Bruno Rapidel, Marilyne Laurans, Yves Crozat, David Makowski, Eric Malézieux, Christian Dupraz, S. de Tourdonnet, H. Ozier-Lafontaine, Muriel Valantin-Morison, Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens (UMR SYSTEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Groupe ESA, Laboratoire d'Écophysiologie Végétale et Agroécologie, Ecole Supérieure d'Agronomie, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Agronomie, AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), INRA, Unité AgroPédoclimatique de la Zone Caraïbe, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Unité de Recherche AgroPédoClimatique de la zone caraïbe (APC), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Agrosystèmes Biodiversifiés (UMR ABSys), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), and Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Correspondance: malezieux@cirad.fr; International audience; The evolution of natural ecosystems is controled by a high level of biodiversity, In sharp contrast, intensive agricultural systems involve monocultures associated with high input of chemical fertilisers and pesticides. Intensive agricultural systems have clearly negative impacts on soil and water quality and on biodiversity conservation. Alternatively, cropping systems based on carefully designed species mixtures reveal many potential advantages under various conditions, both in temperate and tropical agriculture. This article reviews those potential advantages by addressing the reasons for mixing plant species; the concepts and tools required for understanding and designing cropping systems with mixed species; and the ways of simulating multispecies cropping systems with models. Multispecies systems are diverse and may include annual and perennial crops on a gradient of complexity from 2 to n species. A literature survey shows potential advantages such as (1) higher overall productivity, (2) better control of pests and diseases, (3) enhanced ecological services and (4) greater economic profitability. Agronomic and ecological conceptual frameworks are examined for a clearer understanding of cropping systems, including the concepts of competition and facilitation, above- and belowground interactions and the types of biological interactions between species that enable better pest management in the system. After a review of existing models, future directions in modelling plant mixtures are proposed. We conclude on the need to enhance agricultural research on these multispecies systems, combining both agronomic and ecological concepts and tools.