Culturile de serviciu sunt culturi cultivate cu scopul de a furniza servicii ecosistemice necomercializate, adică diferite de producția de alimente, fibre și combustibil. Principalul lor rol este acela de a contribui, în multiple forme, la menținerea unui sol sănătos și propice culturilor agricole. Managementul acestor culturi a fost cercetat la Universitatea din Montpellier, rezultatele fiind publicate în raportul ”Management of service crops for the provision of ecosystem services in vineyards”, care i-a avut ca autori pe Léo Garciaa, Florian Celettec, Christian Garya , Aude Ripoched, Héctor Valdés-Gómezg, și Aurélie Metaya, și din care vă prezentăm mai jos principalele concluzii.

Probleme ale solurilor viței de vie

Solurile viilor se confruntă cu diverse probleme agronomice, cum ar fi nivelurile scăzute de carbon organic, eroziunea, pierderile de fertilitate și numeroase studii au evidențiat capacitatea culturilor de serviciu de a aborda aceste probleme.

Pe lângă capacitatea lor de a crește materia organică și fertilitatea solului și de a reduce procesele de scurgere și eroziune, culturile de serviciu oferă o mare varietate de servicii ecosistemice în podgorii, cum ar fi controlul buruienilor, reglementarea dăunătorilor și bolilor, alimentarea cu apă, purificarea apei, îmbunătățirea câmpului. traficabilitatea și menținerea biodiversității solului.

Cu toate acestea, asocierea culturilor de serviciu cu vița de vie poate genera, de asemenea, deservicii și poate afecta producția de struguri: concurența pentru resursele solului cu vița de vie este adesea evidențiată pentru a respinge o astfel de asociere.

În consecință, viticultorii trebuie să găsească un echilibru între servicii și deservicii, în funcție de condițiile pedoclimatice și pedoclimatice locale, de obiectivele lor de producție de struguri și de natura și temporalitatea serviciilor ecosistemice pe care le așteaptă pe parcursul ciclului viței de vie.

O etapă preliminară

Obiectivele de producție ale viticultorilor și constrângerile pedoclimatice formează etapa preliminară de luat în considerare înainte de a defini o strategie de management al culturilor de serviciu.

Această strategie reunește opțiuni de management, cum ar fi alegerea speciilor, distribuția sa spațială în cadrul podgoriei, momentul instalării, întreținerii și distrugerii acesteia.

Opțiunile de management, definite atât pe scară de timp anuală, cât și pe termen lung, formează pârghii de acțiune care pot afecta funcționarea sistemului de cultură. În cele din urmă, subliniem importanța implementării unei strategii adaptative la scara de timp sezonieră.

Un astfel de management tactic permite adaptarea sistemului de cultură la clima observată și la starea sistemului biofizic în timpul ciclului viței de vie, pentru a oferi servicii țintite și a atinge obiective de producție satisfăcătoare.

Beneficiile și deserviciile culturilor de serviciu în podgorii, furnizate de culturile de serviciu în podgorii pot fi clasificate în două categorii.

-Serviciile de intrare și deservicii sunt furnizate de culturile de serviciu vii, adică afectând sistemul agricol.

-Serviciile de ieșire și deservicii sunt furnizate de culturile de serviciu din podgorie.

Proprietățile fizice ale solului și acțiunea apei

Culturile de serviciu pot proteja solul de eroziunea apei și eoliene în podgorii (Le Bissonnais și colab., 2004; Novara și colab., 2011). Ele îmbunătățesc stabilitatea agregatelor de sol (Goulet și colab., 2004) și le protejează de impactul picăturilor de ploaie, reducând descompunerea agregatelor și desprinderea solului (Dabney și colab., 2011). De asemenea, culturile de serviciu previn formarea crustei și etanșarea solului (Durán Zuazo și Rodríguez Pleguezuelo, 2008).

De exemplu, un experiment de 4 ani de măsurare a eroziunii apei în jgheaburi Gerlach sub diferite tratamente (lucrare a solului, culturi de serviciu și Brachypodium distachyon), a arătat reduceri ale pierderilor de sol cu ​​91% și, respectiv, 93% cu Brachypodium (Ruiz-Colmenero et. al., 2013). Capacitatea culturilor de serviciu de a reduce suprafața de scurgere depinde în mare măsură de rata de acoperire (Andrieux, 2017).

În plus, culturile de serviciu mențin structura și porozitatea solului favorabilă în podgorii (Ferrero et al., 2005; Polge de Combret-Champart et al., 2013), ca și în alte sisteme de cultură (Hermawan și Bomke, 1997). În consecință, culturile de serviciu îmbunătățesc infiltrarea apei și umplerea rezervelor în timpul sezonului ploios (Gaudin et al., 2020).

 Această infiltrare mai bună este parțial legată de proprietățile suprafeței solului: culturile de serviciu cresc rugozitatea suprafeței solului, iar sistemul radicular crește macroporozitatea solului (Leonard și Andrieux, 1998). În consecință, conductivitatea hidraulică a suprafeței solului este îmbunătățită (Wassenaar și colab., 2005).

Conductivitatea hidraulică

În timpul ploailor, când solul este saturat, conductivitatea hidraulică a suprafeței solului scade, ducând la scurgerea apei de suprafață. Cu toate acestea, această scădere a conductivității hidraulice a solului pare să fie mai mică în prezența unei culturi de serviciu (Joyce și colab., 2002).

Infiltrația apei în timpul evenimentelor de ploaie este, de asemenea, crescută deoarece suprafața frunzelor culturii de serviciu reduce energia cinetică a picăturilor de ploaie și crește timpul de rezidență al apei la suprafața solului (Meisinger și colab., 1991; Wassenaar și colab., 2015).

În sfârșit, umiditatea solului la capacitatea de câmp și capacitatea de reținere a apei din sol sunt crescute, datorită unei structuri îmbunătățite a solului și unei potențiale creșteri a materiei organice din sol (Morlat și Jacquet, 2013).

Capacitatea culturilor de serviciu de a îmbunătăți infiltrarea precipitațiilor și de a îmbunătăți stocarea apei din sol este deosebit de interesantă în zonele în care precipitațiile au loc în timpul iernii pe o perioadă relativ scurtă de timp într-o serie de evenimente de precipitații abundente. Într-adevăr, această apă suplimentară poate beneficia vița de vie în anul următor (Gaudin et al., 2010).

Cu toate acestea, concurența poate apărea, deoarece această apă suplimentară ar putea fi parțial sau total transpirată de cultura de serviciu (Celette și colab., 2018; Thorup-Kristensen și colab., 2003).

Culturile de serviciu și condițiile semiaride

În condiții semiaride cu precipitații scăzute în timpul perioadei de vară, competiția pentru apă poate afecta randamentul viței de vie atât în ​​anul n, cât și în anul n+1 (Guilpart et al., 2014). În schimb, în ​​solurile prea umede, absorbția de apă de către culturile de serviciu poate îmbunătăți extracția apei din sol și poate crea condiții mai bune pentru creșterea viței de vie (Unger și Vigil, 1998).

Tehnicile de mulcire pot, de asemenea, să scadă evaporarea solului (Unger și Vigil, 1998) și să prevină scurgerea și eroziunea solurilor viticole (Prosdocimi și colab., 2016). Cultivarea culturilor de serviciu în inter-rând este, de asemenea, cunoscută pentru creșterea rezistenței solului la compactare și îmbunătățirea capacității portante (Ferrero et al., 2005; Polge de Combret-Champart et al., 2013).

În consecință, traficabilitatea în podgorii poate fi îmbunătățită. În funcție de speciile de iarbă și de structura sistemelor lor radiculare, culturile de serviciu ar putea reface solul compactat (Blanco-Canqui et al., 2015).

Fertilitatea chimică a solului

Nutrienții din sol și conținutul de materie organică pot fi afectate de prezența culturilor de serviciu (Fourie, 2012). Efectele culturilor de serviciu diferă în funcție de funcția lor specifică, adică procesele care modifică starea ecosistemului sau interacționează între două componente ale ecosistemului (Jax, 2005), de exemplu descompunerea sau reciclarea nutrienților.

Culturile de serviciu oferă diverse servicii în legătură cu fertilitatea solului, cum ar fi aprovizionarea cu azot (N) (îngrășăminte verde, adică creșterea plantelor care sunt cosite sau arate pentru a furniza azot în sol), sau reducerea leșierii (culturi de captare, captatori eficienți de reziduuri). nitrat de sol (NO3-)) (Thorup-Kristensen et al., 2003).

Acest azot prelevat din sol este, în general, pus la dispoziția culturii concomitente sau ulterioare prin distrugerea culturilor de serviciu (de exemplu, cosirea solului) și descompunerea și mineralizarea acestora (Patrick și colab., 2004). Culturile de serviciu pot fi o alternativă la adăugarea de îngrășăminte N-chimice și o sursă de economisire a inputurilor, 2002).

Concurența pentru azot poate apărea, deoarece azotul disponibil poate fi epuizat de culturile de serviciu în timpul repausului viței de vie și blocat într-o formă organică (plante vii sau moarte) înainte de a fi eliberat prin mineralizare (ThorupKristensen și colab., 2003). Se știe că nivelul de azot pus la dispoziție pentru cultura următoare sau asociată va depinde de raportul C/N al culturii de serviciu (Finney et al., 2016) și de biomasa produsă (Vrignon-Brenas et al., 2016).

Amestecul culturilor de serviciu

Într-adevăr, amestecurile de culturi de serviciu, inclusiv speciile leguminoase și neleguminoase, pot combina reducerea leșierii cu NO3 și serviciile de gunoi verzi, îmbunătățind astfel utilizarea N în sistemele de cultură (Tribouillois et al., 2016).

Dimpotrivă, culturile de serviciu pot scădea și disponibilitatea azotului pentru viță de vie, atât direct, cât și indirect. În timpul creșterii, culturile de serviciu pot prelua și imobiliza N, devenind astfel indisponibile pentru viță de vie. Culturile de serviciu pot, de asemenea, să preia apă din sol, astfel încât mineralizarea și aportul de N anorganic rezultat pentru viță de vie să fie reduse într-un sol uscat.

Conceptual, modelul pierderilor de azot în timpul perioadei de creștere a culturii de serviciu și a viței de vie (adaptat din Guilpart et al. (2011), relevă existența a două săgeți de absorbție de N din același grup de conținut de azot din sol, fapt care sugerează riscul concurenței. Există puține informații despre efectele culturilor de serviciu asupra stării altor nutrienți (ThorupKristensen și colab., 2003).

Absorbția de fosfor (P), potasiu și mangan din sol este raportată cu diferite specii de leguminoase și non-leguminoase în studiile cu efect de seră. În cazul sistemelor de cultură anuale, (Takeda et al., 2009) au raportat că activitatea fosfatazei din sol și P microbian, ambele reprezentând potențialul de mineralizare a P, au fost îmbunătățite cu secară.

În schimb, rapița a avut efecte minore asupra parametrilor P din sol. (Ovalle et al., 2007) au raportat o creștere a nivelului de P și K în sol, pentru podgoria intercalată cu trifoi subteran (Trifolium subterraneum L.), burr medic (Medicago polymorpha L.) și trifoi balansa (Trifolium michelianum Savi) după doi ani de culturi intercalate.

Cu toate acestea, Blanco-Canqui et al. (2015) au raportat că culturile de serviciu ar putea uneori să scadă P disponibil din sol prin absorbție și transformare în formă organică.

Biodiversitatea solului și activitatea biologică

Culturile de serviciu influențează abundența faunei solului și biodiversitatea (Coll et al., 2019). Rahman şi colab. (2019) au descoperit că vegetația permanentă crește nematozii benefici, adică populațiile care trăiesc liber, și tinde să scadă populațiile de plante-paraziți. Culturi de serviciu și sol redus l perturbația oferă resurse care mențin niveluri trofice mai ridicate în sol (Sánchez-Moreno et al., 2009).

În plus, în comparație cu lucrarea solului, introducerea culturilor de serviciu și a mulcilor are un impact pozitiv asupra abundenței și activității râmelor (Coll et al., 2011; Peigné et al., 2009; Vrsic, 2011). Schreck și colab. (2012). au subliniat, de asemenea, că plivitul chimic poate favoriza abundența generală a râmelor (sol nederanjat), dar poate, de asemenea, să scadă numărul de populații specifice (viermi epi-anecici) și să provoace stres toxic, disfuncție celulară sau apoptoză pentru râme.

Ei au raportat că sădirea culturilor de serviciu în inter-rând pare a fi cea mai bună practică de mediu. Culturile de serviciu pot, de asemenea, spori dezvoltarea ciupercilor micorizelor arbusculare care pot forma simbioză mutualistă cu multe plante, inclusiv vița de vie (Cheng și Baumgartner, 2006) și pot avea un impact pozitiv asupra biomasei microbiene și asupra activității biologice a solului (Ingels și colab., 2005; Steenwerth și Belina, 2008a,b).

Culturile de serviciu pot favoriza abundența și activitatea microbiană în solurile contaminate cu Cu (observare comună în podgorii organice) prin îmbunătățirea materiei organice din sol (Mackie et al., 2014). Cu toate acestea, în unele cazuri, culturile de serviciu pot favoriza imobilizarea azotului anorganic din cauza cererii de microorganisme.