Paris, France
July 25, 2011
Researchers funded by the UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council and the French Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) have found that ground beetles reduce the amount of weed seeds in the soil. Weeds reduce crop yields and these findings support the need to conserve farmland biodiversity as it plays an important supporting role to herbicides in controlling weeds and improving food security.
This research confirms a long-held belief by scientists that ground beetles play a role in weed control. Dr David Bohan, Rothamsted Research, who led the research, said "seed predation by naturally occurring beetles in farmland does have a beneficial effect, reducing weed numbers in fields and potentially improving agricultural productivity."
The study, to be published in the August edition of Journal of Applied Ecology, used data from 257 conventionally managed fields throughout the UK to determine the effect that ground beetles have on the number of weed seeds in the soil of sugar beet, maize, and spring and winter oilseed rape fields.
The researchers found that grass weeds were reduced more than other weeds, which is important because many UK farms have severe grass weed problems. Some of these species are increasingly resistant to herbicides and have a major impact on productivity as they compete with the crop for resources, leading to lower yields. Policy-driven reduction in herbicide use could lead to higher numbers of weeds in fields, so alternatives to herbicides have the potential for significant impact.
Ground beetles appear to eat a significant proportion of the weed seeds that would otherwise go into the soil. With the right management, ground beetles could be used to replace some herbicide applications and significantly reduce weed populations. 'Beetle banks', which involve leaving an area of a field as a wildlife habitat, are already supported under the Environmental Stewardship schemes available to farmers.
Professor Douglas Kell, Chief Executive, BBSRC said "We have a challenge to feed 9 billion people by 2050 and to do so we must engage in research now that will underpin improvements in yield and sustainability of farming in the future. By studying whole biological systems such as farm ecosystems we can spot the various contributions made by different aspects of a system, including these beetles. This project shows that the balance of farm ecosystems can be vital to ensuring sustainability in farming in the future. It also makes the link between biodiversity and food security very clear."
Photo: P cupreus and P melanarius. Image: Dr David Bohan
Des carabes contre les mauvaises herbes
Une étude conjointe entre l’INRA et le BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council) au Royaume-Uni, conclut que la présence de carabes dans les champs cultivés serait un moyen de lutte biologique efficace contre les mauvaises herbes. Une meilleure gestion des populations de ces coléoptères permettrait de diminuer l’usage d’intrants et préserverait ainsi la biodiversité. Ces résultats sont publiés dans le Journal of Applied Ecology* du mois d’août 2011.
Les carabes sont des insectes appartenant à l’ordre des coléoptères, tout comme les scarabées et les coccinelles. De nombreux carabes consomment des graines et notamment les graines de mauvaises herbes. Les mauvaises herbes, ou adventices, représentent un problème récurrent en agriculture car elles réduisent la productivité en consommant les ressources du sol au détriment des cultures, et donc diminuent les rendements.
Au Royaume-Uni, sur la seule année 2008, 5 700 tonnes d’herbicides ont été utilisés pour traiter les cultures céréalières qui occupent la moitié de la surface des terres cultivées du pays. A cause de l’utilisation intempestive d’herbicides, certaines espèces d’adventices deviennent de plus en plus résistantes, rendant la tâche encore plus difficile pour s’en débarrasser.
Une équipe de chercheurs de l’INRA et du BBSRC ont étudié des données portant sur 257 champs comprenant 4 cultures différentes (maïs, betterave, colza d’hiver et de printemps), répartis sur l’ensemble du territoire britannique. L’objectif était de comprendre le lien entre la quantité de graines d’adventices disponible dans le sol d’année en année et l’abondance des populations de carabes dans les champs cultivés. L’analyse des données a permis de conclure que plus il y a de graines disponibles en surface, c’est-à-dire juste après qu’elles soient tombées de la plante, plus le nombre de carabes est élevé. Ces résultats suggèrent aussi que les carabes prélèvent une part non négligeable de graines avant que celles-ci ne viennent réalimenter le stock de graines du sol, responsable des futures germinations.
Cette régulation est un service des écosystèmes qui se produit naturellement, et qui représenterait un moyen complémentaire de lutter contre les adventices. Ce service serait amplifié si la quantité de pesticides utilisés était réduite et si la pratique du labour qui perturbe le sol dans lequel certains carabes passent l’hiver sous forme de larve ou d’adulte était limitée. Par ailleurs, les habitats semi-naturels permettant à ces insectes de se maintenir dans les paysages agricoles doivent être préservés. La recrudescence de carabes prédateurs de graines pourrait augmenter le contrôle des mauvaises herbes et donc limiter le recours aux herbicides ce qui constituerait un réel impact positif sur la biodiversité et l’environnement.
*Référence
National-scale regulation of the weed seedbank by carabid predators.
Journal of Applied Ecology, 2011, 48, 888–898.
doi: 10.1111/j.1365-2664.2011.02008
David A. Bohan (1,2), Aline Boursault (2), David R. Brooks (1) et Sandrine Petit (2)
(1) Department of Plant and Invertebrate Ecology, Rothamsted Research, West Common, Harpenden AL5 2JQ,UK
(2) INRA, UMR 1210 Biologie et Gestion des Adventices, 17 rue Sully, BP 86510, 21065 Dijon CEDEX, France
Photo: © INRA/THIEBEAU Pascal Harpalus sp., Montardoise
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