Intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape reduces weed competition, insect damage, and improves nitrogen use efficiency

Abstract

-Mixing plant species in agroecosystems is highlighted as an agroecological solution to reduce pesticides and fertilizers while maintaining profitability. In the French context, intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape is potentially interesting and began to be implemented by farmers. In this study we aimed at measuring the services and disservices of this intercrop with three different legume mixtures, in terms of growth and yield for rapeseed, ground cover of weeds in autumn and damage caused by rape winter stem weevil. The experiment was carried out at four sites from 2011 to 2014. We showed higher total aerial dry weights and total aerial nitrogen contents in the intercrops compared to sole winter oilseed rape in November. The companion plants contributed to the control of weeds and the mitigation of rape winter stem weevil damage, notably through the increase in the total aerial weight. In spring, after destruction of the companion plants, the intercrops had partially compensated a reduction in the N fertilization rate (-30 kg per hectare) in terms of aerial nitrogen content in rapeseed, with no consequences on the yield which was maintained or even increased. There were probably other interactions such as an improvement in rapeseed root exploration. The consequences were an increase in the nitrogen use efficiency in intercrops. The intercrop with faba bean and lentil showed the best results in terms of autumn growth, weed control, reduction in rape winter stem weevil damage, and rapeseed N content in spring and yield. Intercropping frost-sensitive legume crops with winter oilseed rape is thus a promising way to reconcile yield and reduction in pesticides and fertilizer use and perhaps to benefit more widely to the cropping system. Keywords:Intercropping / winter oilseed rape / companion plants / legume crops / agroecological services Résumé -Associer des légumineuses gélives au colza d'hiver contribue à réduire la compétition des adventices, les dégâts d'insectes, et à améliorer l'efficience d'utilisation de l'azote. Associer des plantes au sein d'un agroé-cosystème est mis en avant comme un levier agroécologique permettant de réduire les intrants tout en maintenant la rentabilité. En France, le mélange de légumineuses gélives en association avec le colza d'hiver est une pratique qui présente des intérêts potentiels et commence à se développer chez les agriculteurs. L'objectif de ce travail est d'étudier les intérêts et limites de trois associations en termes de croissance et de rendement du colza, de maîtrise des adventices et de dégâts de charançon du bourgeon terminal. Des expérimentations ont été conduites des 2001 à 2014 dans 4 lieux. Les couverts associés à base de légumineuses gélives permettent d'augmenter la biomasse totale produite et la quantité d'azote aérien en entrée hiver, comparé au colza seul. À l'automne ils contribuent à la réduction de la couverture du sol par les adventices et des dégâts occasionnés par le charançon du bourgeon terminal, notamment pa...

Potential of Legume–Brassica Intercrops for Forage Production and Green Manure: Encouragements from a Temperate Southeast European Environment

“…The potential of legume–brassica intercropping has been investigated for various purposes in Europe, Asia, and North America, reflecting the endeavours of researchers to address problems and meet the farmers’ needs specific for these different agro-environments. In France, Sweden, and Canada, the weeds in oilseed rape are tackled by intercropping frost-sensitive legume as living mulch (Bergkvist, 2003; Thériault et al, 2009; Cadoux et al, 2015; Lorin et al, 2015). The advantage of intercropping annual legumes with cabbage and cauliflower in Turkey (Yildirim and Guvenc, 2005, 2006) and broccoli in the USA (Coolman and Hoyt, 1993) over sole crops, were demonstrated in vegetable production.…”

From one rapeseed congress to another: what research for which issues, A review of the Saskatoon 2015 conference in the perspective of Berlin 2019

“…Results on rapeseed with companion legumes were presented by three teams. In France, rapeseed with a companion cover of legumes showed a reduction in weed cover and fall in insect damage, and an increase in the efficiency of nitrogen use (Cadoux et al, 2015). A team from the University of Caen showed under controlled conditions (Génard et al) 1 that the amount of nitrogen in the soil increases with legumes, especially with lupine, to a lesser extent with clover and little or not with vetch.…”

Oléagineux et protéagineux : concilier l’atténuation du changement climatique et la nécessité de s’y adapter

“…La structure et le fonctionnement biologique du sol sont favorables à une meilleure robustesse des plantes, car les rendements des associations sont à la fois plus élevés et plus stables que les mêmes espèces en culture mono-spécifique sur des surfaces équivalentes (Corre-Hellou et al, 2013). L'utilisation de couverts gélifs de légumineuses sous colza est une pratique qui confirme son intérêt depuis 2011 dans certains contextes pédoclimatiques (Cadoux et al, 2015). Sa maîtrise permet de conforter l'implantation du colza, de réduire de 30 kg l'azote apporté, tout en cumulant le maintien du rendement, voire son augmentation (de 10 % ou plus en conditions difficiles), avec même une réduction possible des herbicides et insecticides, avec des baisses des attaques d'altises et de charançons du bourgeon terminal.…”