In field crops, by the destruction of seeds and young seedlings, slug attacks are recognized as very harmful. This damage is often amplified in climatic conditions favorable to slugs and in the ...implementation of cultivation practices reducing the intensity of tillage. A large network of observations of more than 80 farmer plots and crop plant trials provided many data that were compared with information from other studies and literature. Slugs sampled from this network were studied in the laboratory in order to specify their thermotolerance and their biochemical composition during their growth. Data analysis provided details concerning the harmfulness of slugs, their life traits in fields cultivated during the seasons; the effects of different agricultural practices, beneficial organisms and weather conditions. This project contributed to the construction of a multicriteria assessment tool for slug risk and a conceptual model of slug population dynamics taking into account climatic factors. Nevertheless, their computer development remains to be made to make them available.
En grandes cultures, de par la destruction des semences et des jeunes plantules, les attaques de limaces sont reconnues comme très nuisibles. Ces dégâts sont souvent amplifiés lors de conditions climatiques favorables aux limaces et lors de la mise en oeuvre de pratiques culturales réduisant l’intensité du travail du sol. La mise en place d’un réseau conséquent d’observations de plus de 80 parcelles et au sein d’essais avec différents systèmes de cultures a fourni de nombreuses données qui ont été mises en regard avec des informations issues d’autres études et de la bibliographie. Des limaces extraites de ce réseau ont fait l’objet d’études au laboratoire permettant de préciser leur thermotolérance et leur composition biochimique au cours de leur croissance. L’analyse de l’ensemble des données apporte des précisions concernant : la nuisibilité des limaces, leurs traits de vie dans les champs cultivés au cours des saisons, les effets des différentes pratiques agricoles, de la faune auxiliaire et des conditions météorologiques. Ce projet a contribué à la construction d’un outil d’évaluation multicritère du risque limace et d’un modèle conceptuel de dynamique des populations de limaces tenant compte des facteurs climatiques. Néanmoins leur développement informatique reste à faire afin de les rendre disponibles.
The use of the ecosystem service notion by natural scientists is increasing since the Millenium Ecosystem Assessment report publication in 2005. This notion is generally associated with an economic ...assessment of the services that nature brings to humans, and thus it implies new relationships between science and public policy. It also questions the nature of scientific knowledge, since this knowledge must contribute more directly to the building of environmental policies. This article is focused on agricultural soils ; its aim is to study the ecosystem service approach impact on scientific production in soil science. A bibliographic study with the lexicometric software Iramuteq was made. Corpuses of scientific articles published from 1992 to 2012 were set up with the database Web of Science and they were analysed with Iramuteq. The results of the different corpus analysis were compared. So we observed that since the nineties, there have been important changes in research themes and relations between scientific disciplines within soil sciences. The main tendency in the study of agricultural soils is the expansion of ecological approaches. Articles which mention ecosystem service notion have distinctive characteristics : (i) modelling methods are not much used ; (ii) farming practices studies focus on their effects on soil conservation rather than on soil productivity and food production ; (iii) biological and ecological approaches are diversified and focused on micro- and macro-organisms communities and activities. Moreover, in the scientific literature we analyzed, ecological and biochemical processes that take place in agricultural soils are more and more precisely studied, but they are not linked with the provision of ecosystem services. As a conclusion, presently, the use of ecosystem service notion by researchers doesn’t change the knowledge nature produced on agricultural soils.
Depuis la publication du rapport du Millenium Ecosystem Assessment (2005), on observe une utilisation croissante de la notion de service écosystémique (SE) par les chercheurs des sciences de la nature. Or cette notion, qui est généralement associée à une évaluation économique des services rendus à la nature par l'homme, renouvelle les relations entre science et politique. Elle réinterroge la nature des connaissances scientifiques, celles-ci devant contribuer plus directement à la définition des politiques de protection de l'environnement. Dans cet article, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux sols agricoles, pour étudier en quoi l'approche par service écosystémique conduit à modifier la production scientifique sur cet objet. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude bibliographique approfondie à l'aide du logiciel de lexicométrie Iramuteq. Nous avons analysé plusieurs corpus d'articles scientifiques de sciences du sol publiés entre 1992 et 2012 et sélectionnés sous la base de données Web of Science, puis nous avons comparé les résultats de ces analyses. Nous avons ainsi mis en évidence une évolution forte des thématiques et des relations entre disciplines au sein des sciences du sol depuis les années 1990, avec principalement une montée des approches écologiques dans l'étude des sols agricoles. Nous avons également montré que les articles qui font référence à la notion de SE présentent des spécificités : (i) la modélisation n'apparaît pas comme une méthode centrale d'étude ; (ii) les pratiques agricoles sont appréhendées sous l'angle de la préservation des sols plutôt que de leur exploitation à des fins de production ; (iii) les approches biologiques et écologiques sont diversifiées et centrées davantage sur les communautés et les activités des organismes vivants. Par ailleurs, dans la littérature scientifique analysée, l'étude de processus écologiques et biogéochimiques donnés qui prennent place dans les sols agricoles est privilégiée mais elle n'est pas reliée de manière précise aux services qu'ils sont susceptibles de fournir. Par conséquent, pour l'heure, l'utilisation par les chercheurs en sciences du sol de la notion de SE n'entraîne pas de changements majeurs concernant la nature des connaissances qu'ils produisent sur les sols utilisés par l'agriculture.
Soil tillage modifies the location of crop residues and soil structure and affects microbial populations and activities such as mineralization of soil organic matter. The aim of this work was to ...compare the effect of two tillage systems (traditional mouldboard ploughing, LT, and reduced tillage, TR) on crop residues distribution and soil structure as well as their consequences on soil microbial biomass (BM), the potential activity of C mineralization (Cmin) and soil bacterial community structure (through T-RFLP). In order to study simultaneously the effects of soil structure modifications and crop residues distribution on these microbial parameters we used a stratified sampling scheme based on a morphological characterisation of soil structure (figure 1 and 2). Compacted and non compacted clods (respectively named Δ and Γ clods) were distinguished and sampled at three depths : 0-7, 7-17 and 17-30 cm. BM and Cmin were homogeneously distributed in the soil profile in the LT treatment, whereas they showed a vertical stratification in TR (figure 3). Our sampling scheme pointed out that BM and Cmin were affected by both burying depth of crop residues and soil structure. They decreased with soil compaction, but this effect appeared only in soil layers where crop residues were buried, suggesting that these microbial parameters are modified firstly by organic matter availability and secondly by soil structure. Bacterial community structure was also modified by crop residues distribution and soil compaction (figure 4). Indeed, the bacterial community structure of the 0-7 cm soil layer differed markedly from the others soil layers, for LT and TR. However, the bacterial community structure exhibited a high spatial variability at the field scale and further studies are needed to investigate the effects of soil tillage on soil microbial communities.
El trabajo del suelo modifica la repartición de los residuos de cultivo y la estructura del suelo y afecta en consecuencia los microorganismos del suelo (número, estructura genética de las poblaciones) así que las funciones que aseguran enl primero plano la mineralización de la materia orgánica. El objetivo está estudiar el efecto de estas modificaciones generadas por dos técnicas contrastadas de trabajo del suelo : una labranza tradicional (LT) y un trabajo del suelo reducido (TR). Las variables estudiadas están biomasa microbiana del suelo (BM), el potencial de mineralización del carbono (Cmin) y la estructura de las comunidades bacterianas del suelo evaluada por T-RFLP. Con el fin de tomar en cuenta el efecto simultáneo de las modificaciones de la estructura del suelo y de las de la repartición de los residuos de cultivo, se adoptó una estrategia de muestreo estratificada al seno del perfil de cultivo. Para eso, se midieron los indicadores microbianos en terrones compactados y no compactados (respectivamente llamados Δ y Γ) tomados a tres profundidades (0-7, 7-17 y 17-30 cm). La BM y el Cmin se reparten de manera homogénea en la profundidad de la labranza para LT mientras que presentan une estratificación vertical en TR. El nivel de compactación del suelo modifica igualmente estas variables que disminuyen al seno de los horizontes donde se entierran los residuos de cultivo. Por otra parte, se modificó la estructura de las comunidades bacterianas igualmente por la profundidad de enterramiento de los residuos de cultivo y por la estructura del suelo. Sin embargo, este indicador parece afectado por una variabilidad espacial importante, cuyo no se controlan todos los factores. Los efectos del trabajo del suelo sobre las comunidades microbianas merecerían un estudio mas profundizado.
Le travail du sol modifie la répartition des résidus de culture et la structure du sol et affecte par conséquent les microorganismes du sol (nombre, structure génétiques des populations) ainsi que les fonctions qu’ils assurent au premier rang desquelles la minéralisation de la matière organique. L’objectif est d’étudier l’effet de ces modifications engendrées par deux techniques contrastées de travail du sol : un labour traditionnel (LT) et un travail réduit (TR). Les variables étudiées sont la biomasse microbienne du sol (BM), le potentiel de minéralisation u carbone (Cmin) et la structure des communautés bactériennes du sol évaluée par T-RFLP. Afin de prendre en compte l’effet simultané des modifications de la structure du sol et celles de la répartition des résidus de culture, une stratégie d’échantillonnage stratifiée au sein du profil cultural a été adoptée. Pour cela, les indicateur microbiens ont été mesurés sur des mottes compactées et non-compactées (respectivement baptisées Δ et Γ) prélevées à 3 profondeurs : 0-7, 7-17 et 17-30 cm. La BM et le Cmin sont répartis de façon homogène sur la profondeur de labour pour LT tandis qu’ils présentent une stratification verticale en TR. Le niveau de tassement des communautés bactériennes est modifié également par la profondeur d’enfouissement des résidus de culture et par la structure du sol. Cependant, cet indicateur semble affecté par une variabilité spatiale importante, dont on ne maîtrise pas tous les facteurs. Les effets du travail du sol sur les communautés microbiennes mériteraient une étude plus approfondie.
Organic farmers aim at improving cropping systems to preserve soil fertility. To this end, researchers and organic farmers in two French regions have co-designed 14 cropping systems (prototypes) ...integrating the principles of conservation agriculture. The objective of this article is to show the contribution of prototype multi-criteria evaluation in the co-design process. Several indicators of the MASC 2.0 (R) model are mobilized to evaluate the objectives farmers assigned to their prototypes. The evaluation proves useful at the individual level: it highlights the strengths and weaknesses of each prototype, allowing each farmer to improve his prototype while considering these different aspects during the redesigning process. It also gives farmers confidence before testing the prototype on farm, as they have a clearer idea of the key points to watch during the experimentation. At the collective level, highlighting strengths or weaknesses shared by several prototypes reinforces farmers in choices made to improve their cropping systems, and encourages them to find collective solutions when weaknesses are shared. While it was already clearfor researchers that evaluation is a key step in such work, the fact that farmers also have a positive perception of this method is a sign of its success. Multi-criteria evaluation is also a powerful tool to show the tradeoffs between empirical and scientific knowledge in the design of new cropping systems.
Les acteurs de l’agriculture biologique réfléchissent à leurs systèmes de culture afin de préserver la fertilité des sols, socle de ce mode de production. A cette fin, dans deux régions françaises, des agriculteurs ont conçu, avec des chercheurs, 14 prototypes de systèmes de culture intégrant les principes de l’agriculture de conservation. L’objectif de cet article est de montrer les apports de l’évaluation exante de prototypes de systèmes de culture dans un processus de co-conception. Pour ce faire, 11 indicateurs provenant dumodèle d’évaluation de la durabilité MASC 2.01 ont été mobilisés pour évaluer les objectifs fixés par les agriculteurs à leurs prototypes. Cet outil permet d’évaluer des innovations à l’échelle du système de culture et sur les trois piliers de la durabilité. L’évaluation présente des apports à l’échelle individuelle pour les agriculteurs : elle met en évidence les forces et faiblesses des prototypes afin de les améliorer. Ainsi, l’agriculteur est mis en confiance avant de tester le système de culture et peut identifier les points de vigilance à surveiller lors de l’expérimentation. A l’échelle collective, la mise en évidence de points forts partagés par les prototypes conforte les agriculteurs pour changer de systèmes de culture. Par ailleurs, l’identification de points faibles les incite à trouver collectivement unesolution. Pour les chercheurs, l’évaluation est une étape clé : la perception positive qu’en ont les agriculteurs est un signe de la réussite du travail. Elle permet aussi de mettre en évidence les combinaisons entre savoirs empiriques et scientifiques, ces derniers étant mobilisés et discutés lors de l’utilisation des indicateurs de MASC 2.01.
Organic farmers aim at improving cropping systems to preserve soil fertility. To this end, researchers and organic farmers in two French regions have co-designed 14 cropping systems (prototypes) ...integrating the principles of conservation agriculture. The objective of this article is to show the contribution of prototype multi-criteria evaluation in the co-design process. Several indicators of the MASC 2.0 (R) model are mobilized to evaluate the objectives farmers assigned to their prototypes. The evaluation proves useful at the individual level: it highlights the strengths and weaknesses of each prototype, allowing each farmer to improve his prototype while considering these different aspects during the redesigning process. It also gives farmers confidence before testing the prototype on farm, as they have a clearer idea of the key points to watch during the experimentation. At the collective level, highlighting strengths or weaknesses shared by several prototypes reinforces farmers in choices made to improve their cropping systems, and encourages them to find collective solutions when weaknesses are shared. While it was already clearfor researchers that evaluation is a key step in such work, the fact that farmers also have a positive perception of this method is a sign of its success. Multi-criteria evaluation is also a powerful tool to show the tradeoffs between empirical and scientific knowledge in the design of new cropping systems.
Les acteurs de l’agriculture biologique réfléchissent à leurs systèmes de culture afin de préserver la fertilité des sols, socle de ce mode de production. A cette fin, dans deux régions françaises, des agriculteurs ont conçu, avec des chercheurs, 14 prototypes de systèmes de culture intégrant les principes de l’agriculture de conservation. L’objectif de cet article est de montrer les apports de l’évaluation exante de prototypes de systèmes de culture dans un processus de co-conception. Pour ce faire, 11 indicateurs provenant dumodèle d’évaluation de la durabilité MASC 2.01 ont été mobilisés pour évaluer les objectifs fixés par les agriculteurs à leurs prototypes. Cet outil permet d’évaluer des innovations à l’échelle du système de culture et sur les trois piliers de la durabilité. L’évaluation présente des apports à l’échelle individuelle pour les agriculteurs : elle met en évidence les forces et faiblesses des prototypes afin de les améliorer. Ainsi, l’agriculteur est mis en confiance avant de tester le système de culture et peut identifier les points de vigilance à surveiller lors de l’expérimentation. A l’échelle collective, la mise en évidence de points forts partagés par les prototypes conforte les agriculteurs pour changer de systèmes de culture. Par ailleurs, l’identification de points faibles les incite à trouver collectivement unesolution. Pour les chercheurs, l’évaluation est une étape clé : la perception positive qu’en ont les agriculteurs est un signe de la réussite du travail. Elle permet aussi de mettre en évidence les combinaisons entre savoirs empiriques et scientifiques, ces derniers étant mobilisés et discutés lors de l’utilisation des indicateurs de MASC 2.01.
This project aims at validating soil biological and agronomical indicators, as well as the transfer and training procedure to initiate an agricultural innovation network, and to monitor the impact of ...agricultural practices on soil biological life. The strategy used was based on selecting existing bioindicators, easily operational to be applied to a network of farming systems, in order to evaluate the environmental and agronomical impacts of agricultural practices. These bioindicators target three large groups of soil organisms, namely the earthworms, the nematodes, and the microbial communities. At the same time, agronomical indicators based on physico-chemical parameters, soil structure and organic matter decomposition were also used to better interpret the bioindicators. More than 230 private farms form the network (with an equal proportion of grapevine and arable farms), which therefore integrates a great variability of pedoclimatic and agricultural situations at the scale of the French territory. After a training on soil biology, soil observations and sampling, all these farmers sampled soil for laboratory measurements and characterized their soil structure and earthworms density. This project enables to test the feasibility of monitoring soil bioindicators for farmers, their operability and their utility for end-users. One of the main deliverable of the project was to elaborate a handbook which could allow the farmers to understand the impact of their agricultural practices on the soil biological life, and therefore to evaluate the sustainability of their production system by mobilizing laboratory and field indicators. From this project, a new sector of analyses and agronomic advice based on biological indicators is raising, following the need expressed by farmers.
This project aims at validating soil biological and agronomical indicators, as well as the transfer and training procedure to initiate an agricultural innovation network, and to monitor the impact of ...agricultural practices on soil biological life. The strategy used was based on selecting existing bioindicators, easily operational to be applied to a network of farming systems, in order to evaluate the environmental and agronomical impacts of agricultural practices. These bioindicators target three large groups of soil organisms, namely the earthworms, the nematodes, and the microbial communities. At the same time, agronomical indicators based on physico-chemical parameters, soil structure and organic matter decomposition were also used to better interpret the bioindicators. More than 230 private farms form the network (with an equal proportion of grapevine and arable farms), which therefore integrates a great variability of pedoclimatic and agricultural situations at the scale of the French territory. After a training on soil biology, soil observations and sampling, all these farmers sampled soil for laboratory measurements and characterized their soil structure and earthworms density. This project enables to test the feasibility of monitoring soil bioindicators for farmers, their operability and their utility for end-users. One of the main deliverable of the project was to elaborate a handbook which could allow the farmers to understand the impact of their agricultural practices on the soil biological life, and therefore to evaluate the sustainability of their production system by mobilizing laboratory and field indicators. From this project, a new sector of analyses and agronomic advice based on biological indicators is raising, following the need expressed by farmers.
In agricultural field, the environmental conditions of soil micro-organisms and their ability to degrade soil organic matter and release nitrogen are strongly modified by the type of tillage. We ...studied the influence of 4 tillage systems in organic farming on the soil microbial biomass and itspotential activities of C and N mineralization. In order to connect soil structure resulting from these tillage systems with the soil microbial biomass and to extrapolate microbial measurements at the field scale, we adopted a particular sampling scheme based on the morphological characterisation of the soil structure by description of soil profiles. We sampled in three layers (0-7, 7-15 and 15-30 cm) clods with distinct physical characteristics: porous clods with visible porosity (tau clods) and compacted clods without visible porosity (delta clods). On each clod we measured distinct physico-chemical (C and N content, C/N, pH and total porosity) and microbiological characteristics (soil microbial biomass SMB, C and Nmin). This sampling method revealed the influence of soil structure and organic matter repartition on SMB and its activity and allowed a more precise assessment of tillage managements on the soil microbial functioning during the transition period from ploughing to no ploughing.
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