Combination of Spatial and Temporal Diversification in European Cropping Systems

There is a lack of results on the advantages and limitations of combining different crop diversification strategies both in time and space, which makes it difficult for famers and advisers to find relevant information for the transition towards more diversified cropping systems. A network of ten field experiments (diverIMPACTS project) was built across seven European countries, covering a range of pedo-climatic conditions and different farming systems: arable and vegetable systems under both conventional and organic management. Each field experiment tests one or several diversified cropping systems, which combine three diversification strategies with low input practices. These diversified cropping systems are compared to reference systems, which are less diversified and more dependent on external inputs. The three strategies of crop diversification are rotation, multiple cropping (growing different crop species on the same land within one growing season) and intercropping (growing different species in proximity on the same field). A diversified system includes, for example, the addition of cover crops or cash crops, such as legumes, for their expected ecosystem services, or crops for new markets (e.g hemp, lentil), the use of multiple cropping to increase productivity per year (e.g. winter barley with soybean) and intercropping (e.g. barley/pea,wheat/faba bean, oat/lupin) to increase productivity per unit of area and reduce external inputs. Expected impacts include: higher arable land productivity, diversification and increased farmer revenues through access to new markets and reduced economic risk, lower environmental impact through reduced use of pesticides, chemical fertilisers, energy and water, and improved delivery of ecosystem services, including biodiversity. The diversified cropping systems will be assessed using standardized measurements across the network and multi-criteria assessment tools. Decisions regarding the design and management of the diversified cropping systems will be recorded to support other diversification initiatives. The year 2018 is the first year of the network. This paper presents the original approach, the strategies designed in the network, and the assumptions concerning the interests to combine temporal and spatial diversification in order to improve the delivery of multiple services. This network will be a source of inspiration for other initiatives of crop diversification in Europe. The ultimate goal is to guide farmers in their transition towards more diversified cropping systems and to promote innovations by various actors at different scales (e.g. innovations regarding machinery for sowing or harvesting new sole or mixed crops, value-chains through the consolidation of new markets, new process of transformation, or adaptation of value-chains to intercropping)

Systèmes innovants et performants en grandes cultures et polyculture-élevage à partir de l’analyse du réseau expérimental du RMT

National audienc

Membres de l'équipe d'animation du RMT Champs & Territoires ateliers

National audienc

Regards croisés pour analyser des stratégies de maîtrise des adventices

National audienceLe Réseau Mixte Technologique « Systèmes de culture innovants » organise des ateliers réunissant des expérimentateurs « systèmes » issus du développement, de la recherche et de la formation. L’un d’eux a consisté à échanger sur trois systèmes de culture simultanément, pour analyser les stratégies de gestion des adventices mises en oeuvre par le pilote des cultures et identifier leurs clés de réussite et les facteurs d’échec. Les regards extérieurs aident à approfondir l’analyse de chaque système. Comprendre et formaliser la stratégie du pilote du système de culture constitue un savoir mobilisable pour agir (une stratégie réussie pourra inspirer d’autres agriculteurs et conseillers) et pour changer (des pistes d’améliorations sont proposées pour une stratégie non satisfaisante). Les systèmes sont expérimentés dans trois contextes pédo-climatiques différents (Epoisses-21, Courgenay-89 et Lusignan-86) et partagent des techniques communes de gestion des adventices : choix de cultures avec 3 à 4 périodes différentes de semis, labour occasionnel, couvert étouffant en interculture longue, faux semis, semis tardif du blé, désherbage mécanique. Leur mise en oeuvre pendant plusieurs années a conduit à un IFT faible. Deux systèmes ont une maîtrise satisfaisante des adventices du point de vue de leur pilote, mais un seul a des performances économiques correctes. La logique stratégique pour gérer les adventices est présentée dans un schéma décisionnel, comportant les attentes personnelles du pilote en matière de maitrise des adventices (ex : pas de ronds de chardon de plus de 2 m2) et les combinaisons de techniques mobilisées, classées par catégorie de moyens ayant un mode d’action similaire dans le fonctionnement bio-technique de la 65 Actes des rencontres sur la gestion durable des adventices en grandes cultures 15 décembre 2015 maîtrise des adventices (action sur le stock semencier, atténuation, évitement, lutte physique, lutte chimique…). Par un jeu de questions-réponses, le collectif cherche à comprendre la logique du pilote, afin de décrire pour chaque système sa stratégie de maitrise des adventices dans son contexte, et met en relief les similitudes entre les 3 systèmes et leurs spécificités. Par exemple, la technique du faux semis s’est avérée être utilisée différemment dans les trois systèmes (matériel, profondeur, vitesse, date,…) pour répondre aux attentes du pilote et à des conditions biophysiques spécifiques. Ceci permet d’expliquer l’efficacité de certaines techniques/combinaisons dans un cas, et pas dans un autre, ou d’identifier des adaptations nécessaires. L’atelier a ainsi permis d’analyser le fonctionnement de ces systèmes, puis d’identifier les clés de réussite pour des systèmes de culture réussis du point de vue du pilote (résultats de maitrise des adventices obtenus cohérents avec les résultats qu’il en attend) tout en utilisant peu d’herbicides et garantissant une rentabilité économique : quelle combinaison de techniques ? Quelles règles de décision pour adapter la mise en oeuvre au contexte de l’année ? Quel domaine de validité de la stratégie ? Pour quels résultats de maitrise des adventices

Field testing of IPM-based cropping systems: a diversity of experimental approaches in Europe

International audienceIntegrated Pest Management (IPM) emphasizes physical and biological regulation strategies to control pests while reducing the reliance on pesticides. It is often based on combinations of control measures, because each available alternative measure might have a moderate efficiency. Field experiments are required to analyse the interactions between control measures, and to evaluate the sustainability of IPM-based cropping systems (CS). A network of European agronomists managing field experiments at the CS level was set recently, aiming at sharing data and expertise to enhance our knowledge on IPM. Comparing methodologies highlighted a diversity of approaches in CS design and experimental layouts. This diversity is partly related with the research context and objectives. Some experiments intend to explore really innovative strategies and gain scientific knowledge about how such innovative CS behave, while others aim at providing quickly adoptable solutions for local farmers. In some research programs, the experiment is part of the CS design process, and tested CS are regularly revised, while in other cases CS are kept stable across years so as to be able to evaluate cumulative long term effects. The concept of CS itself is viewed differently across scientists, and this affects protocols: some consider each CS as a sequence of techniques, which has to be similar across repetitions, others define a CS as a set of decision-making rules that allows a flexibility in the actual sequences of techniques. The main difference among experiments differentiates factorial layouts from systemic approaches: factorial experiments make it possible to quantify the effects of each IPM factor, and to analyse the interactions, without particular attention for the consistency among components constituting each CS. On the contrary, system approach focuses on the overall evaluation of CS designed with a great attention paid to their consistency, hence maximizing the chance to meet the system objectives (in the case of IPM, to use little amount of pesticide while maintaining the CS sustainability). Such field experiments are costly, so preliminary reflections defining the experimental strategy have a critical importance. Networking at the European level may constitute a useful exchange platform with potential scientific added value