La intensificació agrícola i la diversitat vegetal en sistemes cerealistes de secà

Abstract

La intensificació agrícola a escala de camp i de paisatge ha comportat la disminució de la riquesa de les comunitats vegetals i canvis en la composició florística. Per tal de revertir aquesta pèrdua de diversitat dels sistemes agrícoles i poder desenvolupar programes de gestió eficients, és important entendre l’efecte de la intensificació a ambdues escales sobre la diversitat vegetal i la manera com interactuen. En aquesta tesi s’ha abordat el paper de la intensificació agrícola a diferents escales espacials (paisatge i camp) sobre la diversitat vegetal dels conreus de cereals de secà de Catalunya en diferents posicions del camp (centre, vora i marge) que difereixen en la intensitat de la pertorbació i en la proximitat als hàbitats adjacents. Amb aquesta finalitat, s’ha mostrejat 29 camps de cereals d’hivern amb gestió ecològica i 29 amb gestió convencional situats en un gradient de complexitat del paisatge. A més, s’ha estudiat experimentalment l’efecte de les pràctiques agrícoles (control de la flora arvense i la fertilització) sobre la diversitat vegetal de les vores dels conreus. L’anàlisi de la diversitat vegetal s’ha realitzat des del punt de vista de l’estructura i la composició de les comunitats vegetals. L’estructura s’ha estimat a partir de la riquesa d’espècies de la vegetació aèria establerta i del banc de llavors del sòl, la biomassa aèria i el nombre de llavors del sòl. La composició s’ha avaluat a partir de les similituds florístiques entre els inventaris i les característiques morfològiques (formes biològiques i de creixement) i funcionals (pol•linització i disseminació pel vent) de les plantes. Els nostres resultats evidencien que la distribució de la vegetació, pel que fa a la riquesa d’espècies, la seva abundància i composició, està fortament influenciada per la posició dins del camp. A més, la complexitat del paisatge també afecta les comunitats vegetals, tot i que la seva influència disminueix a mesura que ens endinsem en el cultiu. També hem constatat que la gestió afecta de forma notòria la diversitat vegetal dels agrosistemes estudiats, però la seva importància es complementària a la del paisatge. Aquests patrons els atribuïm al diferent impacte de las pràctiques agrícoles i del paisatge a cada una de les posicions. La gestió s’intensifica des del marge cap al centre dels cultius, dificultant la viabilitat de moltes espècies, mentre que la importància dels hàbitats adjacents com a font de diàspores disminueix a mesura en endinsar-nos cap a l’interior del camp. Pel que fa a l’efecte de las pràctiques agrícoles sobre las comunitats vegetals dels cultius, hem constatat que els herbicides exerceixen un paper fonamental en el control de la flora arvense i que l’origen de la sembradura es també un determinant principal de la riquesa i abundància d’aquestes comunitats. A més, quan els nivells d’infestació d’arvenses són baixos, ni la grada de pues flexibles ni la fertilització no tenen un efecte significatiu sobre la flora arvense. Finalment ressaltar el paper positiu, tot i que moderat, de les rotacions complexes sobre el banc de llavors, ja que redueixen la densitat de llavors del sòl, i per tant futurs problemes d’infestacions de males herbes, sense afectar la riquesa de espècies. Com a conclusions principals podem destacar la necessitat de minimitzar la intensificació agrícola, tant a escala de camp com de paisatge, per preservar la biodiversitat dels agrosistemes. Tot i així, cal tenir en compte la necessitat de gestionar més adequadament la flora arvense per evitar futures infestacions i els problemes que en deriven. En aquest sentit, cal millorar les tècniques de neteja de llavors quan es reutilitza la pròpia collita i potenciar la rotació de cultius.

Agricultural intensification, at field and landscape scales, has caused a decrease in weed richness and changes in species composition. This study assessed the effects of agricultural intensification at different scales (landscape and field) on plant diversity in Mediterranean dryland cereal fields, to propose management practices that help mitigating the loss of biodiversity in such agroecosystems. To this end, 29 organic and 29 conventional fields distributed along a gradient of landscape complexity were surveyed. We focused on plant assemblages at three contrasted field positions (centre, edge and boundary), analysing species richness, floristic similarities and the relative abundance of various functional attributes (different life forms, growth forms, wind-pollinated species and wind-dispersed species). Seedbank size and species richness at the edges and centres were also assessed. Moreover, we experimentally evaluated the effects of weed control practices and fertilisation on weed flora and on crops at crop edges. Our results show that plant distribution is strongly affected by field position. Moreover, plant communities also respond to landscape complexity and field management, although their importance in different positions changes: landscape effect decreases while entering in the field and management plays a complementary role. These patterns respond to the limited dispersal range of seeds from nearby areas and increasing management intensity from the boundary to the centre of the fields. With regards to the effects of specific management practices on weed flora, our results highlight that the main factor shaping weed communities are herbicides, and that seed origin also strongly affects weed richness and abundance, whereas under low weed levels fertilisation and weed harrowing have little effect on diversity. Moreover, complex rotations are a good tool for seedbank management, because they do not affect species richness while they reduce seed abundance. Our study indicates that if we want to preserve agricultural biodiversity it is equally important to prevent agricultural intensification at landscape and field scale. Besides, more accurate weed management is needed to avoid weed infestations, e.g. improving seed cleaning procedures and performing complex rotations.