Research Article

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

¹ CETIOM, Avenue Lucien Brétignières, 78850 Thiverval-Grignon, France
² UMR 211 Agronomie, INRA-Agro Paris Tech, Avenue Lucien Brétignières, 78850 Thiverval-Grignon, France

^* Correspondence : cadoux@cetiom.fr

Received: 13 February 2015
Accepted: 31 March 2015

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.

Résumé

Associer des plantes au sein d’un agroécosystème 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 par cet effet de supplément de biomasse produite. Au printemps, les couverts associés permettent de compenser, en partie seulement, une réduction de fertilisation azotée de 30 kgN/ha, sans incidence sur le rendement qui est maintenu, voire amélioré. D’autres phénomènes positifs compensent donc cet écart d’azote contenu dans les parties aériennes. En conséquence, l’efficience d’utilisation de l’azote est améliorée avec les associations. En termes d’efficacité des couverts, le mélange féverole-lentille présente les meilleurs résultats en termes de compétition vis-à-vis des adventices, de réduction des dégâts de charançon du bourgeon terminal, d’azote accumulé au stade G4 et de rendement du colza. L’association d’un couvert gélif de légumineuses au colza d’hiver est donc une piste pour réduire les intrants, sans impacter le rendement et peut-être apporter des bénéfices plus largement au système de culture.