Farming intensity indirectly reduces crop yield through negative effects on agrobiodiversity and key ecological functions

Autor: Rémi Duflot, Magali San-Cristobal, Emilie Andrieu, Jean-Philippe Choisis, Diane Esquerré, Sylvie Ladet, Annie Ouin, Justine Rivers-Moore, David Sheeren, Clélia Sirami, Mathieu Fauvel, Aude Vialatte
Přispěvatelé: Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers (DYNAFOR), École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Systèmes d'élevage méditerranéens et tropicaux (UMR SELMET), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), This work was supported by the MUESLI project funded by IDEX ATS Toulouse (Initiative D’EXcellence, Toulouse INP, France) and the SECOMOD project funded by the Metaprogram ECOSERV (INRAE, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’alimentation et l’Environnement, France)., École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Agriculture, Ecosystems & Environment
Agriculture, Ecosystems & Environment, 2022, 326, ⟨10.1016/j.agee.2021.107810⟩
ISSN: 0167-8809
DOI: 10.1016/j.agee.2021.107810
Popis: International audience; Farming intensity and landscape heterogeneity influence agrobiodiversity and associated ecological functions. The relative contributions of these agroecosystem components to agricultural production remain unclear because of inter-relations and weather-dependant variations. Using a structural equation modelling approach, we estimated direct and indirect contributions of farming intensity (soil management, pesticide use and fertilisation) and landscape heterogeneity (of semi-natural covers and crop mosaic) to cereal crop production, in 54 fields (mostly wheat), in two years (24 and 30 fields). Indirect effects were evaluated through agrobiodiversity (carabid and plant communities) and ecological functions (pollination and pest control). In 2016, farming intensity had the largest direct positive effect on cereal crop yield, followed by agrobiodiversity (74% of the farming intensity impact) and ecological functions. However, the direct benefits of farming intensity were halved due to negative indirect effects, as farming intensity negatively affected within-field biodiversity and ecological functions. Overall, agrobiodiversity and farming intensity had equal net contributions to cereal crop yields, while heterogeneity of the crop mosaic enhanced biodiversity. In 2017, neither higher farming intensity nor agrobiodiversity and ecological functions could lift cereal production, which suffered from unfavourable meteorological conditions. Semi-natural habitats supported agrobiodiversity. Our study suggests that a reduction of farming intensity combined with higher heterogeneity of crop mosaic can enhance the benefits of ecological functions towards crop production. Semi-natural covers seem to play an essential role in the face of climatic events, by supporting agrobiodiversity and the potential resilience of the agroecosystem functioning.
Databáze: OpenAIRE
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