Cette thèse vise à tester pour l’existence d’effet de complémentarités entre différentes activités économiques dans le secteur agricole. Pour cela, nous mobilisons les deux approches que proposent la littérature, à savoir l’approche par la productivité et l’approche par l’adoption. Nous commençons par une revue de la littérature sur l’économie de la complémentarité, en nous focalisant sur ces deux approches de la complémentarité et ses modèles empiriques. Nous proposons ensuite trois analyses empiriques permettant de tester ces modèles. La première explore les déterminants du choix de marque et/ou de signes des qualité par les petites coopératives agricoles françaises, avec un focus particulier sur la coexistence de ces deux signes. La seconde fournit un test direct de complémentarité entre labels et marques en recourant à l’approche par l’adoption. En estimant un probit multinomial, il est en effet possible de séparer l’effet de complémentarité de celui de l’hétérogénéité inobservable. La troisième introduit l’approche par la productivité, en sus de l’approche par l’adoption, pour tester de cet eet de complémentarité dans les systèmes de polyculture élevage adoptés par les petits exploitants de la province du Pendjab au Pakistan. / The main objective of this thesis is to test for complementarity between different economic activities in agriculture. To do this, we have recourse to the two approaches proposed by the literature, i.e. the productivity approach and the adoption approach. First, we review the economics of complementarity and analyze the different empirical models to test for complementarity. Then, we propose three empirical analyses testing these models. The first examine closely the drivers of the branding and labeling strategies from French small agricultural co-operatives, with a focus on the coexistence of both quality signals. The second directly test for complementarity between branding and labeling using the adoption approach, by estimating a multinomal probit. This allow us to separate what is really due to complementarity and what is caused by unobserved heterogeneity. Third, in addition to adoption approach, we test for complementarity using a productivity approach in the mixed farming systems adopted by smallholder farmers in Punjab, Pakistan.

Le Grand hamster (Cricetus cricetus), l’un des mammifères les plus menacés d’Europe, est en voie d’extinction en France. Toutefois, nous manquons d’information sur les causes de son déclin et sur comment améliorer sa conservation. Durant ma thèse, je me suis intéressée à l’effet des cultures sur la reproduction du hamster. Les principaux résultats indiquent qu’une consommation importante de maïs conduit à une diminution drastique du succès reproducteur en raison d’une carence en vitamine B3. Une autre étude démontre que des associations de cultures (blé-soja ou maïs-tournesol) sont favorables au hamster et devraient être mises en place en Alsace. En parallèle, j’ai développé un tube anti-prédation (TAP) pour améliorer les passages à faune et reconnecter les populations sauvages. Des tests comportementaux ont révélé que les hamsters présentent des comportements audacieux face au prédateur, mais utilisent tout de même le TAP comme refuge, validant sa fonction anti-prédation. Le TAP sera maintenant mis en place dans plusieurs passages à faune en Alsace. Les résultats de cette thèse vont maintenant bénéficier à la conservation du hamster en France et en Europe. / The European hamster (Cricetus cricetus), one of the most endangered mammal in Europe, is on the verge of extinction in France. However, we are still lacking information on the causes of its decline and on how to improve its conservation. During my PhD, I therefore investigated for the nutritional effects of crops on hamsters’ fitness. The main results highlight that elevated maize consumption is severely reducing hamsters’ reproduction because of a major deficiency in vitamin B3. Then, I found that crop associations such as wheat-soybean and maize-sunflower are favorable to the species and should be implemented in the Alsace. I also developed an anti-predation tube (APT) that will serve to upgrade wildlife underpasses and ultimately allow to reconnect wild populations. Moreover, behavioral tests presented in this thesis reveal that hamsters display bold behaviors when facing a predator. Nonetheless, they use the APT as a refuge in such cases, which validated its anti-predatory function. Therefore, the APT will now be implemented in wildlife underpasses in the Alsace. Results of this PhD will now benefit the conservation of the species in France and in Europe.

La spécialisation des systèmes agricoles et des territoires montre ses limites, principalement d’un point de vue environnemental mais aussi économique si les prix augmentent. La diversification et l’intégration de culture et d’élevage au sein des exploitations apparaît être une solution de production plus durable, mais leur fonctionnement n’est pas totalement appréhendé. Nous émettons les hypothèses qu’il existe des conditions d’intégration sous lesquelles les systèmes de polyculture-élevage (PCE) sont effectivement plus durables que les systèmes spécialisés et que les méthodes de caractérisation et d’évaluation des systèmes de polyculture-élevage ne permettent pas d’identifier ces conditions. Dans l’objectif de vérifier ces hypothèses, nous avons développé le modèle Sheep’n’Crop pour simuler des systèmes de polyculture-élevage ovin allaitant contrastés auxquels deux types d’analyses ont été effectuées : (i) analyses d’indicateurs économiques, de productivité et environnementaux (GES, MJ, bilan N) à l’échelle de l’exploitation agricole et des ateliers de production en vue d’évaluer la durabilité des systèmes, et (ii) analyse d’efficience énergétique à partir de la méthode de frontière de production DEA pour caractériser la complémentarité des ateliers de culture et d’élevage. Ces analyses ont été menées sur trois stratégies de production à possibilités d’interactions décroissantes – systèmes intégrés, non-intégrés, diversifiés fictifs – au sein desquels l’organisation culture-élevage (% culture) et la saisonnalité de la production ovine (printemps ou automne) varient. L’évaluation de la durabilité montre que les interactions culture-élevage et une mise-bas de printemps permettent d’améliorer tous les indicateurs de durabilité, mais un pourcentage de culture élevé réduit les performances pour la consommation d’énergie non-renouvelable et le bilan azoté. La caractérisation de l’intégration des systèmes PCE par leur gain d’efficience énergétique – la complémentarité - montre que les systèmes intégrés et non-intégrés simulés sont plus efficients que les systèmes diversifiés fictifs de +6.4% et +0.4%. Le lien entre l’indicateur de complémentarité et la durabilité des systèmes est néanmoins difficile à établir étant donné l’existence de trade-off. Nous recommandons de compléter ces résultats en améliorant la considération des contextes pédoclimatiques et socio-économique, de l’efficience d’échelle de production, du niveau d’intensification de l’atelier animal et des effets agronomiques et techniques des interactions culture-élevage. / Specialization of farming systems and territories are not environmental-friendly, moreover those systems are threatened by the expected higher prices of inputs of production. Diversification and integration of crop and livestock at the farming system scale appears to be a valuable way to enhance farming system sustainability. We posit that they must be conditions of integration that permit mixed crop-livestock systems to be more sustainable than specialized systems and that existing methods of mixed crop-livestock systems characterization do not permit identifying those conditions. To test those hypothesis, we designed a whole-farm model – Sheep’n’Crop – that permits simulating contrasted mixed crop-livestock systems and evaluating (i) their sustainability through economic, productive and environmental (MJ, GHG, N balance) indicators and (ii) their energetic efficiency through a DEA production frontier analysis in order to characterize the complementarity that exists between crop and livestock subsystems. Those analyses were run on three contrasted farming system strategies, distinguished by a decreasing possibility of interactions between crop and livestock subsystems: integrated systems, non-integrated systems and virtual diversified systems. Those systems are also characterized by various crop-livestock organizations (% of crops) and lambing’s periods (spring or autumn). The analysis of sustainability indicates that crop-livestock interactions and spring seasonality permit enhancing each performance of sustainability. However, a high percentage of crops makes decrease the MJ consumption and N balance performances. The characterization of mixed crop-livestock systems through their energetic efficiency gains – the complementarity – show that integrated and non-integrated systems are respectively more efficient than virtual diversified systems by +6.4% and +0.4%. Comparing the complementarity index and indicators of sustainability of farming systems, we highlighted the existence of trade-off. Before analyzing and identifying the best trade-off compromise, we recommend completing our results by testing various pedoclimatic and socio-economic context, the effect of scale efficiencies, the effect of livestock intensification and increasing agronomic and technical effects of crop-livestock interactions.

Les vertus agricoles et environnementales des systèmes de polyculture élevage autonomes sont aujourd’hui reconnues par la recherche et les politiques publiques : par leur moindre consommation en intrants (engrais, pesticides, mécanisation…), et par les recyclages de matières entre cultures et élevage, ces systèmes restent productifs tout en limitant les impacts sur l’environnement. Toutefois, leur public reste confidentiel : le chemin de la réduction voire de l’abandon des intrants nécessite des changements profonds des façons de travailler pour l’agriculteur. Notre recherche vise à formaliser les transitions des systèmes de polyculture élevage laitiers consommateurs en intrants vers l’autonomie. Nous analysons la manière dont l’agriculteur appréhende son travail et le fait évoluer au cours de cette transition à partir de l’analyse de l’activité de travail (i) des agriculteurs de 9 fermes de polyculture élevage laitier du Réseau Agriculture Durable, et (ii) des protagonistes d’un système de polyculture élevage laitier expérimental de l’INRA ASTER=Mirecourt. Nous mobilisons le concept de monde professionnel comme un analyseur de l’activité de travail de l’agriculteur et accédons ainsi à une formalisation systémique de l’activité considérant les actions, les connaissances et les instruments de l’agriculteur mais aussi les objets sur lesquels il agit, les normes professionnelles auxquelles il se réfère et ses valeurs. Ainsi, nous formalisons le développement des mondes professionnels selon un processus non téléologique, une élaboration non linéaire et non incrémentale de l’expérience des agriculteurs ancrée dans leur histoire et leur culture. La créativité des agriculteurs dans l’action tient une place dans l’élaboration de cette expérience. Les genèses instrumentales, c'est-à-dire le déplacement de l’action ou des normes professionnelles de l’agriculteur par l’usage d’un artefact, sont des ressources et des moteurs du développement : 30 artefacts-clefs (matériels, cognitifs…) permettent aux agriculteurs d’agir sur l’animal, les cultures, l’économie, l’emploi, les équilibres de matière, les fourrages, le matériel, les observations, les potentialités, la productivité, les réseaux socio-professionnels, le travail et la vente durant la transition vers la polyculture élevage autonome. Ce développement, qui s’apparente à une conduite de projet, est en partie autonome, c’est-à-dire lié à des dynamiques internes au monde professionnel, et en partie social, c’est-à-dire mobilisant les normes professionnelles et les artefacts des réseaux professionnels auxquels adhère l’agriculteur. L’analyse des mondes professionnels des polyculteurs-éleveurs autonomes révèle des conduites originales en matière de cultures, d’élevage et d’interactions cultures/élevage. Cette analyse révèle également des organisations du travail variées dans les collectifs des exploitations agricoles et des souhaits relatifs au futur divers selon les agriculteurs. Ainsi, nous décrivons les singularités des façons de travailler dans ces systèmes autonomes et formalisons un panel de concepts-pragmatiques, d’instruments et d’indicateurs de conduites. Dans le champ de l’ergonomie, ce travail offre un point de vue analytique sur le développement des mondes professionnels. Dans le champ de l’agronomie système, ce travail propose (i) une prise en compte de la créativité de l’agir dans les représentations de l’action de l’agriculteur, (ii) une formalisation de l’acquisition de l’expérience y compris dans des situations de changement de paradigme pour l’agriculteur et (iii) une formalisation des ressources spécifiques de la transition mobilisées par les agriculteurs. D’un point de vue opérationnel, ce travail offre des pistes de réflexion sur les modes d’extension du public des systèmes de polyculture élevage autonomes et sur l’accompagnement des agriculteurs vers l’autonomie, en spécifiant le rôle de l’installation expérimentale de l’INRA ASTER-Mirecourt. / Agricultural and environmental qualities of autonomous mixed-crop systems are now recognized by research and public policies: their lower consumption of inputs (fertilizers, pesticides, mechanization...), and their recycling of materials between crops and livestock allow these systems to remain productive while minimizing impacts on the environment. However, their public remains confidential: the path of the reduction or abandonment of inputs requires deep changes in ways of working for the farmer. Our research aims to formalize transition from mixed-crop systems mobilizing inputs to autonomy. We analyze how the farmer work and make his work evolve during the transition. We analyze work activity of (i) farmers in 9 mixed-crop dairy farms from the Sustainable Agriculture Network, and of (ii) experimenters of an experimental mixed-crop dairy farm in INRA ASTER-Mirecourt. We mobilize the concept of professional world as an analyzer of the work activity of the farmer and thus we access to a systemic formalization of activity considering the actions, knowledge and tools of the farmer but also the objects on which he acts, the professional standards to which he refers and his values. Thus, we formalize the development of professional worlds according to a non-teleological process, a no-linear and non-incremental development of farmers' experiences rooted in their history and culture. Creativity of farmers in the action has a place in the development of this experience. Instrumental genesis, that is to say, the movement of the action or of the professional standards of the farmer by the use of an artifact, are resources and stimulators of the development: 30 key artifacts (material tools, cognitive tools...) allow farmers to act on animals, crops, economics, employment, balance of matter, forages, equipment, observations, potential, productivity, socio-professional networks, work and sales during the transition to mixed-crop farming. This development is partly autonomous, ie linked to dynamics internal to professional world, and partly social, ie mobilizing professional standards and artifacts of professional networks of the farmer. Analysis of professional worlds of autonomous mixed-crop farmers reveals original management of crops, animals and even of crop/livestock interactions. This analysis also reveals various work organizations in farms and various wishes of farmers concerning the future. Thus, we describe the singularities of professional worlds in these autonomous systems and we formalize a range of pragmatic concepts, instruments and indicators of management used by autonomous farmers. In the field of ergonomics, this work provides an analytical perspective on the development of professional worlds. In the field of systemic agronomy, it suggests (i) taking into account action’s creativity in the representations of farmers’ action, (ii) a formalization of the acquisition of experience including situations of paradigm shift or the farmer and (iii) a formalization of specific resources of the transition to empower farmers’ development. From an operational point of view, this work suggests exploring ways (i) to extend the public of autonomous mixed-crop farming systems and (ii)!to companion farmers toward autonomous farming, specifying the role of the experimental station of INRA ASTER-Mirecourt.!

Ces dernières années, l’insécurité alimentaire et la pauvreté de la population djiboutienne en particulier rurale ne cessent d’accroitre à cause de la croissance démographique et l’élévation des prix des denrées alimentaires mondiales. De ce fait, le gouvernement djiboutien s’est orienté vers le développement de l’agriculture durable par le biais de la phoeniciculture. Cette dernière s’adapte bien aux conditions pédoclimatiques difficiles de la République de Djibouti. Des introductions massives de palmier dattier ont eu lieu pour restaurer les anciennes palmeraies traditionnelles (polycultures et en étage) et la création ou l’extension des nouvelles palmeraies, orientées vers la monoculture. Cependant, le pays connait des contraintes importantes dans le domaine phytosanitaire : l’absence d’infrastructure, l’insuffisance de savoir-faire et l’inexistence d’études sur les ravageurs de cette culture. Dans un but ultime de protéger et d’augmenter les rendements phoenicicoles djiboutiens, ce présent travail évalue la susceptibilité des palmeraies aux insectes ravageurs et aux ennemis naturels. Pour atteindre cet objectif, une comparaison de l’entomofaune des deux modèles de palmeraies, traditionnelle et nouvelle, a été réalisée à l’aide de pièges composés placés sous la couronne du palmier dattier. L’expérience a été menée du 20 juin au 2 septembre 2018, dans six vergers repartis sur trois sites. Les prélèvements dans ces palmeraies ont montré l’existence d’une diversité d’insectes d’une part, et d’autre, ils ont révélé la présence et l’abondance de ravageurs spécialistes dans les palmeraies monoculturales. Il est ajouté que les ennemis naturels ont été observés en abondance dans les palmeraies traditionnelles mais leur diversité spécifique n’a pas démontré de patron. Enfin, cette étude contribue à la connaissance de la diversité des insectes et l’existence des ravageurs dans les palmeraies djiboutiennes. Ces ravageurs peuvent avoir des impacts sur le rendement suivant le modèle d’habitat de palmeraie, d’où l’intérêt d’élaborer de moyens de lutte adéquats. / In recent years, food insecurity and poverty, especially among the rural populations of Djibouti, have been increasing due to population growth and rising world food prices. As a result, the government of Djibouti seeks to develop sustainable agriculture through date farming. The cultivation of date palms adapts well to the difficult pedoclimatic conditions of the Republic of Djibouti. Massive introductions of date palm have taken place in recent years to restore the older traditional palm groves (polycultures) and to create and/or extend new palm groves oriented towards monoculture. However, the country faces major phytosanitary challenges: poor infrastructure, insufficient knowledge, a lack of research on the pests of this crop. With the ultimate aim of protecting and increasing Djibouti's date yields, this present work seeks to assess the susceptibility of palm groves to insect pests. To achieve this objective, a comparison of the insect fauna of the two types of palm groves was carried out using composite traps placed within the crown of the date palm. The experiment was carried out from 20 June to 2 September 2018, in six orchards on three sites. The samples documented the existence and diversity of insects in these palm groves, as well as the presence and abundance of specialist date palm pests in monocultural palm groves. Natural enemies were also particularly abundant in the traditional palm groves, but species-level diversity did not show any correlations with the type of palm grove. This study contributes to the knowledge of insect diversity and potential pest species in the palm groves of Djibouti. These pests can have an important impact on date yields depending on the type of palm grove and this study thus underlines the need to develop adequate means of pest control.

The issue of sustainability has greatest significance in the midst of unilateral bio-socioeconomic degradation resulting from intense and increasing societal pressures placed on the unified global ecology. In such an environment, sustainable development seeks to manage natural resources within a free market economy, aiming to meet the needs of today's population, and to protect and enhance current resource quality and abundance. In this light, techniques of integrated sustainable primary production and wastewater management are the subject matters of this applied research. There are many researchable issues which could be addressed within the subject matter. The first focus in the research scope was driven by the most severe sustainability issue facing Central Queensland (Australia) in 2000: the depletion and degradation of freshwater supplies. Central Queensland (CQ) is an arid sub-tropical region that has suffered from a marked reduction in rainfall and increase in temperature over the last 100 years, {Miles, 2004 #172}, and by the year 2000, conditions had been exacerbated by eight years of severe drought and warmer than average temperatures and resulted in widespread animal and crop failures due to freshwater shortages. Such a problem required a multi-faceted ecological, social, and economic approach. Hence, research centred on investigating the science of integrating regional water-related industries and agribusiness, and biodiverse ecosystems to achieve water and wastewater reuse applications, and associated eco-socioeconomic benefits. Specifically, this research investigates the integration of (a) electrical power station wastewater (b) barramundi culture, (c) red claw culture, (d) constructed wetlands (for water quality management and habitat creation), and (e) hydroponic flower culture. This research produced outcomes of integrated water and wastewater reuse and recycling, marketable agriproducts production (fish, crayfish, and flowers), water and wastewater reuse and conservation, wetland primary production, carbon dioxide sequestration, aquatic pollution control, and biodiversity creation and support. Successful design and management, experimental trialing and evaluation of system components and subjects, and the development of a knowledge base including static and dynamic system models, represent advances in respective research areas, and underpin the emerging discipline of integrated systems approaches to eco-socioeconomic development. Additionally, several gaps in the current body of knowledge regarding integrated systems were filled, and interactive management tools were developed. Apart from this study, the integration of technologies (as described above) has not, to this author's knowledge, been accomplished.

La pollution de l’environnement est un problème croissant à l’échelle mondiale. La phytoremédiation est une technique in situ qui utilise les plantes et les micro-organismes qui leur sont associés pour extraire, dégrader ou immobiliser les contaminants environnementaux. Il s’agit d’une méthode moins coûteuse et moins nocive pour l’environnement que les autres techniques de restauration conventionnelles. Le cuivre est un élément trace (ET) souvent trouvé dans les friches industrielles ; il est peu mobile en raison de sa forte liaison avec la matière organique et les particules d’argile. Lorsqu’il est présent en excès, il est nocif pour la flore et la faune. Nous avons mené une expérience en conteneurs impliquant deux espèces distinctes, Brassica napus L., une plante agricole cultivée en grande quantité au Canada et Salix nigra 'S05', une espèce ligneuse à croissance rapide originaire du sud-est du Canada qui ont été cultivées ensemble ou séparément. Le but était de comparer leur potentiel de phytoremédiation de sol contaminé avec du cuivre suivant différentes concentrations. Pour les deux espèces, le cuivre était présent en plus grande quantité dans les racines. Nous avons constaté que la polyculture, en plus de produire le plus de biomasse en général, permettrait la stabilisation et l’extraction maximale de Cu et que l’arrachage de la plante entière serait le moyen le plus efficace d’assurer l’élimination maximale de Cu du sol. De nouvelles expériences devront être effectuées, car le déracinement des plantes présente de nouveaux défis et de nombreux autres facteurs doivent être étudiés et pris en considération. / Environmental pollution is a growing problem on a global scale. Phytoremediation, an approach that uses plants and their associated microorganisms to extract, degrade or immobilise environmental contaminants, is cheaper and less harmful to the environment compared to other conventional remediation techniques such as excavation. Furthermore, phytoremediation can help restore the ecological integrity of an ecosystem and allows for the revegetation of the sites. Copper is a trace element (TE) often found in brownfields which has a low mobility partly due to its strong bond with organic matter and clay particles. When present in excess, Cu is harmful to both flora and fauna. We experimented with two distinct species, B. napus L., an crop species which is grown in large quantities in Canada and S. nigra ‘S05’, a fast-growing woody species native to south eastern Canada in order to compare their phytoremediation potential in various levels of copper-contaminated soil when grown together or in monoculture. For both species, the copper was present in greater quantities in the roots as expected. We observed that the polyculture, in addition to producing the most overall biomass, would allow for the maximum stabilization and extraction of Cu of all treatments and that the removal of the entire plant would be the most efficient way of ensuring Cu removal from the soil. Further experiments will have to be done since the uprooting of plants would present new challenges and multiple other factors would have to be studied and taken into consideration.

Zur Sicherung der Fischbestände muss die Aquakultur ihren Beitrag zur Weltfischversorgung weiter steigern. Solange jedoch die Fischfutter Produktion stark von der Gewinnung von Fischmehl abhängig ist, bestehen für die Aquakultur natürliche Begrenzungen und die Gefahr der Überfischung der Fischbestände bleibt erhalten. Wenn das Wachstumspotenzial der Aquakultur ausgeschöpft werden soll, müssen beträchtliche Mengen von Nährstoffeinträgen in Form von vollständigen Aquakultur-Mischfuttermitteln auf einer nachhaltigen Basis verfügbar sein. Aufgrund des gestiegenen Preises von kommerziellem Fischfutter sind Kleinproduzenten nicht in der Lage dieses zu erwerben. Daher ist es notwendig, ihnen alternatives Fischfutter zur Verfügung zu stellen. Wasserpflanzen können eine bedeutende Nahrungsquelle für herbivore- und omnivore Fische sein. Dennoch ist die Nutzung dieser Pflanzen als Zusatz für Fischfutter durch eine Reihe antinutritiver Substanzen, welche das normale Fischwachstum negativ beeinträchtigen, begrenzt. Unterschiedliche Behandlungen der Pflanzen können den Anteil an antinutritiven Substanzen reduzieren. Das Ziel dieser Dissertation war es, das nutritive Potential von Wasserpflanzen zu bestimmen. Die Wirkung der Behandlungen wie Sonnentrocknung oder Fermentierung zu bewerten und den Effekt ihrer Nutzung als Fischfutter auf das Wachstum von kultivierten Fischen zu erfassen. Dazu wurden Rationen mit einem geringen Gehalt an Fischmehl (3%) und bis zu 25% der Wasserpflanzen an die Fischspezies P. brachypomus und O. niloticus verfüttert. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen dass, eine ausschließlich auf aquatischen Makrophyten basierende Fütterung nicht empfehlenswert ist. Indem sie jedoch mit anderen lokal verfügbaren Agrar-Nebenerzeugnissen oder sogar mit kommerziellen Futtermitteln kombiniert werden, könnten die Futterkosten erheblich reduziert werden und bäuerlichen Kleinbetrieben eine Möglichkeit zum Wettbewerb auf den lokalen Märkten eröffnen. / It is commonly known that aquaculture needs to increase further its net contribution to the total world fish supplies. However, at present almost all farming operations, based on the use of fish feed, are highly dependent on available fishery resources for the production of fish meal, becoming a reducing activity rather than an activity suppling fishery resources. If the aquaculture growth potential is to be maintained, then considerable quantities of nutrient inputs in the form of aquafeeds will have to be available on a sustainable basis. On a long-term the small producers will be unable to depend on commercial aquafeeds based traditionally on fish meal, due to its increased price. Small-scale farmers need an alternative fish feed wherever possible based on the use of non-food grade locally feed resources, which is available in rural areas, is low-cost and is suitable for the proper growth and maintenance of native fish. Aquatic plants are considered important nutritional sources for herbivorous-omnivorous fish. However, the use of plant-derived materials as fish feed ingredient is limited by the presence of wide variety of antinutrients that affect the normal fish growth negatively; so that plants should be processed to reduce the effects of these compounds. Considering these aspects, this study assessed the nutritional potential of aquatic plants available in rural Colombia treated by sun drying and by fermentation and the effect of their use as fish feed on the growth performance of common cultured tropical fish (Piaractus brachypomus and Oreochromis niloticus) fed low fishmeal diets (3%) and until 25% of aquatic plants. The results of this study showed that a feeding exclusively based on aquatic plants is not recommendable; but to combine them with other locally available by-products of agriculture or even with commercial diets might considerably reduce feeding cost and provide to the small-scale farmers the opportunity to compete in local markets.

Durante el desarrollo de la presente tesis doctoral se han estudiado las posibles alteraciones causadas por los residuos orgánicos generados por los cultivos marinos de peces en jaulas flotantes, enfatizando en los efectos sobre algunos de los productores secundarios asociados. Varios de los impactos en el ambiente provocados por los cultivos en jaulas flotantes han sido previamente estudiados por nuestro grupo de investigación, por lo que con este trabajo se pretende profundizar y ampliar estos conocimientos, para a continuación poder conformar un modelo holístico del sistema. / The present thesis involved the study of the organic wastes generated by marine culture of fish floating cages, emphasizing in their effect on the associated secondary producers. Several of the impacts on the environment caused by floating cages fish farms have been previously studied by our research group, in that sense, this work deepen in the understanding of those impacts, and ultimately will allow figuring a holistic modeling of the system.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoCAF_TESE.pdf: 2842430 bytes, checksum: 9a2f9d0c6627ca773177b480f0a7a797 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to assess the agroeconomic viability of the Bicropping of leafy vegetables intercropped with beet as a function of the fertilization with rooster tree and population densities of the component crops. The study was conducted during the period June to November 2011, at the Experimental Farm 'Rafael Fernandes' of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), located in the district of Alagoinha, 20 km away from the city of Mossoró-RN. The experimental design was a randomized complete block with treatments arranged in a 4 x 4 factorial, with four replications. The treatments consisted of combinations of four amounts of rooster tree incorporated into the soil (6, 19, 32 and 45 t ha-1 on a dry basis) with four population densities combinations of component crops (20C-50B-20A%, 30C-50B-50A%, 40C-50B-40A% and 50C-50B-50A% of the recommended densities in sole crop - RDSC, where C = Coriander, B = Beet and A = Arugula). In the cultures of coriander and arugula, the following characteristics were evaluated: plant height, number of leaves per plant or number of stems per plant, yield of green mass and dry mass of shoots. In beet, evaluations were made for plant height, number of leaves per plant, dry mass of shoot, total yield, commercial yield, root dry mass and classified yield of roots. In the intercropping systems, evaluations were made for the canonical variable, productive efficiency index, gross income, net income, rate of return and profitability index. The best productive performance of coriander (1.57 t ha-1) was obtained in the population density of 40C-50B-40A in the amount of 18.60 t ha-1 of rooster tree added to the soil. Best yield performance of arugula (8.21 t ha-1) was obtained in the population density of 40C-50B- 40A in the amount of 10.26 t ha-1 of rooster tree incorporated into the soil. The highest commercial and total yields (18.41 and 16.97 t ha-1) of beet were gotten in the population density of 40C-50B-40A in the amounts of 27.82 and 27.49 t ha-1 of rooster tree, respectively, added to the soil. Both in the multivariate method as in univariate method were registered significant interactions between the treatment-factors studied. Optimization of economic indicators was obtained in the density of 30C-50B-30A in the amount of rooster tree of 32 t ha-1 or in the density of 20C-50B-20A in the amount of 45 t ha-1of rooster tree incorporated into the soil / Este estudo teve o objetivo de avaliar a viabilidade agroeconômica do bicultivo de folhosas consorciadas com beterraba em função de quantidades de flor-de-seda adicionadas ao solo e diferentes combinações de densidades populacionais das culturas componentes. O estudo foi realizado durante o período de junho a novembro de 2011, na Fazenda Experimental Rafael Fernandes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), localizada no distrito de Alagoinha, distante 20 km da cidade de Mossoró-RN. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com os tratamentos arranjados em esquema fatorial 4 x 4 com quatro repetições. Os tratamentos resultaram da combinação de quatro quantidades de flor-de-seda incorporadas ao solo (6, 19, 32 e 45 t ha-1 em base seca) com quatro combinações de densidades populacionais das culturas componentes (20C-50B-20R%, 30C-50B-30R%, 40C-50B-40R% e 50C-50B-50R% das densidades recomendadas em cultivo - DPCS, onde B = beterraba, C = coentro e R = rúcula). Nas culturas do coentro e da rúcula, foram avaliadas as seguintes características: altura de plantas, número de folhas por planta ou número de hastes por planta, rendimentos de massa verde e massa seca da parte aérea. Na cultura da beterraba, foram feitas avaliações de altura de plantas, número de folhas por planta, massa seca da parte aérea, produtividade total, produtividade comercial, massa seca de raízes e produtividade classificada de raízes. No consórcio, foram feitas avaliações da variável canônica, índice de eficiência produtiva, renda bruta, renda líquida, taxa de retorno e índice de lucratividade. A melhor performance produtiva do coentro (1,57 t ha-1) foi obtida na densidade populacional de 40C-50B-40R na quantidade de 18,60 t ha-1 de flor-de-seda adicionada ao solo. O melhor desempenho de rendimento de rúcula (8,21 t ha-1) foi obtido na densidade populacional de 40C-50B-40R na quantidade de 10,26 t ha-1 de flor-de-seda incorporada ao solo. As maiores produtividades comercial e total (18,41 e 16,97 t ha-1) de beterraba foram alcançadas na densidade populacional de 40C-50B-40R nas quantidades de 27,82 e 27,49 t ha-1, respectivamente, de flor-de-seda adicionadas ao solo. Tanto no método multivariado quanto no método univariado foram registradas interações significativas entre os fatores-tratamentos estudados. Otimização dos indicadores econômicos foi obtida na densidade de 30C-50B-30R na quantidade de flor-de-seda de 32 t ha-1 ou na densidade de 20C-50B-20R na quantidade de 45 t ha-1 de flor-de-seda incorporada ao solo