Den biologiske mangfoldet i landbruket eller agrobiodiversity , som mangfoldet refererer til mangfoldet av arter , den genetiske diversitet og de tilhørende økosystemer eller laget av jordbruk .
Det er en delmengde av generell biologisk mangfold. Denne delmengden inkluderer alle livsformer som har direkte innvirkning på landbrukspraksis, og omfatter alle de levende elementene som er nødvendige for landbrukssystemer: planter, trær, dyr, insekter, mikrober, bakterier og symbiont eller tilhørende sopp. Det spiller en sentral rolle i økosystemer. Dens mangfold spiller en rolle i de naturlige og semi-naturlige balansene som regulerer parasitter, tillater pollinering av dyrkede planter, begrenser jorderosjon og fremmer produksjonen av nyttig biomasse for mennesker ...
Fokuset er ofte på arter og avlingsvarianter ( sorter ), hvis ville slektninger til avlingsplanter ( Crop Wild Relatives (CWR) ), samt arter og raser av husdyr. Imidlertid omfatter biologisk mangfold i landbruket også andre organismer, inkludert jordmikroflora og fauna , ugress , avling av skadedyr og rovdyr, rovdyr fra rovdyr og mykorrhizal eller nedbrytende sopp .
De dyrkede variantene kan grovt klassifiseres mellom "moderne" varianter og varianter "tradisjonelle" ( bondens frø ) eller "gården" ( gårdsreddet frø ).
Førstnevnte er et resultat av profesjonelt avlsarbeid og blir ofte karakterisert som 'høyavkastende' varianter. Dette er for eksempel tilfellet med varianter av hvete eller kortstråris fra den grønne revolusjonen .
Derimot er gårdsvarianter (tradisjonelle lokale varianter) et produkt av utvalg som bøndene selv har gjort over tid. Alle disse variantene representerer et høyt nivå av genetisk mangfold og er i sentrum for handlinger for bevaring av genetiske ressurser i landbruket.
Jordmangfold i jordbruk betegner en delmengde av jordbruksmangfold som dekker mangfoldet av levende organismer som er tilstede i jord dyrket av mennesker og sterkt påvirket av jordbrukspraksis. Dette er formene for dyr, planter og mikrobielt liv, hovedsakelig under jorden og vanligvis tilstede i naturlig jord, som utgjør biologisk mangfold av jord , slik som bakterier , sopp , protozoer , nematoder , midd , larver av insekter, meitemark etc. Imidlertid påvirker landbrukspraksis mangfoldet så vel som biomassen til arter som vil kunne utvikle seg gunstig der. Til gjengjeld vil tvunget utvalg av visse arter i stedet for andre, påvirke jordens biogeokjemiske sykluser og potensielt endre de naturlige funksjonene til jorda som landbruket likevel drar nytte av, som filtrering og vannretensjon, resirkulering av næringsstoffer og organisk materiale, eller fruktbarhet og derfor lengre sikt.
I løpet av XX th århundre, tilnærming agronomisk litt etter litt erstattet de tradisjonelle metoder for styring tidligere organisert rundt ganske ulike former for likevekt agro-skogbruk-pastoral . Det er spesielt fremveksten av teknologi, med økende bruk av maskiner, men fremfor alt bruk av syntetiske innganger, som har grunnlagt hjertet i den agronomiske tilnærmingen, og som er å møte behovene til dyrkede planter for å maksimere høsten. Imidlertid trenger avlinger i stor grad fremfor alt lys, CO 2 , nitrogen (N), fosfor (P) og kalium (K) for å sikre veksten av deres biomasse . Basert på denne observasjonen ser det ut til å være tilstrekkelig tilførsel av uorganisk gjødsel (N, P, K) og jorda er bare en inert støtte.
Jordlivets kompleksitet og mangfold ble derfor ignorert i lang tid av den agronomiske tilnærmingen. Imidlertid er økningen av miljøproblemer knyttet til intensiv landbrukspraksis, som jorderosjon , til og med ørkendannelse , forurensning av vannveier og grunnvann som fører til eutrofieringsfenomener nedstrøms avlinger, utslipp av klimagasser eller fall i insekt- og fuglebestander har gjenopplivet agronomers interesse for jordfunksjoner. Disse funksjonene utføres av jordens levetid, noe som har ført til en fornyet interesse for studiet av jordorganismer og deres økologiske rolle, og spesielt studien av innvirkningen av jordbrukspraksis på sammensetningen av jordsmiljøene. jord, deres organisasjon og deres mangfold.
Jord er fortsatt et lite kjent miljø, med 99% av artene som ikke kan dyrkes i laboratoriet. Ennå 1 g av jord kan inneholde opptil 1 milliard bakterier og titusener av forskjellige arter, og opp til 200 meter av sopp hyfer og et bredt utvalg av nematoder, mikro-artropoder, og meitemark.. Det er derfor et viktig miljø for landbruksaktiviteter, men hvis biologiske sammensetning til slutt er relativt ukjent.
Fremskritt innen metagenomikk har imidlertid nylig gjort det mulig å analysere relativt enkelt det genetiske kontinuumet til jordprøver, derfor uten laboratoriekultur, og dermed gi forskere et pålitelig verktøy for å måle sammensetningen av jordsamfunn, spesielt mikrobiell., Noe som gjør det mulig å studere nærmere bestemt forholdet mellom tilstedeværelsen av organismer i jorden og de resulterende makroskopiske funksjonene.
På nivået av økosystemet , også kalt agrosystem eller agroecosystem i tilfelle av en landbruks plass, begrepet økosystemtjenester brukes til kontoen for de funksjoner som utføres til fordel for mennesker. I dette tilfellet er det ikke bare direkte produksjon av mat under høsting, men også såkalte støtte- og reguleringstjenester, som biologisk mangfold tillater, og som inkluderer:
Tjenestene nevnt ovenfor fungerer takket være jordens fysiske, kjemiske og biologiske egenskaper som kommer fra den biologiske aktiviteten som utvikler seg der.
Bakterier danner mikroaggregater takket være lim utskilt på overflaten, som soppene kobles sammen takket være deres hyfer som danner myceliet . Sammen hjelper de med å lufte jorda ved å gi den en porøs struktur, både i stand til å bli oksygenert og i stand til å beholde vann ved kapillaritet . I tillegg danner bakterier og sopp sammen grunnlaget for en kompleks næringskjede, og rovdyrene deres graver gallerier og lufter jorden enda mer, slik som mikro-leddyr, nematoder eller igjen meitemark. Denne luftingen gjør at jorden kan oppføre seg som en ekte svamp, som lagrer fuktighet mens den filtrerer overskuddet ved å beholde næringsstoffer i jorden.
I tillegg til predasjonsforholdene som strukturerer trofiske kjeder , har organismer forskjellige funksjoner og organiserer seg i nisjer : bakterier og saprofytiske sopp bryter ned organisk materiale fra søppel som avlingsrester eller kompost; de mykorrhizasopp er mutualistic fungi vokser i symbiose med røttene av visse planter og vil se ut i jorden av næringsstoffer i bytte for sukker produsert av fotosyntesen ; meitemark bidrar til dannelsen av det leire-humiske komplekset og til stabilisering av jorden mot erosjon og utvasking av næringsstoffer; til slutt angriper parasitter og patogener, enten det er bakterier, sopp eller virus, forskjellige organismer.
Generelt er organisasjonen av jordliv ekstremt kompleks og fortsatt dårlig forstått. Denne kompleksiteten skyldes den dype kompleksiteten i forholdet mellom jordorganismer i seg selv og med miljøet. Imidlertid synes biologisk mangfold å spille en nøkkelrolle i landbruket, og spesielt for jordens fruktbarhet.
Siden jordbruket gir næring til menneskeheten, har verdens befolkning utviklet seg mye, lenge under milliardmerket, opp til 1800, og deretter en meteorisk økning, en tredobling siden 1950, for å nå 7,5 milliarder mennesker i dag. Denne demografiske eksplosjonen, sammen med redusert tilgjengelighet av jordbruksarealer, har representert en enestående utfordring, og følgelig har behovet for å øke jordbruksutbyttet blitt hjertet i de landbruksstrategiene som statene har brukt.
Den “ grønne revolusjonen ” reagerte effektivt på denne utfordringen ved å øke jordbruksavlingene betydelig, som mellom 1960 og 1999 representerte 78% av økningen i verdens landbruksproduksjon. Denne ytelsen er hovedsakelig basert på mekanisering og massiv bruk av syntetisk gjødsel, mulig gjennom utvikling av Haber-Bosch-prosessen , samt bruk av plantevernmidler for å eliminere de direkte årsakene til utbyttetap: herbicider mot ugress., Soppdrepende midler mot parasittiske sopp og plantevernmidler bredere mot rovdyr.
Dette settet med praksis, som utgjør hjertet i konvensjonell ledelse, er ikke trivielt. Dette er praksis som dypt og varig påvirker mangfoldet og kvaliteten på naturtyper som inneholder biologisk mangfold, i tillegg til at de involverer stoffer som enten er giftige eller favoriserer visse arter til skade for andre, i tillegg til å ha agronomisk styring. Som globalt reduserer populasjonene i jordbruksjord ved å redusere organiske stoffressurser. Mikroorganismer, som inkluderer tusenvis av svært forskjellige og høyspesialiserte arter for helt spesifikke forhold, vil derfor bli påvirket og valgt av landbrukspraksis. Virkningene på mikroorganismer er sentralt gitt at mesofauna og makrofauna slutt avhenge av mikrofaunaen gjennom spill av trofiske kjeder .
ØkosystemstruktureringLandbruksaktiviteter er en viktig faktor i transformasjonen av landskap, det meste av dagens jordbruksareal som følge av avskoging. Denne drastiske endringen i menneskelig arealbruk er en like drastisk endring i jordlivet. Dette er spesielt problematisk i tropene som Indonesia eller Amazonas hvor intens avskoging foregår i det biologiske mangfoldet og berører ikke bare terrestrisk, men også underjordisk fauna, om enn på en mindre direkte synlig måte.
I et uforstyrret naturlig rom etableres naturlig en dynamisk likevekt som resulterer i en økologisk rekkefølge , fra bar bergart, som går gjennom mellomtilstander som enga som er det gunstige miljøet for kornene vi dyrker, opp til høydepunktet , at er å si en relativt stabil tilstand, som skogen. På hvert trinn utvikler organisasjonen og mangfoldet i jordsmiljøene seg. Ved å avskoge og dyrke opprettholder vi derfor økosystemet kunstig i en tilstand før økologisk suksess.
I tillegg innebærer intensivt jordbruk en spektakulær forenkling av strukturen i miljøet over store områder, ved å erstatte naturlig mangfold med en veksling av utelukkende årlige monokulturer. Mennesker dyrker i dag hovedsakelig 12 kornarter, 23 grønnsaksarter og rundt 35 frukt og nøtter.
Trusler mot biologisk mangfoldIntensiv praksis er generelt skadelig for jordmangfoldet. Det er en nedgang i biomassen til mange arter, først og fremst makrofauna som meitemark og springhaler . I tillegg observerer vi en reduksjon i populasjoner av virvelløse dyr, en utarming av forholdet mellom arter og en forenkling av matnett, samt en reduksjon i antall funksjonelle grupper og mindre taksonomisk forskjell mellom arter. Faktisk kan tap av visse arter forårsake svekkelse av andre arter som er avhengige av dem, og det totale tapet er ikke lineært, og vi ser utseendet til en terskel utover hvilken vi ser en kollaps.
Intensiv praksis kan til og med føre for nedbrutt jord mot en tidligere økologisk suksess, ikke veldig produktiv, og tillate utseendet til organismer som er bedre tilpasset disse vanskelige forholdene, for eksempel alger eller cyanobakterier som ikke trenger kompleksiteten i et mer utviklet økosystem for å vokse. .
PløyingDet viktigste formålet med pløying er å forberede jorden for såing , i tillegg til å hjelpe til å bekjempe ugress og konkurransen om lyset de representerer. Den direkte mekaniske virkningen har en negativ effekt på de mest følsomme soppene som basidiomycetes, men bevarer noen mer motstandsdyktige.
Pløying lufter jorden på overflaten, men hjelper til med å komprimere jorden dypere. Den økte luftingen fremmer mikrobiell aktivitet og respirasjon, hovedsakelig til fordel for bakterier som vokser raskere enn sopp. Sistnevnte blir deretter vanskeliggjort i tilgang til karbonressurser, og en ubalanse i sammensetningen av samfunnene fungerer til fordel for mineraliserende bakterier som forbruker bestandene av organisk materiale i jordene. Avlinger i markene etter høsting, kan ikke bestanden av organisk materiale fornyes, noe som resulterer i uttømming av jordbruksjord med organisk materiale. Ettersom organisk materiale er energikilden for heterotrofe jordorganismer , er populasjonene deres logisk i tilbakegang.
Samtidig ender dypere komprimering med å hindre oksygen i å sirkulere og favoriserer organismer som kan overleve uten oksygen, kalt anaerober , for eksempel visse bakterier som, ved å konsumere organisk materiale, fordamper næringsstoffer som nitrogen, og tømmer jorden i tillegg til '' avgir klimagasser som ammoniakk og lystgass . I tillegg reduserer anaerobe forhold, ved å forhindre gunstig utvikling av aerobe mikroorganismer som lever i rhizosfæren, de naturlige voldene mot patogener som derfor sprer seg lettere til avlingens røtter.
GjødslingSyntetisk gjødsel har mange direkte og indirekte effekter på jordsmiljøene. Først og fremst når det gjelder deres toksisitet for visse dyr som meitemark, selv i veldig små doser. I tillegg fremmer uorganisk gjødsel utvikling av bakterier til skade for sopp. I tillegg er kornblandingene vi dyrker naturlig mykorrhizalplanter , det vil si planter som lever symbiotisk med visse sopper som gir dem en fordel i tilgang til visse næringsstoffer, spesielt fosfor. Imidlertid, i nærvær av næringsstoffer i store mengder, blir det uinteressant for planten å bruke en del av energien til å mate sopp som har blitt ubrukelig. Vi kan således se en nedgang, til og med en forsvinning av visse mykorrhizalsopper i jorda til konvensjonelle feltavlinger.
PlantevernmidlerKonvensjonelle plantevernmidler retter seg mot et bredt spekter av organismer. Dermed vil et insektmiddel hindre pe
ikke bare angrep fra visse skadedyr, men også utvikling av rovdyr for disse skadedyrene. På samme måte dreper nematicider de parasittiske nematodene i røttene , men også de rovnematodene som spiser på disse parasittiske nematodene. Bruken av glyfosat har også vist negative effekter på meitemarkpopulasjoner.
Tvert imot vil en høy biodiversitet av jord øke sannsynligheten for å huse gunstige arter for avlinger, eller til og med arter som naturlig bekjemper rovdyr, parasitter eller patogener av avlinger. Vi observerer at bruk av plantevernmidler ender med å favorisere de mest resistente artene, som er artene med raske utviklingsstrategier, og som ofte blir funnet å være nettopp parasitter eller patogener.
Jordbruk virker på jordlivet ved å modifisere jordmangfoldet betydelig. Til gjengjeld har dette innvirkning på landbruket, som det fremgår av dynamikken som observeres som truer bærekraften til landbruket slik det praktiseres: erosjon, forurensning, tap av fruktbarhet.
I tillegg er et tap av biologisk mangfold assosiert med en reduksjon i motstandskraft, spesielt i møte med klimaendringene. Faktisk er en reduksjon i biologisk mangfold, på genetisk nivå, ledsaget av tap av en del av tilpasningskapasiteten til organismer i møte med modifiserte levekår, og på det spesifikke nivået, av tap av en organisme. Del av det funksjonelle redundans i økosystemet og derfor på dets evne til å utføre de samme funksjonene til tross for at visse arter forsvinner. Dermed er jordmangfoldet assosiert med bedre avlingsstabilitet, spesielt i tørke.
Bevaringslandbruk og agroøkologisk praksis er basert nettopp på naturlig dynamikk, og derfor delvis på å fremme biologisk mangfold og sunn jordbruksjord. De viktigste tiltakene som har innvirkning på jordmangfoldet er:
Vi bemerker at tilstedeværelsen av permanent plantedekke, ved å fornye lageret av organisk materiale, bidrar til å gjenopprette og diversifisere de mikrobielle samfunnene i jorden. I tillegg er mangfoldet av dekksplantearter knyttet til mangfoldet av arter som er tilstede i jorden.
Til slutt tillater reduksjonen i brøyting, eller til og med stoppingen av den, tilbake sopparter, og mindre befruktning er korrelert med større mykorrhizal aktivitet.
Imidlertid er den nøyaktige effekten av sammensetningen av mikrobielle samfunn på makroskopiske agronomiske kriterier fortsatt lite kjent utover studiet av biomasse og tilstedeværelsen av visse nøkkelfunksjoner, for eksempel tilstedeværelsen av nedbrytere. Den komplekse systemtilnærmingen kan gi relevante analytiske verktøy for å vurdere fenomenene som observeres som et resultat av uttrykket av de fysiske, kjemiske og biologiske komponentene i jorden og deres dynamiske interaksjoner. Enhver handling, prosess eller endring som påvirker en del av systemet påvirker ikke bare elementene umiddelbart i forbindelse, men kommer til å omkonfigurere hele systemet og forholdet mellom dets elementer , for å bevege seg mot en ny tilstand av dynamisk likevekt. Dermed er jordbrukspraksis gjennom sine store effekter utgangspunktet for en kaskade av rekonfigurasjoner som påvirker jordmangfoldet, som gjennom sin konstante omorganisering gir opphav til makroskopiske fenomener studert av agronomi, for eksempel fruktbarhet. Studiet og karakteriseringen av jordmangfoldet kan derfor bli sentralt i fornyet agronomisk forvaltning.
Agrobiodiversity er grunnlaget for vår næringskjede for landbruket, utviklet og beskyttet siden forhistorisk tid av bønder, gårdbrukere, skogbrukere, fiskere og urfolk rundt om i verden.
Bruk av biologisk mangfold i landbruket (i motsetning til udiversifiserte produksjonsmetoder) kan bidra til matvaresikkerhet og mer generelt til levebrødssikkerhet. Noen anser til og med agrobiodiversitet som "hjørnesteinen i matsikkerhet " og en kraftig faktor "i tilpasningen av landbrukssystemer til utfordringene blant annet befolkningsvekst og klimaendringer" .