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Effects of natural habitat composition and configuration, environment and agricultural input on soybean and maize yields in Argentina
Agriculture, Ecosystems & Environment ( IF 6.0 ) Pub Date : 2022-08-19 , DOI: 10.1016/j.agee.2022.108133
Matías G. Goldenberg , Alfred Burian , Ralf Seppelt , Fernanda A. Santibañez Ossa , Camilo E. Bagnato , Emilio H. Satorre , Gustavo D. Martini , Lucas A. Garibaldi

A fundamental challenge of land use management is to sustain the production of food, energy and fiber whilst preserving biodiversity and ecosystem functions. Some promising solutions to current resource-use conflicts are rooted in (agro) ecological intensification, which proposes that ecosystem functions provided by natural habitat can largely replace agrochemical inputs. Here, we evaluate how natural habitat is distributed in relation to agricultural input and the environmental potential for crop production, and whether natural habitat can explain the variations in yield not explained by management and environmental factors. In our analysis, we relied on environmental and management variables from 2858 soybean and 1548 individual maize fields provided by a farming organization in Argentina, and assessed landscape metrics of natural habitat composition (percentage of natural habitat) and configuration (edge density) for each one. We found that fields with higher fertilizer and seed input had lower percentages of natural habitat. Spatial variation in yield was well explained by environmental and management variables for both soybean and maize fields, and landscape metrics showed no relationship to the residuals of the models. However, fields recently transformed from natural habitat had higher yields than those with a long history of agricultural use. We conclude that compensatory management may mask the beneficial effects of natural habitat to some extent, especially in fields with intensive agrochemical use.



中文翻译:

自然栖息地组成和配置、环境和农业投入对阿根廷大豆和玉米产量的影响

土地使用管理的一个基本挑战是维持粮食、能源和纤维的生产,同时保护生物多样性和生态系统功能。当前资源使用冲突的一些有希望的解决方案植根于(农业)生态集约化,这表明自然栖息地提供的生态系统功能可以在很大程度上取代农业化学投入。在这里,我们评估了自然栖息地的分布与农业投入和作物生产的环境潜力的关系,以及自然栖息地是否可以解释管理和环境因素无法解释的产量变化。在我们的分析中,我们依赖于阿根廷一个农业组织提供的 2858 个大豆和 1548 个单独玉米田的环境和管理变量,并评估每个景观的自然栖息地组成(自然栖息地的百分比)和配置(边缘密度)的景观指标。我们发现肥料和种子投入较高的田地的自然栖息地百分比较低。大豆和玉米田的环境和管理变量很好地解释了产量的空间变化,景观指标显示与模型的残差没有关系。然而,最近从自然栖息地转变的田地的产量高于具有悠久农业使用历史的田地。我们得出的结论是,补偿性管理可能在一定程度上掩盖了自然栖息地的有益影响,尤其是在农用化学品密集使用的领域。我们发现肥料和种子投入较高的田地的自然栖息地百分比较低。大豆和玉米田的环境和管理变量很好地解释了产量的空间变化,景观指标显示与模型的残差没有关系。然而,最近从自然栖息地转变的田地的产量高于具有悠久农业使用历史的田地。我们得出的结论是,补偿性管理可能在一定程度上掩盖了自然栖息地的有益影响,尤其是在农用化学品密集使用的领域。我们发现肥料和种子投入较高的田地的自然栖息地百分比较低。大豆和玉米田的环境和管理变量很好地解释了产量的空间变化,景观指标显示与模型的残差没有关系。然而,最近从自然栖息地转变的田地的产量高于具有悠久农业使用历史的田地。我们得出的结论是,补偿性管理可能在一定程度上掩盖了自然栖息地的有益影响,尤其是在农用化学品密集使用的领域。最近从自然栖息地转变的田地的产量高于具有悠久农业使用历史的田地。我们得出的结论是,补偿性管理可能在一定程度上掩盖了自然栖息地的有益影响,尤其是在农用化学品密集使用的领域。最近从自然栖息地转变的田地的产量高于具有悠久农业使用历史的田地。我们得出的结论是,补偿性管理可能在一定程度上掩盖了自然栖息地的有益影响,尤其是在农用化学品密集使用的领域。

更新日期:2022-08-20
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