Re-designing organic grain legume cropping systems using systems agronomy

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Reconcevoir les systèmes de culture de légumineuses à grains biologiques en utilisant l'agronomie des systèmes
Titre anglais
Re-designing organic grain legume cropping systems using systems agronomy
Auteur(s)
  • RECKLING Moritz
  • BERGKVIST Göran
  • WATSON Christine A.
  • STODDARD Frederick L.
  • BACHINGER Johann
Editeur(s)
Autre(s)
Id
R8SFXCJB
Version
2114
Date ajout
28 octobre 2020 12:24
Date modification
2 novembre 2020 22:18
Résumé français
La production végétale en Europe est intensive, hautement spécialisée et responsable de certains impacts environnementaux négatifs, soulevant des questions sur la durabilité des systèmes agricoles. La (ré) intégration des légumineuses à grains dans les systèmes agricoles européens pourrait contribuer à la transition vers une production alimentaire plus durable. Bien que les avantages généraux de la culture des légumineuses soient largement connus, il existe peu de preuves sur la manière de redéfinir des systèmes de culture spécifiques avec des légumineuses pour rendre cette option plus attrayante pour les agriculteurs. Les objectifs de cette étude étaient de décrire les contraintes et les opportunités de la production de légumineuses à grains perçues par les agriculteurs, d'expliquer les impacts agronomiques de la culture actuelle des légumineuses à grains, d'explorer les options techniques pour améliorer l'agronomie des légumineuses à grains et de reconcevoir les systèmes actuels de culture des légumineuses à grains en un processus participatif avec les agriculteurs. Une approche de co-conception a été mise en œuvre avec des agriculteurs, des conseillers et des scientifiques dans 25 fermes du nord de l'Allemagne, qui faisaient partie de deux grands réseaux de démonstration d'environ 170 fermes soutenant les légumineuses à grains à travers l'Allemagne. Nous avons utilisé le cycle de recherche DEED (décrire, expliquer, explorer et concevoir) comme cadre conceptuel combinant la recherche à la ferme, la modélisation de la rotation des cultures et des expériences en station. À partir de là, nous avons identifié neuf pratiques agronomiques qui étaient soit nouvelles, soit des stratégies connues confirmées dans de nouvelles conditions, pour repenser les systèmes de culture des légumineuses à grains au niveau du champ et de la ferme. Les pratiques comprenaient (i) le binage inter-rangs, (ii) l'ensemencement direct dans une culture de couverture, (iii) l'inoculation spécifique à l'espèce, (iv) les cultures de couverture pour réduire le lessivage, (v) le travail réduit du sol, (vi) le soja pour augmentation des marges brutes, (vii) cultivars destinés à l'alimentation humaine et animale, (viii) irrigation flexible, (ix) légumineuses à grains avec culture de couverture pour améliorer les rendements des cultures ultérieures. Nous montrons également comment compléter les connaissances sur les perceptions des agriculteurs (étape Décrire) et les connaissances formelles issues des expériences et de la modélisation classiques en station (étape Expliquer) avec la recherche à la ferme, y compris les points de vue locaux des agriculteurs (étape Explorer) pour identifier des options adaptées pour des contextes agricoles spécifiques plutôt que des solutions normatives (étape de conception) pour intensifier la production de légumineuses. Cette approche contraste donc avec les méthodes traditionnelles qui sont souvent uniquement participatives et qualitatives ou basées sur des modèles / expérimentaux et quantitatives. Par conséquent, nos résultats fournissent de nouvelles perspectives sur la façon de repenser les systèmes de culture en utilisant une combinaison d'approches participatives et quantitatives. Si les approches participatives sont courantes dans les pays en développement, cette étude montre leur potentiel dans un contexte industrialisé avec de grands agriculteurs en Europe. Ces nouvelles découvertes peuvent être utilisées comme point de départ pour d'autres adaptations des systèmes de culture et contribuer à rendre la production de légumineuses à grains économiquement et écologiquement plus durable.
Résumé anglais
Crop production in Europe is intensive, highly specialized and responsible for some negative environmental impacts, raising questions about the sustainability of agricultural systems. The (re)integration of grain legumes into European agricultural systems could contribute to the transition to more sustainable food production. While the general benefits from legume cultivation are widely known, there is little evidence on how to re-design specific cropping systems with legumes to make this option more attractive to farmers. The objectives of this study were to describe the constraints and opportunities of grain legume production perceived by farmers, explain the agronomic impacts of current grain legume cropping, explore technical options to improve grain legume agronomy, and to re-design current grain legume cropping systems in a participatory process with farmers. A co-design approach was implemented with farmers, advisors and scientists on 25 farms in northern Germany, that were part of two large demonstration networks of about 170 farms supporting grain legumes across Germany. We used the DEED research cycle (Describe, Explain, Explore and Design) as a conceptual framework combining on-farm research, crop rotation modelling, and on-station experiments. From it, we identified nine agronomic practices that either were novel or confirmed known strategies under new conditions, to re-design grain legume cropping systems at the field and farm level. The practices included (i) inter-row hoeing, (ii) direct seeding into a cover-crop, (iii) species-specific inoculation, (iv) cover crops to reduce leaching, (v) reduced tillage, (vi) soybean for increased gross margins, (vii) cultivars for food and feed use, (viii) flexible irrigation, (ix) grain legumes with cover crop to enhance subsequent crop yields. We also demonstrate how to complement knowledge of farmers’ perceptions (Describe step) and formal knowledge from classical on-station experiments and modelling (Explain step) with on-farm research including the local views of farmers (Explore step) to identify tailored options for specific farm contexts rather than prescriptive solutions (Design step) to intensify legume production. This approach therefore contrasts with traditional methods that are often solely participatory and qualitative or model/experimental-based and quantitative. Hence, our results provide new insights in how to re-design cropping systems using a combination of participatory and quantitative approaches. While participatory approaches are common in developing countries, this study shows their potential in an industrialized context with large-scale farmers in Europe. These novel findings can be used as a starting point for further adaptations of cropping systems and contribute to making grain legume production economically and environmentally more sustainable.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Spécifique
  • FREDO adaptation aux changements globaux
  • FREDO association
  • GEO Allemagne
  • PRODUIT soybean
  • lupin
  • légumineuses
  • organic farming
WEB tags
  • action research
  • DEED
  • experimentation
  • participation
  • pulses
Titre de la publication
European Journal of Agronomy
Volume
112
Pages
125951
Date caractères
January 1, 2020
Date publication
1 janvier 2020
Doi
10.1016/j.eja.2019.125951 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
1161-0301 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.