Indicators of weed competition on Organic Winter Wheat

Organic winter wheat production is limited by climatic and agronomic factors, including weed competition. The incidence of weeds on yield limitation can be characterized through various early indicators to predict weed occurrence and competition. A network of 10 fields of organic winter wheat was implemented in the South East of France in 2005-2006. Results showed that weed density, dynamics and diversity are good indicators for weed occurrence and competition

Improvement of the soil-crop model AZODYN under conventional, low-input and organic conditions

The use of mechanistic crop modelling, simulating the dynamics of crop N requirements and nitrogen supply from the soil and fertilizers, can provide sound advice to users. This paper describes a methodological way to improve soil-crop modeling used for N management of conventional and organic wheat

Can legume companion plants control weeds without decreasing crop yield? A meta-analysis

Companion plant intercropping involves growing a cash crop with another plant that is not harvested, to confer a set of benefits on the crop and the environment. Weed control and herbicide use reduction are one of the principal reasons for adopting this approach. Companion plants should compete with weeds for light, nutrients and water, but they may also compete with the crop. The species grown must therefore be carefully chosen and managed so as to outcompete weeds but limit competition with the crop and yield loss. In this meta-analysis, we aimed to quantify the effects of companion plants on weed regulation and cash crop yields, and to analyze their sources of variability. We reviewed different intercropping systems involving an annual cash crop and a legume companion plant from around the world. We report data from 34 scientific articles, corresponding to 476 experimental units (i.e. combinations of site × year × cash crop × legume companion plant species × agricultural practices), and we explore whether intercropping with legume companion plants can control weeds while maintaining crop yield. Yield and weed biomass ratios were analyzed as response variables. We used the type of cash crop (straw cereals, maize or other crops), the methods used to establish the companion plants (living mulch, synchronized sowing or relay intercropping) and the overlap between the growth periods of the companion plants and the cash crop as explanatory variables.Intercropping with a companion plant resulted in a lower weed biomass and a higher yield (win-win situation) than non-weeded or weeded control treatments, in 52% and 36%, respectively, of the experimental units considered. A higher weed biomass associated with a lower yield (lose-lose) was observed in only 13% and 26% of the experimental units, in comparisons with non-weeded and weeded control treatments, respectively. Considering all the experimental units together, the companion plants had no significant effect on cash crop yield, but significantly decreased weed biomass, by 56% relatively to a non-weeded control treatment, and 42% relative to a weeded control treatment. The greatest benefits from companion plant intercropping were reported for maize, with yields 37% higher than those for non-weeded control treatments. The other explanatory variables tested had no significant effect on yield or weed control. Thus, the use of legume companion plants generally seems to enhance weed control without reducing crop yield, but the conditions giving rise to win-win situations should be explored further, to encourage the spread of this technique among farmers

Assessment of the benefits of frost-sensitive companion plants in winter rapeseed

International audienceThe intercropping of rapeseed with frost-sensitive companion plants (CP) has recently been proposed as a way to mitigate the negative environmental impact of rapeseed crops. Using mixed-effect linear models, we compared the yield and weed amounts of rapeseed intercropped with different CP species with that of rapeseed as a sole crop in an unique dataset of 79 field experiments covering a wide range of climate, soil and practices conditions in the northwestern part of France, from 2009 to 2015. Bayesian model averaging procedure was used to determine the relative contributions of sites characteristics to the effects of intercropping.& para;& para;Before winter, field pea and faba bean had accumulated the largest amounts of dry mass, with more than 100 g m(-2). Rapeseed biomass was reduced by 56% by non-legume CPs and by only 18% by legume CPs, the largest decrease being caused by pea. Non-legumes decreased the nitrogen nutrition index of rapeseed by 7%, whereas pea and faba bean increased this index by 6% and 3%, respectively. Intercropping with non-legume and legume CPs reduced weed amounts by 52% and 38% respectively, with no difference between CP species. Non legume CPs decreased rapeseed yield at harvest by 0.581 ha(-1), whereas faba bean and faba bean + lentil in creased yield by 0.16 and 0.12 t ha(-1) respectively, when fertilized at the recommended rate. Intercropping with faba bean, lentil or a mixture of both made it possible to reduce nitrogen applications by 30-40 kg ha(-1) with no significant decrease in rapeseed yield. Faba bean and faba bean + lentil mixtures had the best overall performance. This work suggests that intercropping rapeseed is promising, particularly in soils with low nitrogen content with an early sowing date in the late summer

ALLIANCE: Amélioration des performances écologiques et économiques par association de plantes de services légumineuses dans des systèmes de grandes cultures.

L’objectif de ce projet était de (1) quantifier les services écosystémiques rendus par les associations « cultures de rente – Plantes de services » pour le colza d’hiver et le blé tendre d’hiver, et leurs effets sur les cultures suivantes dans des systèmes de grandes cultures stricts (plus ou moins diversifiés) et de polycultures élevages, en agriculture conventionnelle et biologique (2) tester différentes conduites culturales et des outils pour accompagner cette innovation Ce travail a démarré par une méta-analyse de résultats expérimentaux extraits de 34 articles scientifiques couvrant 17 pays, et a montré que les plantes compagnes associées à différentes cultures annuelles conduisent à une réduction de 56% de la biomasse d’adventices par rapport à une culture seule non-désherbée, et 42% par rapport à une culture seule désherbée. Puis des expérimentations en parcelles agricoles et en conditions semis controlées ont été mises en place. Concernant le colza, des plantes de services gélives, le plus souvent choisies dans la famille des légumineuses ont été semées en même temps que le colza pour concurrencer les adventices et perturber les insectes pendant l’automne (Lorin et al., 2015). La plante de services ne survivant pas à l’hiver, le colza termine son cycle sans concurrence et bénéficie d’azote restitué par les résidus de plantes. Les résultats de 79 essais menés en France entre 2009 et 2016 ont permis de valider cette technique et d’évaluer les intérêts multi-critères de plusieurs conduites. Les plantes légumineuses gélives associées au colza permettent à la fois de réduire la fertilisation de 30 kg N/ha sans perdre de rendement. En agriculture biologique, en comparaison à un semis après la récolte du blé, le semis sous couvert au printemps permet aux légumineuses de se développer plus rapidement une fois le blé récolté. Les effets sur le blé sont négligeables, alors que le contrôle des adventices est directement lié à la biomasse produite avant la fin de l’été et ne sera effectif qu’après la récolte du blé, pendant l’interculture. Un outil, permettant d’aider au choix de l’espèce à associer en fonction d’objectifs agronomiques, a été conçu selon une démarche participative afin d’intégrer et partager les connaissances existantes sur les associations colza – plantes de services. Le modèle développé s’appuye sur une démarche fonctionnelle reliant les traits des espèces candidates, aux processus et aux services potentiel

Regards croisés sur l'effet des espaces semi-naturels et de l'assolement sur les bio-agresseurs de grandes cultures

Alors qu'un objectif de réduction d'usage des produits phytosanitaires est posé, le potentiel de leviers paysagers est exploré. Ici nous évaluons sur neuf des principaux bioagresseurs du blé, du colza et du maïs si l’augmentation de la surface cultivée augmente la pression de bioagresseurs et si les espaces semi-naturels (bois, haies, prairies) tendent à protéger les cultures. Pour cela nous avons compilé de manière structurée la littérature scientifique, rassemblé les connaissances d’experts nationaux et analysé des données nationales d’abondance de bioagresseurs (Vigicultures®) en lien avec les données du registre parcellaire graphique et de la BD TOPO® de l’Institut national de l’information géographique et forestière (IGN). A ce stade nos résultats suggèrent que, suivant les bioagresseurs, les éléments semi-naturels (bois, haies, prairies) peuvent avoir un effet protecteur, défavorable ou neutre. Par contre, l’augmentation de la présence d’une culture semble augmenter la pression de ses bioagresseurs.As an objective of reducing the use of plant protection products is laid, the potential for landscape levers is explored. Here, we evaluate for nine of the main bio-aggressors of wheat, rapeseed and maize if the increase in cultivated area increases the pressure of bio-aggressors and if the seminatural areas (wood, hedges, grasslands) tend to protect cultures. For this purpose, we compiled in a structured way the scientific literature, gathered the knowledge of national experts and analysed national data of abundance of bio-aggressors (Vigicultures®) in connection with data from the Common Agricultural Policy and the BDTOPO® of the Institut Géographique National. At this stage our results suggest that, depending on the bio-aggressors, semi-natural elements (wood, hedges and meadows) may have a protective, unfavourable or neutral effect. On the other hand, increasing the presence of a crop seems to increase the pressure from its bio-aggressors

Intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape reduces weed competition, insect damage, and improves nitrogen use efficiency

Mixing plant species in agroecosystems is highlighted as an agroecological solution to reduce pesticides and fertilizers while maintaining profitability. In the French context, intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape is potentially interesting and began to be implemented by farmers. In this study we aimed at measuring the services and disservices of this intercrop with three different legume mixtures, in terms of growth and yield for rapeseed, ground cover of weeds in autumn and damage caused by rape winter stem weevil. The experiment was carried out at four sites from 2011 to 2014. We showed higher total aerial dry weights and total aerial nitrogen contents in the intercrops compared to sole winter oilseed rape in November. The companion plants contributed to the control of weeds and the mitigation of rape winter stem weevil damage, notably through the increase in the total aerial weight. In spring, after destruction of the companion plants, the intercrops had partially compensated a reduction in the N fertilization rate (-30 kg per hectare) in terms of aerial nitrogen content in rapeseed, with no consequences on the yield which was maintained or even increased. There were probably other interactions such as an improvement in rapeseed root exploration. The consequences were an increase in the nitrogen use efficiency in intercrops. The intercrop with faba bean and lentil showed the best results in terms of autumn growth, weed control, reduction in rape winter stem weevil damage, and rapeseed N content in spring and yield. Intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape is thus a promising way to reconcile yield and reduction in pesticides and fertilizer use and perhaps to benefit more widely to the cropping system

Multi-scale studies of the relationships between cropping structure and pest and disease regulation services

National audienc

Influence des pratiques agricoles individuelles, des systèmes de culture sur les abondances des ravageurs, leurs auxiliaires et la régulation biologique

International audiencePour modifier la régulation naturelle des bioagresseurs dans les cultures, les deux leviers majeurs qui peuvent être mobilisés à l’échelle parcellaire sont, d’une part, l’augmentation de la biodiversité cultivée et, d’autre part, la réduction des perturbations chimiques et mécaniques générées par le travail du sol et le recours aux produits phytosanitaires dans le champ cultivé. Alors que la littérature apporte beaucoup d’informations sur l’impact des habitats semi-naturels sur les auxiliaires des cultures (Tcharntke et al. 2007 ; Chaplin‐Kramer et al. 2011; Pywell et al. 2016), le rôle des pratiques sur les liens bioagresseurs–auxiliaires des cultures est moins regardé (Rusch el al. 2013). L’objectif de cette présentation est d’illustrer au travers des sorties des projets Peerless et Sebiopag-Phyto comment l’habitat cultivé au travers des effets de certaines pratiques individuelles, voire des systèmes de culture, influence les bioagresseurs et leurs ennemis naturels. Nous montrons comment certaines pratiques perturbent la recherche de la plante hôte ; comment l’habitat cultivé peut fournir des ressources alimentaires alternatives pour les auxiliaires ; comment certaines pratiques accentuent la mortalité des organismes et enfin, comment l’itinéraire technique de la parcelle ne peut se raisonner indépendamment de son environnement immédiat. Dans le cadre de ces deux projets, des parcelles agricoles, essentiellement de blé et de colza, présentant un gradient de recours aux pesticides (d’absence de pesticides à des IFT proche des références conventionnelles) et pour certaines un gradient de travail du sol (semis direct d’ancienneté variable à labour fréquent) ont été mobilisées. Par ailleurs, des dispositifs expérimentaux en station de recherche sur des systèmes de culture sans pesticides ont également été étudiés. De ces expérimentations quatre résultats majeurs sont à retenir : (i) les mélanges d’espèces dans la parcelle ou l’utilisation de plantes pièges peuvent réduire les attaques de certains insectes ravageurs du colza, probablement en perturbant la recherche des ravageurs de leur plante hôte. (ii) les espèces cultivées n’ont pas le même rôle vis-à-vis des auxiliaires du fait de leur « attractivité » différentielle : le colza semble systématiquement associé à un meilleur statut nutritionnel des carabes prédateurs généralistes (par exemple Amara similata et Poecilus cupreus, Labruyère et al. 2016). La prédation des graines d’adventices et d’autres proies sentinelles semble aussi varier selon les cultures indépendamment des pratiques culturales (projet Casimir). (iii) les pratiques agronomique telles que le travail du sol et les insecticides induisent des modifications de communautés d’insectes auxiliaires et impacte également la prédation des graines d’adventices par les carabes (Petit et al. 2017). (iv) enfin, ces effets de l’habitat cultivé sur les liens ravageurs-auxiliaires ne peuvent être pensés indépendamment des éléments non cultivés, cultures et des pratiques dans l’environnement immédiat de la parcelle (Puech et al 2015)

Mélanges variétaux et mélanges plurispécifiques – atouts et contraintes

article issus du colloque « Biodiversité et durabilité des agricultures » qui s’est tenu à Paris le 11 avril 2019https://www6.inra.fr/ciag/CIAg-Environnement/Biodiversite-et-agriculturesPour réduire les impacts négatifs des systèmes agricoles, la transition agroécologique appelle en premier lieu à l’utilisation d’une plus grande biodiversité cultivée. Une telle diversification peut être conduite à l'échelle de la parcelle, en associant différentes espèces, ou différentes variétés d'une même espèce. Nous abordons les avantages de cette diversification intra-parcellaire, en développant 5 exemples : (1) les mélanges variétaux de blé en France, (2) les populations de riz au YuanYang, (3) le colza associé à des plantes de services, (4) les mélanges d’espèces fourragères et (5) les associations céréales-légumineuses à graines. Nous discutons des avantages conférés par cette diversification sur : (i) l’optimisation et la stabilisation des productions, (ii) les interactions avec les pratiques culturales, (iii) la sélection variétale, et (iv) l’impact de ces peuplements et pratiques sur la biodiversité sauvage associée