sélection de plantes
résistantes aux herbicides montrent que les
systèmes de culture actuellement dominant
dans les pays industrialisés ne peuvent être
durables. Il est donc urgent de développer des
systèmes capables d’amortir le ‘triple conflit
lié aux adventices’ : i) le recours au contrôle
‘curatif’ des mauvaises herbes (chimique et
mécanique) doit être réduit en raison de ses
impacts négatifs sur l’environnement; ii) la
sélection continue et la croissance
démographique des populations adventices
doivent être maitrisés pour éviter les pertes de
rendement; mais iii) des espèces de plantes
sauvages et les animaux associés doivent être
conservés et favorisés en raison de leurs
fonctions dans l’écosystème et de leur utilité
pour l’agro-système et pour l’homme (services
écosystémiques). Ces trois objectifs sont
souvent considérés comme contradictoires et
incompatibles.
Hypothèse : La diversification temporelle et
spatiale des cultures dans les rotations et les
paysages pourrait être un moyen de concilier
ces trois objectifs. En particulier, la rotation
de cultures favorisant chacune différents types
d’espèces d’adventices pourrait avoir un
intérêt à la fois pour la gestion des adventices
et pour la diversité floristique, car les
adventices ont des capacités de dispersion
spatiale relativement faibles (par rapport à
d’autres ravageurs de cultures), mais de fortes
capacités de dispersion temporelle (survie
dans la banque de graines dans le sol). Des
rotations de cultures courtes et simples
pourraient être diversifiées par l’introduction
de cultures (fourragères) pérennes (‘prairies
temporaires’). Mais les impacts de ce type de
culture sur les adventices des grandes cultures
xi
Diversifizieren von Ackerfruchtfolgen mit
temporären Grünländern: Möglichkeiten,
Unkrautkontrolle und Biodiversitätsschutz zu
kombinieren
Trotz über 60-jähriger Intensivierung der
Landwirtschaft inklusive massivem Einsatz von
Herbiziden in den Industrieländern stellen
Ackerunkräuter (oder ‚Kultur-Begleitkräuter’)
weiterhin ein großes Problem in der
Pflanzenproduktion dar. Gleichzeitig zeigen der
dramatische Verlust biologischer Vielfalt in
Agrarlandschaften, die Umweltbelastung mit
Herbiziden, die hohen Kosten der
Pflanzenschutzmittel und die vermehrte Auslese
von herbizidresistenten Unkräutern, dass die in
den Industrieländern derzeit dominierenden
Anbausysteme nicht nachhaltig sind. Wir müssen
daher dringend Systeme entwickeln, die das
dreifache ‘Unkraut-Problem’ abschwächen: i)
Der Einsatz ‘kurativer’ (chemischer und
mechanischer) Unkrautkontrolle muss wegen
deren negativer Auswirkungen auf die Umwelt
reduziert werden; ii) die kontinuierliche Selektion
und das Wachstum von schädlichen
Unkrautpopulationen muss vermieden werden,
um dauerhaft stabile Erträge erwirtschaften zu
können; iii) wilde Pflanzenarten und die von
ihnen abhängigen Tiere müssen erhalten werden,
um ihre verschiedenen Funktionen im Ökosystem
und positiven Effekten für die Landwirtschaft
und die Allgemeinheit (Ökosystem-
Dienstleistungen) zu ermöglichen. Diese drei
Ziele werden allerdings oft als gegensätzlich und
inkompatibel angesehen.
Hypothese: Eine zeitliche und räumliche
Diversifizierung der Kulturen innerhalb der
Fruchtfolgen und Landschaften könnten dazu
beitragen, diese drei Ziele zu erreichen.
Besonders der zeitliche Wechsel zwischen
verschiedenen Kulturen, die jeweils verschiedene
Unkrautarten fördern, könnte sowohl der
Unkrautregulierung als auch der Erhaltung der
Artenvielfalt dienen, da Ackerunkräuter (im
Gegensatz zu anderen Kultur-Schädlingen)
geringe räumliche, aber ausgeprägte zeitliche
Ausbreitungsmöglichkeiten besitzen (Überleben
in der Bodensamenbank). Enge Fruchtfolgen mit
wenigen und ähnlichen Kulturen können z.B.
durch die Einführung von mehrjährigen (Futter-)
Kulturen (‘temporäre Grünländer’) diversifiziert
werden. Die Auswirkungen solcher Kulturen auf
Ackerunkräuter sind allerdings kaum bekannt.