Effect of agricultural practices and agro-ecological infrastructures on ground beetle and spider communities in relation to the pest regulation service in wheat cultivation | Effet des pratiques agricoles et des infrastructures agroécologiques sur les communautés de carabes et d’araignées en lien avec le service de régulation des bioagresseurs en culture de blé

Английский. The goal of Agroecology is to reduce our reliance on pesticide inputs by employing the ecosystem services, such as the natural regulation and biological control functions, already available in agricultural fields. Conservation Biological Control (CBC) seeks to stimulate crop pest natural regulation. Carabid beetles and spiders play a key role in the biological control and regulation of weeds and aphids in wheat fields. These biological control agents, or natural enemies (NE), can be stimulated and enhanced by the use of Agroecological Infrastructures (AEI). In this study, we tried to evaluate the impact of AEI on carabid beetles and spiders, by taking into account both the interactions between the distance from the AEI and the presence of agricultural practices, and the factors affecting natural regulation potential. A total of 72 winter wheat fields were monitored in spring and autumn between 2018 and 2021 in the Bourgogne Franche-Comté region. In each field, ground-dwelling predators were sampled using pitfall-traps along transects running perpendicular to an AEI. We quantified the Activity Density (AD) and diversity of carabid beetles and spiders in the catch, at distances of 10m and 50m from the AEI, and calculated 10 variables describing agricultural practices. We found that there was lower ground beetle diversity and higher AD of beetles and spiders at with greater distance from the AEI. We showed that there was a negative impact of insecticides on both beetle diversity and AD of beetles and spiders and that the impact of shallow tillage and weed harrowing was strongly dependant on the distance to the AEI. This suggested that the AEI could represent a refuge from such disturbance. We found no significant effect of tillage on communities of carabid beetles and spiders, but did find a positive effect of herbicide use and crop residues on spider and beetle AD and beetle diversity. Finally, we showed that aphid predation rate was higher at the edge of the plots than in the field centre, but we found the inverse for seed predation, which was correlated with the AD of granivorous beetles. Our work indicates that AEI are an effective way to promote biological control functional in agricultural landscapes. It also demonstrates that agricultural practices can have significant effects on NE that need to be considered in approaches to conserve farmland biodiversity.

Французский. L’agroécologie vise à remplacer l’utilisation massive d’intrants par la mobilisation des services écosystémiques. Il est donc nécessaire de stimuler la régulation naturelle des bioagresseurs dans le cadre de la lutte biologique par conservation, en mettant par exemple en place des Infrastructures Agroécologiques (IAE) pour favoriser les Ennemis Naturels (EN). Les carabes et les araignées sont des prédateurs généralistes qui jouent un rôle clef dans le service de régulation des bioagresseurs, notamment les adventices et les pucerons en culture de blé. Nous nous sommes intéressés à l’impact de ces IAE sur les communautés de carabes et d’araignées, en considérant leur interaction avec les pratiques agricoles mises en oeuvre sur la parcelle adjacente, et les facteurs affectant le potentiel de régulation biologique. Au total, 72 parcelles de blé d’hiver ont été suivies au printemps et à l’automne entre 2018 et 2021 en région Bourgogne Franche-Comté. Nous avons réalisé des piégeages par pots Barber sur des transects perpendiculaires à une IAE et nous avons quantifié l’Activité Densité (AD) de carabes et d’araignées et la diversité de carabes. Les suivis ont été effectués dans l’IAE, en bordure et au centre de la parcelle. 10 variables de pratiques agricoles ont été calculées selon les itinéraires techniques mis en oeuvre sur les parcelles. Nous avons montré que la diversité de carabes augmentait plus on se rapprochait d’une IAE mais que l’AD de carabes et d’araignées était plus forte au centre de la parcelle qu’à 10m de l’IAE ou que dans l’IAE elle-même. Nous avons confirmé l’impact négatif des insecticides sur les carabes et les araignées, nous avons montré que les effets du travail du sol superficiel et du désherbage mécanique dépendaient fortement de la distance à l’IAE, et que cette dernière pouvait représenter une zone refuge face aux perturbations. Nous n’avons pas trouvé d’effet significatif du labour sur les communautés de carabes et d’araignées, néanmoins, nous avons décrit un effet positif de l’utilisation d’herbicides et de la présence de résidus de culture. Enfin, nous avons montré que le taux de prédation de pucerons était plus élevé en bordure qu’au centre de la parcelle, et nous avons montré l’inverse pour le taux de prédation de graines. Ce dernier était corrélé positivement avec l’AD de carabes granivores. Notre travail souligne donc l’utilité des IAE pour préserver une certaine biodiversité fonctionnelle dans les paysages agricole. Il est également crucial de tenir compte de l’effet des opérations culturales sur les EN pour ne pas anéantir les efforts de conservation qui sont mis en oeuvre.