Supporting Beneficial Insects for Agricultural Sustainability: The Role of Livestock-Integrated Organic and Cover Cropping to Enhance Ground Beetle (Carabidae) Communities
Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Soutenir les insectes bénéfiques pour la durabilité de l'agriculture: le rôle de l'agriculture biologique intégrée à l'élevage et des cultures de couverture pour améliorer les communautés de dendroctones du sol
Titre anglais
Supporting Beneficial Insects for Agricultural Sustainability: The Role of Livestock-Integrated Organic and Cover Cropping to Enhance Ground Beetle (Carabidae) Communities
Auteur(s)
- ADHIKARI Subodh
- MENALLED Fabian D.
Editeur(s)
Autre(s)
Id
5S2DXRSZ
Version
2574
Date ajout
28 octobre 2020 12:22
Date modification
28 octobre 2020 12:22
Résumé français
Les coléoptères du sol (Carabidae) sont des insectes bénéfiques qui fournissent des services écosystémiques en régulant les insectes ravageurs et les graines de mauvaises herbes. Malgré plusieurs études menées sur les coléoptères du sol dans le monde entier, il y a un manque de connaissances sur la façon dont ces insectes sont affectés par des systèmes organiques gérés différemment (par exemple, à base de labour ou à base de pâturage) par rapport à ceux des systèmes de culture conventionnels à base de produits chimiques sans labour. . Dans une étude de 5 ans (2013-2017), nous avons évalué les communautés de dendroctones du sol dans les cultures de couverture et le blé d'hiver (Triticum aestivium L.) au Montana, aux États-Unis, avec trois systèmes de culture contrastés: un travail du sol sans labour géré chimiquement, un travail du sol à base biologique et biologique intégrée au bétail avec un travail du sol réduit. Les trois premières années (c.-à-d. 2013-2015) correspondaient à la transition vers la période biologique, tandis que les deux dernières (c.-à-d. 2016-2017) ont été menées dans un travail du sol et du bétail certifié biologique par le Département de l'agriculture des États-Unis (USDA). systèmes organiques intégrés. L'expérience a été conçue avec trois systèmes de gestion sur trois blocs comme variable de la parcelle entière et une rotation de 5 ans des phases de culture comme variable de la sous-parcelle. À l'aide de pièges à fosse, nous avons échantillonné les coléoptères du sol dans toutes les sous-parcelles de cultures de couverture et de blé d'hiver pendant cinq ans (n = 450). Les données ont été analysées à l'aide de modèles à effets mixtes et PERMANOVA et visualisées avec une ordination d'échelle multidimensionnelle non métrique. Notre étude a indiqué que les fermes gérées de manière biologique, qu'elles soient labourées ou pâturées, améliorent la densité d'activité, la richesse en espèces, la diversité et la régularité des coléoptères du sol dans les cultures en lignes des terres arides. De plus, quel que soit le système agricole, les cultures de couverture soutenaient une richesse, une diversité et une régularité des espèces plus élevées de coléoptères du sol que le blé d'hiver. Les communautés de dendroctones étaient pour la plupart similaires pendant la transition vers la période biologique. Cependant, pendant la phase organique établie, les systèmes de culture ont agi comme des filtres écologiques contrastés et les communautés de coléoptères sont devenues dissemblables. La culture de couverture a eu un effet positif sur les communautés de dendroctones du sol, non seulement dans les systèmes à gestion biologique, mais aussi dans les systèmes conventionnels à base chimique. Notre étude fournit des preuves soutenant l'adoption de systèmes de culture écologiques tels que l'intégration culture-élevage, l'agriculture biologique et la culture de couverture pour améliorer les insectes bénéfiques et leurs services de régulation des ravageurs.
Résumé anglais
Ground beetles (Carabidae) are beneficial insects providing ecosystem services by regulating insect pests and weed seeds. Despite several studies conducted on ground beetles worldwide, there is a lack of knowledge on how these insects are affected by differently managed organic systems (e.g., tillage-based versus grazed-based) compared to that of chemical-based no-tillage conventional cropping systems. In a 5-year (2013–2017) study, we assessed the ground beetle communities in cover crops and winter wheat (Triticum aestivium L.) in Montana, USA, with three contrasting cropping systems: a chemically managed no-tillage, a tillage-based organic, and a livestock-integrated organic with reduced tillage. The first three years (i.e., 2013–2015) corresponded to the transition to organic period, while the last two (i.e., 2016–2017) were conducted in United States Department of Agriculture (USDA) organic-certified tillage-based and livestock-integrated organic systems. The experiment was designed with three management systems across three blocks as the whole plot variable and 5-year rotation of crop phases as the subplot variable. Using pitfall traps, we sampled ground beetles across all cover crop and winter wheat subplots for five years (n = 450). The data were analyzed using mixed effects models and PERMANOVA and visualized with non-metric multidimensional scaling ordination. Our study indicated that organically managed farms, whether tilled or grazed, enhance activity density, species richness, diversity, and evenness of ground beetles in the dryland row crop productions. Also, irrespective of farming system, cover crops supported higher species richness, diversity, and evenness of ground beetles than winter wheat. The ground beetle communities were mostly similar during the transition to organic period. However, during the established organic phase, cropping systems acted as contrasting ecological filters and beetle communities became dissimilar. Cover cropping affected ground beetle communities positively not only in organically managed systems but also in chemical-based conventional systems. Our study provides evidence supporting the adoption of ecologically-based cropping systems such as crop-livestock integration, organic farming, and cover cropping to enhance beneficial insects and their pest-regulation services.
Note
None
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- AB - Modalité bio
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- farm management systems
- generalist predators
- no-till conventional
- reduced-till grazed organic
- tilled organic
Titre de la publication
Agronomy
Volume
10
Pages
1210
Date caractères
2020/8
Date publication
24 août 2020
Doi
10.3390/agronomy10081210
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