Back to report · Publisher record

Hijbeek et al. (2019). Use of organic inputs by arable farmers in six agro-ecological zones across Europe: Drivers and barriers

Page 1

Figures and page graphics, page 1

Contents lists available at

ScienceDirect

Agriculture, Ecosystems and Environment

journal homepage:

www.elsevier.com/locate/agee

Use of organic inputs by arable farmers in six agro-ecological zones across
Europe: Drivers and barriers

R. Hijbeek

a

,

⁎

, A.A. Pronk

b

, M.K. van Ittersum

a

, A. Verhagen

b

, G. Ruysschaert

c

, J. Bijttebier

c

,

L. Zavattaro

d

, L. Bechini

e

, N. Schlatter

f

, H.F.M. ten Berge

b

a

Plant Production Systems, Wageningen Plant Research, Wageningen University and Research, the Netherlands

b

Agrosystems Research, Wageningen University and Research, the Netherlands

c

Research Institute for Agriculture, Fisheries and Food (ILVO), Belgium

d

Department of Agricultural Forest and Food Sciences, Università degli Studi di Torino, Italy

e

Department of Agricultural and Environmental Sciences, Università degli Studi di Milano, Italy

f

Department for Soil Health and Plant Nutrition, Austrian Agency for Health and Food Safety, Austria

A R T I C L E I N F O

Keywords:

Drivers
Barriers
Manure
Straw
Compost
Europe

A B S T R A C T

Soil organic matter (SOM) in agricultural soils builds up

via

–

among others - the use of organic inputs such as

straw, compost, farmyard manure or the cultivation of green manures or cover crops. SOM has bene

fi

ts for long-

term soil fertility and can provide ecosystem services. Farmer behaviour is however known to be motivated by a
larger number of factors. Using the theory of planned behaviour, we aimed to disentangle these factors. We
addressed the following research question: What are currently the main drivers and barriers for arable farmers in
Europe to use organic inputs?

Our study focuses on six agro-ecological zones in four European countries (Austria, Flanders [Belgium], Italy

and the Netherlands) and four practices (straw incorporation, green manure or cover crops, compost and
farmyard manure). In a

fi

rst step, relevant factors were identi

fi

ed for each practice with farmers using 5 to ten

semi-structured interviews per agro-ecological zone. In a second step, the relevance of these factors was
quanti

fi

ed and they were classi

fi

ed as either drivers or barriers in a large scale farm survey with 1263 farmers.

In the semi-structured interviews, 110 factors that in

fl

uenced farmer decisions to use an organic input were

identi

fi

ed. In the larger farm survey, 60% of the factors included were evaluated as drivers, while 40% were

evaluated as barriers for the use of organic inputs. Major drivers to use organic inputs were related to the
perceived e

ff

ects on soil quality (such as improved soil structure or reduced erosion) and the positive in

fl

uence

from social referents (such as fellow farmers or agricultural advisors). Major barriers to use organic inputs were

fi

nancial (increased costs or foregone income) and perceived e

ff

ects on crop protection (such as increased weeds,

pests and diseases, or increased pesticide use).

Our study shows that motivating farmers to use organic inputs requires speci

fi

c guidance on how to adapt

cultivation practices to reduce weeds, pests and diseases for speci

fi

c soil types, weather conditions, and crops. In

addition, more research is needed on the long-term

fi

nancial consequences of using organic inputs.

1. Introduction

Using organic inputs, such as straw, green manures, compost or

animal manure, contributes to the soil organic matter (SOM) content of
a soil (

Panagos et al., 2015

). SOM is generally considered an important

indicator for soil fertility (

Christensen and Johnston, 1997

;

Reeves,

1997

) as it is known to promote soil aggregation, stabilize soil struc-

ture, increase nutrient availability and improve water holding capacity

(

Johnston et al., 2009

;

Watts and Dexter, 1997

). In addition, SOM

content can have environmental bene

fi

ts such as supporting soil bio-

diversity (

Chang et al., 2007

), sequestering carbon (

Freibauer et al.,

2004

) or immobilizing toxic organic pollutants (

Bollag et al., 1992

).

Recently, a decline in SOM has been identi

fi

ed as a threat to soil

quality on a European scale (

Toth et al., 2008

;

Stolte et al., 2015

).

Precise magnitudes of decline are unknown because monitoring of SOM
dynamics is currently rarely done (

ten Berge et al., 2017

) or gives

https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.01.008

Received 6 August 2018; Received in revised form 17 January 2019; Accepted 18 January 2019

Abbreviations:

AEZ, agro-ecological zone; FYM, farmyard manure; SOM, soil organic matter; CT, conservation tillage; GM, green manure; SI, Supporting Information

⁎

Corresponding author.

E-mail address:

renske.hijbeek@wur.nl

(R. Hijbeek).

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

0167-8809/ © 2019 The Author(s). Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license 

(http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0/).

Page 2

Figures and page graphics, page 2

contrasting results. For Great Britain, studies suggest either a decline or
no changes in SOM content over the past decades (

Bellamy et al., 2005

;

Chapman et al., 2013

;

Reynolds et al., 2013

). For Austria and the

Netherlands, positive changes in SOM content have been reported
(

Dersch, 2015

;

Reijneveld et al., 2009

). In contrast, for Germany, Italy,

Belgium, Finland and Denmark, a decline in SOM content of arable soils
over the last decades has been reported (

Capriel, 2013

;

Fantappiè et al.,

2011

;

Goidts and van Wesemael, 2007

;

Heikkinen et al., 2013

;

Taghizadeh-Toosi et al., 2014

).

Currently, maintenance of SOM content is included in the cross-

compliance standards of Good Agricultural and Environmental
Conditions proposed by the EU Council (GAEC;

EC, 2013

). Most

member states have only agreed to a ban on burning of stubble, but a
small number of countries has added additional measures including the
use of solid manures or other solid organic inputs such as compost
(

Frelih-Larsen et al., 2016

).

Frelih-Larsen et al. (2016)

recommend a

strengthening of GAEC by adding a requirement to incorporate crop
residues, either directly or following mulching by composting or use as
animal bedding. This would be in line with the 4/1000 initiative to
increase SOM as a climate change mitigation measure (

UNFCCC, 2015

),

which would also require increasing the amount of organic inputs to
agricultural soils. Before enforcing such a measure, it is important to

fi

rst understand the current drivers and barriers experienced by Eur-

opean farmers with regards their use of organic inputs.

Van den Putte et al. (2010)

argue that farmers in Europe often have

few incentives to use soil conservation measures because the productive
capacity of their farms is often not a

ff

ected by soil degradation in the

short term.

Glenk et al. (2017)

made an economic farm level analysis of

SOM management in two areas of Scotland and Spain and found both
negative and positive

fi

nancial consequences, depending on input type

and region. They did however note that farmer behaviour may be
motivated by factors which are not directly economic such as perceived
workability of the soil, or soil health for future generations. Simple cost-
bene

fi

t models might hence not capture the complexity of farmer be-

haviour and attitudes (

Lynne et al., 1988

).

Burton (2004)

argues that

understanding farmer willingness to adopt certain management prac-
tices improves when using the theory of planned behaviour (

Ajzen,

1991

) as a conceptual framework.

The theory of planned behaviour has recently been successfully

applied in an agricultural context (see for example

Werner et al., 2017

;

Bijttebier et al., 2018

). In this study, the theory of planned behaviour is

used to identify drivers and barriers for the use of organic inputs by
farmers. The aim of this research is: 1) to understand which outcomes of
using organic inputs are considered positive or negative by European
farmers; 2) to investigate whether the subjective norm linked to using
organic inputs is positive or negative across Europe; and 3) to identify
which factors currently stimulate or prevent the utilization of organic
inputs on European farms. We made the assumption that speci

fi

c dri-

vers and barriers might be context-speci

fi

c, depending among other

things on soil type, climate, farm type and the socio-economical con-
text. Drivers and barriers were therefore assessed separately in six re-
gions with di

ff

erent soil types and climates, hereafter called agro-eco-

logical zones (AEZ).

2. Materials and methods

2.1. Study area

This study formed part of the European project CATCH-C in which

AEZs in Europe were identi

fi

ed based on three environmental factors:

climate, slope and soil texture. Each AEZ has more or less homogeneous
conditions for each factor (

Hijbeek et al., 2013

). Six AEZs were studied

in four countries (Austria, Belgium [Flanders], Italy and the Nether-
lands). Selection of AEZs in each country was mainly based on the area
of the AEZ and the economic importance of agriculture in the AEZ. Six
AEZs were selected (

Fig. 1

and

Table 1

): Austria (AT1), Belgium (BE1),

Italy (IT1, IT2) and the Netherlands (NL1, NL2). Within each AEZ, we
focussed the data collection on arable farmers, because SOM contents in
arable farms are often lower than in grasslands and therefore farmers
are more likely to bene

fi

t from using organic inputs.

In Austria, AT1 has a relatively dry climate (mean aridity index of

0.51), level or gentle slopes and a medium soil texture (meaning > 15%
sand and 18

–

35% clay or 15

–

65% sand and < 18% clay). In Belgium,

BE1 has a relatively wet climate (mean aridity index 0.73), a medium

fi

ne soil texture (meaning < 15% sand, < 35% clay) and level to gently

sloping lands.

In Italy, IT1 and IT2 both have a very dry climate. IT1 is mainly

present in the Po plain and has more level land. IT2 is mostly located in
the hills of centre and southern Italy and has steeper slopes. To dif-
ferentiate this di

ff

erence, in

fi

gures and tables IT1 is labelled IT1-level

and IT2 is labelled IT2-sloping. To keep the text

fl

owing, this adjective

is not included in the text.

In the Netherlands, NL1 and NL2 both have a wet climate and level

land. NL1 however has medium or medium

fi

ne soil textures and NL2

has only coarse soil textures (meaning > 65% sand and < 18% clay).
To di

ff

erentiate this variety in soil texture between the two AEZs in the

Netherlands, NL1 was labelled NL1-clay and NL2 is labelled NL2-sand
in

fi

gures and tables.

2.2. Study approach

To identify drivers and barriers, we used the theory of planned

behaviour. According to the theory of planned behaviour (

Ajzen, 1991

),

people base their behaviour on three main constructs: 1) their attitude,
2) their subjective (social) norms and 3) the degree of perceived be-
havioural control. In this framework, an attitude refers to the degree to
which a person expects a certain outcome, together with the desirability
of that outcome. An outcome is an expected result or impact of the
practice, for example increased weed pressure or improved soil fertility.
Subjective norm refers to the in

fl

uence from social referents to perform

a behaviour. Referents are a social in

fl

uence, such as a fellow farmer or

an agricultural advisor. Perceived behaviour control refers to perceived
support or hindrance from control factors. A control factor is a speci

fi

c,

often local, condition that governs the impact of the practice, or facil-
itates or hampers its adoption. These three constructs together lead to
an intention, which might lead to a certain behaviour (

Ajzen, 1991

).

Farmers were questioned about four types of inputs: incorporation

of small grain cereal straw or grain maize straw; cultivation of green
manures or cover crops; application of compost; and application of
farmyard manure (FYM). Not all practices were included in the ques-
tionnaire of each AEZ. Incorporation of straw was included in

fi

ve AEZs.

Cultivation of green manures or cover crops was included in six AEZs.
Application of compost was included in two AEZs. Application of FYM
was included in one AEZ (

Table 2

).

Our study approach consisted of two steps: 1) a qualitative step to

identify relevant outcomes, referents and control factors for each
practice; 2) a quantitative step to quantify each relevant outcome, re-
ferent or control factor. For the

fi

rst step, semi-structured interviews

were conducted with a smaller number of farmers, whilst for the second
step, a much larger farm survey was conducted. In this manner, we used
a bottom-up approach by using farmer knowledge on their local
farming conditions in each region.

2.3. Step 1: semi-structured interviews

In the

fi

rst step, 5

–

10 farmers were interviewed in each AEZ in order

to identify outcomes, referents and control factors for each practice.
Farmers selected for the semi-structured interviews were located in the
speci

fi

c AEZ and had the desired slope and soil type (

Fig. 1

and

Table 1

). The objective of these semi-structured interviews was to use

farmer knowledge to identify relevant factors for each practice, based
on the theory of planned behaviour. Farmers were asked

fi

ve questions

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

43

Page 3

Figures and page graphics, page 3

to identify outcomes of each practice, four questions to identify re-
ferents for each practice and three questions to identify control factors
for each practice (see for a list the Supplementary Information [SI]

Table 1

).

The semi-structured interviews in the six AEZs resulted in 298

identi

fi

ed outcomes, referents and control factors. Each of these was

related to a practice and an AEZ. As could be expected, a substantial
number of these items were similar, or almost similar, between prac-
tices and AEZs. Therefore, mentioned outcomes, referents and control
factors were clustered in 110 classes (40 outcome classes, 13 referent
classes and 57 control factor classes). Following this, they were given
shorthand labels (such as soil structure, or contract workers). The 110
classes were clustered into nine main categories (

Table 3

). The nine

main categories were: soil type & climate, soil quality, crop protection,
land use, technical,

fi

nancial, environmental impact, legal and social.

As such, the categories were based on insights provided by farmers.

2.4. Step 2: farm survey

The outcomes, referents and control factors for the use of organic

inputs identi

fi

ed in the semi-structured interviews were quanti

fi

ed in a

large farm survey. For each outcome, referent and control factor, two

questions were asked, based on the theory of planned behaviour. In this
manner, the attitude, subjective norm and perceived behavioural con-
trol on the use of organic inputs could be calculated. In addition,
farmers were also asked to report on their current usage of each organic
input. Farmers were asked whether they cultivate green manures or
cover crops, incorporate straw and/or use FYM or compost, on at least
one of their

fi

elds.

The sampling for the questionnaires depended on the availability of

a valid sampling frame of arable farmers within each country (

i.e.

contact details of farmers). The most ideal sampling frame to obtain a

Fig. 1.

Map of study area indicating the six agro-ecological zones in four European countries (the Netherlands, Belgium, Austria and Italy).

Table 1

Characteristics of each agro-ecological zone. Climate zones follow

Metzger et al. (2005)

. Aridity index is calculated by dividing annual precipitation by potential

evapotranspiration, using spatial climatic data for the period 1975-2009(

Janssen et al., 2009

). A lower aridity index indicates a drier climate. Soil texture classes

follow classes used in the European soil database (

EC and ESBN, 2004

).

Climate zone

Average aridity index of the climate zone

Slope

Soil texture

AT1

Pannonian

0.51 (dry)

level (0°) or gentle (2-3°)

Medium

BE1

Atlantic Central

0.73 (wet)

nearly level (1°)

Medium

fi

ne

IT1-level

Mediterranean North

0.38 (very dry)

level (0°) or gentle (2-3°)

Coarse to medium

fi

ne

IT2-sloping

Mediterranean North

0.38 (very dry)

gentle to moderate (2-7°)

Medium or medium

fi

ne

NL1-clay

Atlantic North and Central

0.76 (wet)

level (0°)

Medium or medium

fi

ne

NL2-sand

Atlantic Central

0.76 (wet)

level (0°)

Coarse

Table 2

Overview of agro-ecological zones and practices included in survey.

Incorporation of
straw

Cultivation of green
manures/catch crops

Compost

FYM

AT1

X

BE1

X

X

X

X

IT1 (level)

X

X

IT2 (sloping)

X

X

NL1 (clay)

X

X

NL2 (sand)

X

X

X

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

44

Page 4

Figures and page graphics, page 4

Table

3

Classi

fi

cation

of

identi

fi

ed

outcomes,

referents

and

control

factors

into

nine

categories.

Soil

type

&

climate

Soil

quality

Crop

protection

Land

use

Technical

Financial

Environmental

impact

Legal

Social

Control

factors

Outcomes

Outcomes

Outcomes

Outcomes

Outcomes

Outcomes

Referents

Referents

Clay

soil

Long

term

quality

Attracting

insects

Crop

rotation

Heterogeneous

spread

of

input

Costs

Landscape

view

Government

Advisors

Weather

Reduced

erosion

Diseases

Extensi

fi

cation

Machinery

Costs

cultivation

Nitrogen

leaching

Control

factors

Agricultural

education

Wet

climate

Soil

fauna

Fungal

diseases

Control

factors

Polluted

compost

Crop

yields

Soil

carbon

sequestration

Administrative

demands

Contract

workers

Soil

fertility

Herbicide

use

Compatibility

GM

Residue

incorporation

Fertiliser

use

Control

factors

Burning

not

allowed

Family

Soil

health

Nematodes

Crop

rotation

Sowing

cover

crops

Fuel

use

Nitrogen

leaching

Legal

nutrient

limits

Fellow

farmers

Soil

nutrients

Pesticide

use

Cultivation

potatoes

Timing

application

Income

Legal

sowing

restrictions

Government

Soil

organic

matter

Weeds

Cultivation

silage

corn

Control

factors

Labour/time

Subsidy

Land

owners

Soil

structure

Weeds,

pests,

diseases

Cultivation

winter

wheat

#

fi

eld

operations

Protein

content

Livestock

farmers

Soil

water

Sod

seeding

Adjacent

agricultural

land

Risk

low

biomass

GM

Magazines

Soil

workability

Compatibility

CT

Control

factors

Study

club

Straw

decomposition

Knowledge

Availability

of

FYM

Suppliers

Uncertainty

N

release

Legislation

on

e

ff

ective

N

Availability

of

straw

Control

factors

Machinery

Av.

of

compost

Contract

workers

Night

harvests

Costs

Cooperation

livestock

Ploughing

straw

Costs

chopping

straw

Land

exchange

Residue

incorporation

Costs

fertilisers

Protein

content

contracts

Seeding

Fertiliser

use

Timing

application

(of

input)

Fodder

need

Variation

in

quality

High

biomass

straw

Income

Labour/time

Labour

for

incorporating

Labour

for

sowing

Land

availability

Compatibility

livestock

Loss

of

income

Market

demands

(Availability

of)

other

organic

inputs

Seed

costs

Storage

facilities

Straw

as

crop

cover

Straw

prices

Subsidy

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

45

Page 5

Figures and page graphics, page 5

completely random sample is a nation-wide database of farmer ad-
dresses. Such a database was available for Belgium (Flanders) and the
Netherlands. In these countries farmers were invited by letter to par-
ticipate in the farm survey. In Austria and Italy researchers depended
on farmer associations, farmer extension services or other contacts to
distribute the questionnaires. Questionnaires were

fi

lled online (Austria

and the Netherlands) or as a paper questionnaire (Belgium and Italy).
Response rates varied from 12 to 59% (

Table 4

).

To reduce the length of the questionnaires and increase the response

rate, questionnaires in Belgium and the Netherlands were split into two
or three parts allocated to di

ff

erent groups of farmers. As such, each

group of farmers received a questionnaire with a common introduction
section combined with in-depth questions for only one or a few speci

fi

c

types of organic input(s). In addition, to reduce errors in farmers

’

an-

swers, respondents were not obliged to

fi

ll out every question. In the

case of partly completed questionnaires, only the

fi

lled parts were used

in the analysis. For these two reasons, numbers of farmers di

ff

ered

between analyses. Questionnaires were returned during the summer
and autumn of 2013. Filled questionnaires were checked for irregula-
rities (typing mistakes or extreme numbers) and if any were found these
answers were removed from analysis.

Targeting farmers with similar conditions for slope and soil texture

within one AEZ proved to be di

ffi

cult as these characteristics di

ff

er on

small geographical scales. Overall, reported soil textures and slopes of
the respondents in each AEZ showed correspondence with the targeted
AEZs (

Table 1

) but there was also considerable variation within each

AEZ (

Table 5

).

In Austria, respondents to the farm survey had a very diverse range

of slopes and soil textures. In Belgium, farmers had mainly loamy soils
(91%) and mostly level to gently sloping lands. In Italy, IT1 farmers had
mainly level land and in IT2 farmers had mainly gentle to steep sloping
land. In the Netherlands, farmers in NL1 had mainly clay soils and fa-
mers in NL2 had mainly sandy soils.

2.4.1. Quanti

fi

cation of attitude, subjective norm and perceived behavioural

control

In the semi-structured interviews, relevant outcomes, referents and

control factors were identi

fi

ed for each combination of organic input

and AEZ. In the larger farm survey (step 2), these were quanti

fi

ed on a

scale of 1 to 10 by asking pairs of questions. For each identi

fi

ed out-

come, two types of questions were asked in the farm survey: 1) To
which degree a farmer expects a certain outcome (

i.e.

, result, e

ff

ect)

from the given practice (

‘

belief strength

’

) and 2) how is the outcome

valued on a scale from

‘

bad

’

to

‘

good

’

(

‘

outcome evaluation

’

), both on a

Likert scale from 1 to 5. The Likert scale was proposed by Rensis Likert
(Likert 1932) as a means to measure the level of agreement or dis-
agreement with given statements in questionnaires and has been com-
monly used since then. For example: a possible outcome from the ap-
plication of compost is improved soil structure. In the farm survey,
farmers were

fi

rst asked to which degree they expected compost to

improve soil structure (1 = very little, 5 = very much) and second how
they evaluated an improvement in soil structure (1 = very bad, 5 =
very good).

For each identi

fi

ed referent, two types of questions were asked in

the farm survey: 1) how motivated are they to comply with the re-
ferents

’

view (

‘

motivation to comply

’

) and 2) to which degree the re-

ferent is positive or negative towards a practice (

‘

normative belief

’

),

both on a Likert scale from 1 to 5.

For each identi

fi

ed control factor, two types of questions were asked

in the farm survey: 1) to which degree that control factor is valid for the
farm (

‘

control strength

’

) and 2) to which degree the control factor

makes the practice attractive or di

ffi

cult (

‘

control power

’

), both on a

Likert scale from 1 to 5.

Values for outcome evaluations, normative belief and control power

were lowered by three points to give a negative to positive scaling (-2 to
+2). Next, values for each pair of questions were multiplied to obtain a
score for attitude, subjective norm and perceived behavioural control
(scores ranging from -10 to +10), see equations

1

to 3.

=

−

attitude

belief strength

outcome valuation

*(

3)

i

i

i

(1)

=

−

subjective norm

motivation to comply

normative belief

*(

3)

k

k

k

(2)

=

−

perceived behavioural control

control strength

control power

*(

3)

m

m

m

(3)

2.4.2. Classi

fi

cation as drivers or barriers

For each attitude, subjective norm and perceived behavioural con-

trol, the mean value across all respondents in an AEZ was calculated,
together with the 95% con

fi

dence interval. The 95% con

fi

dence in-

terval was calculated as

1.96 *

sd

N

in which sd means standard deviation

and N is the number of farmers who answered the question. Values
were considered signi

fi

cantly di

ff

erent from zero when the 95% con-

fi

dence interval did not include 0. Signi

fi

cant positive values were

Table 4

Numbers of farmers included in the semi-structured interviews (step 1) and the
larger farm survey (step 2).

Step 1

Step 2

Semi-structured
interviews

Questionnaires sent

Response

Response rate

AT1

8

open online survey

34

NA

BE1

7

1600

430

27%

IT1-level

8

211

124

59%

IT2-sloping

9

165

98

59%

NL1-clay

10

2700

336

12%

NL2-sand

5

2000

241

12%

Table 5

: Characteristics (slopes and soil texture) of the agro-ecological zones and their farms in the survey, averaged per agro-ecological zone. N indicates number of farmers
on which the analysis is based; if a range is speci

fi

ed, this means that the number of farmers varied by practice.

AT1 (N = 34)

BE1 (N = 371-395)

IT1-level (N = 102-114)

IT2-sloping (N = 82-85)

NL1-clay (N = 331-333)

NL2-sand (N = 217-219)

Slope (mean percentage farm area)

Level (0°)

18%

39%

80%

8%

100%

100%

Nearly level (1°)

22%

31%

10%

8%

0%

0%

Gently sloping (2-3°)

32%

22%

5%

31%

0%

0%

Sloping (4-7°)

16%

7%

4%

39%

0%

0%

Steep (> 8°)

12%

2%

1%

14%

0%

0%

Soil texture (mean percentage farm area)

Sand

26%

8%

12%

1%

1%

93%

Loam

40%

91%

72%

62%

7%

1%

Clay

32%

1%

16%

38%

91%

1%

Peat

0%

0%

0%

0%

0%

4%

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

46

Page 6

Figures and page graphics, page 6

classi

fi

ed as drivers. Signi

fi

cant negative values were classi

fi

ed as bar-

riers.

As described above, attitude, subjective norm and perceived beha-

vioural control were based on two questions. The

fi

rst question de-

termines the

‘

strength

’

of a factor (from 1 to 5), while the second

question illustrates how a farmer

‘

evaluates

’

a factor (from negative to

positive). Whilst an outcome or a control factor can be evaluated very
negatively, if the strength is very low (

e.g.

below 3), than the chance of

this occurring is still considered very small. We therefore added a
second dimension to the classi

fi

cation of drivers and barriers, denoting

all drivers and barriers which had an average

‘

strength

’

score below 3 as

‘

potential

’

. These latter factors were perceived to have a positive or

negative impact, but farmers considered the likelihood of this occurring
less than average (

Fig. 2

).

Each factor belonged to one of the 110 classes and nine main ca-

tegories (

Table 3

). If two identi

fi

ed factors for a practice and AEZ fell

into the same class (

e.g.

soil fertility) and they were evaluated both

positive (or both negative), the average was taken. When two identi

fi

ed

factors for a practice and AEZ fell into the same sub category but the
signs di

ff

ered (the one being negative and the other positive), we

wanted to keep this information visible in the results. Therefore, in
these cases they were both kept separate in the analysis (meaning the
speci

fi

c class can act both positively or negatively for applying given

practice).

3. Results

3.1. Current use of organic inputs

In all AEZs, farmers used organic inputs, but at varying quantities

(

Table 6

). When cultivating cereals (including grain maize), most

farmers incorporated straw, intermittently or consistently over the
years, except for NL1. In BE1, fewer farmers incorporated straw (26%),
probably due to the high use of FYM (straw is exported to livestock farm
and imported as FYM).

A large di

ff

erence in the cultivation of green manures or cover crops

is observed between the six AEZs (

Table 6

). While in AT1, BE1, NL1 and

NL2 most farmers (> 80%) cultivated green manures or cover crops on
at least one of their

fi

elds, only a minority (10%) cultivated green

manures or cover crops in IT1 and IT2.

A higher percentage of farmers in IT1 and IT2 (42 and 55%) used

compost compared to farmers in AT1 and BE1 (17% and 8%), and with
NL1 and NL2 in between (35% and 29%). The use of FYM varied
widely, with the highest percentage of farmers using FYM in BE1 and
IT2 (71% and 67%) and the lowest in NL2 (16%). In the Netherlands,
farmers on sandy soils are often located near pig farms, which create a
large availability of slurry, possibly explaining the low use of FYM.

3.2. Drivers and barriers for the incorporation of straw

Incorporation of straw was included in the farm survey of

fi

ve AEZs

(BE1, IT1, IT2, NL1 and NL2). The total number of outcomes, referents
and control factors identi

fi

ed was 96 (summed over the

fi

ve AEZ

’

s, or

on average 19.2 per AEZ). Out of these, 48 were evaluated positively as
drivers, of which 6 potential drivers. 35 factors were evaluated sig-
ni

fi

cantly negatively as barriers, of which 16 potential (

Fig. 3

). Of the

drivers, around 40% were related to soil quality (N = 19). Of the bar-
riers, almost half were

fi

nancial (N = 17), yet there were also some

fi

nancial drivers (N = 6). All outcomes and control factors related to

crop protection were evaluated as barriers (4 out of 4).

In all AEZs, e

ff

ects on soil structure and SOM content were identi-

fi

ed as outcomes and evaluated as drivers for straw incorporation

(

Fig. 3

).

In almost all AEZs - besides BE1

–

impacts on weeds, pests and

diseases in general or speci

fi

cally fungal diseases were evaluated as a

barrier for straw incorporation. In addition, costs of straw incorporation
and loss of income from selling were also evaluated as barriers for straw
incorporation in all AEZs. In most AEZs, the subjective norms of re-
ferents were positive for straw incorporation. Only in BE1, a negative
subjective norm exists from fellow farmers.

In BE1 (

Fig. 3

a), legal nutrient limits were seen as a driver as well as

a barrier. Like the Netherlands, the region of Flanders in Belgium where
the study was conducted, is a Nitrate Vulnerable Zone, which gives
stricter limitations on nutrient inputs for farmer. Straw is however not
counted within the legal nutrient limits, therefore it was seen by some
farmers as an easy manner to increase SOM content. At the same time,
other farmers prefer to add N to straw for decomposition, in which case
the legal nutrient limits are a barrier. In addition, it is a legal obligation
for farmers in Flanders (Belgium) to measure nitrate residues in autumn
to prove that their

fi

elds will not cause excessive nitrate leaching. Some

farmers also indicated that an advantage of incorporating straw is that
it immobilises N and thus lowers the nitrate residue in autumn. The
apparent contradictory results regarding straw incorporation and
manure legislation due to the Nitrate Directive illustrates the com-
plexity of the decision making process. As Belgian farmers often apply
FYM

–

which also has a positive e

ff

ect on SOM, this makes the in-

corporation of straw less attractive or necessary to maintain soil
quality.

In Italy (both IT1 and IT2;

Fig. 3

bc), legal prohibition of burning

straw was considered a driver for straw incorporation. In IT1 speci

fi

-

cally, e

ff

ects of straw incorporation on product quality (protein con-

tent) were considered a driver, while in IT2 availability of adequate
machinery for chopping and incorporating residue was considered a
driver.

In the Netherlands (NL1 and NL2;

Fig. 3

de), reduced labour or time

Fig. 2.

Graphical illustration of the division on potential barriers, barriers,

potential drivers and drivers, based on average scores on underlying questions.
* combined score refers to the mean value for attitude, subjective norm or
perceived behavioural control. ** strength refers to the mean value for the

‘

strength

’

questions (outcome strength, motivation to comply and control

strength).

Table 6

Use of organic inputs in each agro-ecological zone. Bold numbers indicate
combinations of AEZ and input type for which further questions on outcomes,
referents and control factors are included in the survey. For straw incorpora-
tion, percentages are calculated as share of the farmers who cultivate the spe-
ci

fi

ed crop.

AT1

BE1

IT1-
level

IT2-
sloping

NL1-
clay

NL2-
sand

Straw incorporation (% farmers incorporating straw sometimes to always)

a

small grain cereal

straw

71%

26%

–

–

68%

60%

maize straw

88%

94%

–

–

38%

65%

cereals, maize or

sun

fl

ower

–

–

93%

69%

–

–

Green

manure or cover crops (% farms cultivating GM or CC)

GM or CC

93%

87%

10%

10%

84%

83%

Application FYM or compost (% farmers applying compost or FYM on at least some part of

the land)

Compost

17%

8%

42%

55%

35%

29%

FYM

46%

71%

57%

67%

39%

16%

a

Only farmers are included when speci

fi

c crop (maize, cereal) was present in

crop rotation of farm. In Italy, sun

fl

ower was also included in the question on

straw incorporation.

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

47

Page 7

Figures and page graphics, page 7

requirements for straw incorporation (compared to removing it from
the land) and positive e

ff

ects on workability of the soil were considered

important drivers. Fertiliser use was a strong barrier, because farmers
believe additional fertiliser is needed for the decomposition of straw.

3.3. Drivers and barriers for the cultivation of green manures or cover crops

Cultivation of green manures or cover crops was evaluated in the

farm survey of all six AEZs. The total number of outcomes, referents and
control factors identi

fi

ed for the cultivation of green manures or cover

crops was 144 (summed over the six AEZs, or on average 24 per AEZ).
Out of these, 81 were evaluated positively as drivers and 44 were
evaluated negatively as barriers. Of the drivers, 35% were related to
soil quality (N = 28). One third of the barriers was

fi

nancial (N = 14),

yet there were also some

fi

nancial drivers (N = 10). All outcomes and

control factors for green manures related to environmental impact were
evaluated as drivers (6 out of 6).

As for straw incorporation, e

ff

ects on soil structure and SOM content

were identi

fi

ed and evaluated as drivers in each AEZ for the cultivation

of green manures or cover crops (

Fig. 4

). The e

ff

ect of green manures or

cover crops on soil erosion was also identi

fi

ed and evaluated as a driver

in all AEZs except IT1 (this factor was not included in survey because it
was not mentioned in the interviews). In the Netherlands (NL1 and
NL2) subjective norms of all referents were positive, unlike for example
Italy (IT1 and IT2) where especially fellow farmers and family were
perceived to have a negative view on the cultivation of green manures
or cover crops.

In four AEZs (AT1, BE1, NL1 and NL2) weeds, pests and diseases (as

a general term) or more speci

fi

cally increases in weeds, nematodes,

herbicide use or pesticide use (as speci

fi

c terms) were evaluated ne-

gatively as barriers for the cultivation of green manures or cover crops.
In BE1 however, perceived negative e

ff

ects on weeds and herbicide use

were only potential (having a lower strength). In IT1 and IT2 issues
with crop protection were not mentioned in the semi-structured inter-
views with the farmers and therefore not included in the farm survey. In
all AEZs, costs and e

ff

ects on income were barriers for the cultivation of

Fig. 3.

Drivers and barriers for incorporation

of straw per agro-ecological zone.

■

= mean

attitude score on outcome;

●

= mean sub-

jective norm of referent

▲

= mean perceived

behavioural control on control factor. Lines
indicate 95% con

fi

dence interval. * indicates

an

underlying

strength

score < 3.

N = numbers of farmers included in analysis.
Numbers in [] link to farmers

’

descriptions in

SI

Table 2

. GM = green manure. Colours in-

dicate main categories. (For interpretation of
the references to colour in this

fi

gure legend,

the reader is referred to the web version of this
article).

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

48

Page 8

Figures and page graphics, page 8

green manures or cover crops.

In AT1 (

Fig. 4

a), e

ff

ects of cultivating green manures or cover crops

on the water holding capacity of the soil was evaluated as a driver as
well as a barrier, consistent with previous experimental

fi

ndings

(

Bodner et al., 2011

;

Bodner, 2013

). Austrian farmers can receive a

subsidy for the cultivation of green manures or cover crops if they
follow a training, which was evaluated as a driver.

In Flanders (BE1;

Fig. 4

b), farmers could also receive a subsidy for

cultivating green manures or cover crops at the time the survey was
conducted. To be eligible for subsidy, farmers in Flanders have to sow
the green manure before a certain date (before the 1

st

of September or

the 15

th

of October, depending on their location). As the time period

between harvest of some crops and legal sowing date is perceived as too
short, this preconditions was considered a barrier. Crops harvested late
in autumn were alsoconsidered a barrier for sowing cover crops. One of
the most important perceived drivers for farmers for sowing cover crops
in Flanders was that they result in uptake of remaining mineral N in the
soil pro

fi

le and thus prevent N leaching.

In Italy (IT1 and IT2;

Fig. 4

cd), costs were a major barrier for the

cultivation of green manures or cover crops. Additional costs include
production factors such as seeds, but also mechanical operations such as
tillage or sowing. Interestingly, farmers perceived a positive e

ff

ect of

Fig. 4.

Drivers and barriers for cultivation of

green manures or cover crops per agro-ecolo-
gical zone.

■

= mean attitude score on out-

come;

●

= mean subjective norm of referent

▲

= mean perceived behavioural control on

control factor. Lines indicate 95% con

fi

dence

intervals. * indicates an underlying strength
score < 3. N = numbers of farmers included in
analysis. Numbers in [ ] link to farmers

’

de-

scriptions in SI

Table 3

. GM = green manure.

CT = conservation tillage. For legend of col-
ours see

Fig. 6

or 8 (For interpretation of the

references to colour in this

fi

gure legend, the

reader is referred to the web version of this
article).

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

49

Page 9

Figures and page graphics, page 9

green manure or cover crops on fertiliser use in IT2, with savings of
fertiliser in the following cash crop. In IT1, having clay soils was seen as
a barrier for the cultivation of green manure or cover crops. On clay
soils, seedbed preparation for green manures might be more compli-
cated due to excessive soil water content.

In the Netherlands (NL1 and NL2;

Fig. 4

ef), improved workability of

the soil was evaluated as an important driver. This relates to perceived
reductions in fuel costs and perceived reductions in the loss of soil
during harvest. In the Netherlands (NL1 and NL2), requirements in
labour and time to cultivate green manures or cover crops was con-
sidered a barrier. This relates speci

fi

cally to the small time frame

available at the end of summer after harvesting the main crop for the
sowing of the green manure.

3.4. Drivers and barriers for the application of compost or FYM

Application of compost was included as a practice in two AEZs (BE1

and NL2-sand), while the use of FYM was included in one AEZ (BE1). As
both types of input are often imported on arable farms, we present the
results of these two input types together. The total number of outcomes,
referents and control factors identi

fi

ed for the application of compost or

FYM was 58 (summed over the six AEZs, or on average 19.3 per AEZ).
Out of these, 20 were evaluated positively as drivers and 28 were
evaluated negatively as barriers. Of the drivers, more than half were
related to soil quality (N = 13). Almost half of the barriers were

fi

-

nancial (N = 13) and a quarter of the barriers were technical (N = 7).
There were no

fi

nancial drivers for the use of compost or FYM, nor was

any driver related to crop protection or environmental impact.

For compost, the e

ff

ect on SOM content was evaluated positively by

farmers as a driver in both AEZs (

Fig. 5

ab). In BE1, e

ff

ects of compost

on various aspects related to soil quality were also evaluated as drivers
(

e.g.

soil life, soil health, soil fertility and soil structure). In the Neth-

erlands compost may be applied throughout the year - in contrast to
animal manures - making it a more attractive option compared to other
organic inputs. Therefore, the legally allowed timing of application was
also evaluated as a driver for compost in NL2. Availability of alternative
organic inputs such as animal manure, pollution of compost and re-
quired labour and time for spreading were considered barriers for using
compost in both BE1 and NL2. In addition a range of other issues were
evaluated as barriers in BE1, such as availability, costs, little knowledge
on the composition, variation in quality, lack of experience and a risk
for high nitrate residue in autumn (see also above), increases in weeds,
pests and diseases, and legal nutrient restrictions. A more thorough
discussion of the data for compost can be found in

Viaene et al. (2016)

.

For the application of FYM, a similar range of positive e

ff

ects were

found on soil quality as from compost (

e.g.

soil life, soil organic matter,

reduced erosion, soil fertility and soil structure). An important barrier
here is the need for appropriate storage facilities for FYM in Flanders
during winter. Many farmers stated that they do not have adequate
storage place and that if they must have such a place it makes the use of
farmyard manure unattractive. Another perceived barrier was the al-
ternative availability of slurry, which has lower costs.

3.5. Drivers and barriers aggregated per category

Of all the 298 identi

fi

ed outcomes, referents and control factors in

the semi-structured interviews, 149 were evaluated positively as dri-
vers, of which 21 had a mean strength score below 3 and were therefore

Fig. 5.

Drivers and barriers for application of

compost or FYM per agro-ecological zone.

■

= mean attitude score on outcome;

●

= mean

subjective norm of referent

▲

= mean per-

ceived behavioural control on control factor.
Lines indicate 95% con

fi

dence intervals. * in-

dicates an underlying strength score < 3.
N = numbers of farmers included in analysis.
Numbers in [ ] link to farmers

’

descriptions in

SI

Tables 4 and 5

. FYM = farmyard manure.

N = nitrogen. Colours indicate main cate-
gories.

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

50

Page 10

Figures and page graphics, page 10

considered as

‘

potential

’

drivers (

Fig. 6

). Out of all factors, 107 were

evaluated negatively as a barrier, of which 46 were considered as

‘

po-

tential

’

barriers.

Aggregating drivers across AEZs, a positive impact on soil quality

stands out as the most important driver for using organic inputs. For all
types of organic input, soil quality consistently has the highest count
and percentage of cases in which it is evaluated as a driver (except
environmental impact of green manures or cover crops,

Fig. 6

b).

For each type of organic input,

fi

nancial consequences are most

often mentioned as a barrier, but

‘

negative impacts on crop protection

’

has the highest percentage of cases in which it is evaluated as a barrier
compared to the total sum of barriers and drivers in that category. Both

fi

nancial consequences and crop protection are therefore important

barriers for the types of organic input considered in this study.

4. Discussion

4.1. Identi

fi

ed drivers and barriers

In this study, a large number of outcomes, referents and control

factors (298) were identi

fi

ed as relevant to farmers in their use of

organic inputs.

For all types of organic inputs, important drivers were

‘

perceived

e

ff

ects on soil quality

’

and a positive in

fl

uence from social referents.

Farmers in our survey showed a great interest in maintaining long-term
soil fertility and SOM contents. This seems in contradiction to the as-
sumption that farmers in Europe have too few incentives to use soil
conservation measures because productive capacities are not a

ff

ected

by soil degradation in the short-term (

Van den Putte et al., 2010

). Ef-

fects on SOM content and soil fertility were consistently amongst the
top drivers for each type of organic input (

Fig. 3, 4 and 5

). We con-

fi

rmed the notion that farmer behaviour is motivated by a wide array of

factors which are not all directly economic (

Glenk et al., 2017

) as

fi

-

nancial aspects were only a selected part of the total listed drivers and
barriers. Identi

fi

ed drivers more often had a higher mean strength (> 3)

than identi

fi

ed barriers, indicating a larger likelihood of occurrence. If

mentioned,

fi

nancial consequences of using organic inputs were more

often evaluated as negative than positive.

In our farm survey, farmers consistently evaluated the e

ff

ects of

organic inputs on crop protection negatively. Cereal straw may spread
an important fungal disease causing grain contamination (Fusarium
head blight, FHB) to subsequent cereals in crop rotations (

Maiorano

et al., 2008

), although some measures to relieve this pressure are also

known. The spread of FHB can be reduced when crop residues are in-
corporated into the soil (

Blandino et al., 2012

). Organic inputs have

been observed to reduce soil-borne diseases, but only if they are rich in
nitrogen (

Bailey and Lazarovits, 2003

). In a recent literature review on

the role of compost on soil-borne plant diseases,

Mehta et al. (2014)

found a large variation in e

ff

ects, but mainly positive e

ff

ects on disease

suppression when composts were enriched with bene

fi

cial soil mi-

crobes. As indicated by

Bailey and Lazarovits (2003)

, the e

ff

ect on

disease suppression in soils might manifest itself only after long-term
continuous application of organic inputs. If farmers experiencenegative
e

ff

ects on crop protection in the

fi

rst year of using a speci

fi

c type of

organic input, they might however not be willing

–

without convincing

evidence - to wait and see if this changes in the future.

4.2. Variation in drivers and barriers and the use of organic inputs between
AEZs

When considering the use of organic inputs in each AEZ (

Table 6

),

the most striking is the di

ff

erence in cultivation of green manures. In

both IT1 and IT2, only 10% of farmers cultivated green manures or
cover crops, whilst in the other AEZs this percentage was above 83%. In
IT1 and IT2 speci

fi

cally, fellow farmers and family were perceived as

having a negative view on the cultivation of green manures whilst
suppliers and advisors were somewhat neutral. (

Fig. 3

b,c). Therefore,

the community surrounding farmers does not promote the adoption of
green manures. More generally, from personal experience it is known
that, because green manure is still a relatively new practice for Italian
farmers, communication and learning from peers are very important
factors in increasing its adoption. From the experience of farmers who
are already successful with green manures, other farmers could learn
what are the best species or mixes, seed rate, seeding date, seeding
technique, and termination technique in a given soil and climate.
Currently the adoption of green manures is, however, low, so farmers
have little exposure to these practices.

4.3. Straw incorporation and N requirements

For the incorporation of straw, legal nutrient limits were mentioned

to be relevant in BE1, NL1 and NL2. Flanders (Belgium) and the
Netherlands are designated Nitrate Vulnerable Zones (

EEC, 1991

). In

these cases, farmers are restricted by legal nutrient limits when using
mineral fertilisers and/or organic inputs. In BE1, legal nutrient limits
were perceived both a driver and a barrier for the incorporation of
straw. This corresponds with the observation that fertiliser use is both a

Fig. 6.

Counts and percentages of drivers, potential drivers, barriers and po-

tential barriers per practice and category.

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

51

Page 11

Figures and page graphics, page 11

driver and a barrier in IT1. In certain cases, incorporation of straw can
supply N to crops, whilst in others, it can induce temporary N im-
mobilization and needs N for decomposition (

Hijbeek et al., 2018a

;

Silgram and Chambers, 2002

).

Moreover, straw returns phosphorus (P) and potassium (K) to soil

(which explains the driver

‘

expected reduced fertiliser use

’

). It seems

that both in BE1 and IT1, farmers value the positive e

ff

ects of straw

incorporation in the long-term (build-up of SOM content; return of P
and K), but have a negative view on the short-term needs of mineral N
fertiliser for the decomposition of straw. In Italy, farmers preferred
burning (despite the loss of organic matter and risk of

fi

re), selling or

even giving away the residues. Burning is now forbidden, which then
acts as a driver for incorporating straw in both IT1 and IT2.

4.4. Limitations of the study

This study has used a sociological methodology to improve our

understanding of agronomic practices. This resulted in a number of
interesting insights, but also involved a number of limitations. Below
we discuss the most relevant limitations.

First, slope and soil texture varied greatly within each agro-ecolo-

gical zone. Second, means of the combined scores of attitude, subjective
norm and perceived behavioural control were assessed. These concepts
are based on underlying farmer beliefs. To account for this, we divided
drivers and barriers into

‘

potential

’

drivers and barriers when their

underlying

‘

strength

’

was below 3 on average. When zooming in on one

speci

fi

c practice in one region, one can also look in more details for the

variation in the underlying beliefs, such as was for example done by

Bechini et al. (2015)

for straw incorporation in Italy and by

Viaene

et al. (2016)

for compost in Flanders.

Thirdly, drivers and barriers were analysed separately for the use of

each type of organic input. Farmers, however, indicated that the use of
one type of organic input might depend on the use of another. For
example, if they use FYM, they might not incorporate straw and if a
farmer already uses slurry this might be a reason not to use FYM. Both
the Netherlands and Belgium have a large supply of animal manure due
to the presence of a relatively large livestock sector (

Oenema and

Berentsen, 2004

;

Viaene et al., 2016

). Sometimes, animal slurry is even

o

ff

ered for free to arable farmers. In these cases, this cheap alternative

organic input is a barrier for the use of for example compost (BE1 and
NL2;

Fig. 5

ab). If all the amounts of organic inputs used by a farmers

are known, one can also express the total sum in an aggregated measure
(for example as total C or e

ff

ective C, see

Hijbeek et al., 2018b

). This

information was, however, not available for all our regions. In addition,
aggregating all organic inputs may ignore robust drivers and barriers
for a speci

fi

c practice, which was the focus of this study.

5. Conclusion

Farmers across all six AEZs considered improvements in soil quality

(

e.g.

soil structure, soil fertility, soil health) as drivers and in most cases

there was a positive in

fl

uence from social referents. Many perceived

barriers related to crop protection (

e.g.

e

ff

ects on the incidence of

weeds, pests and diseases or e

ff

ects on herbicide or pesticide require-

ments) and

fi

nancial consequences (higher costs; income forgone).

Other barriers were more context-speci

fi

c such as manure legislation or

a large and free availability of slurry.

Our

fi

ndings show that farmers perceive a trade-o

ff

between posi-

tive e

ff

ects on soil quality but negative ones on soil born parasites or

plant diseases while using organic inputs. Farmers, therefore, require
speci

fi

c guidance on how best to reduce the pressure of weeds, pests

and diseases with site- or farming-speci

fi

c advice. These are relevant

insights if agricultural and environmental policies aim to include the
use of organic inputs to maintain or increase SOM contents.

Currently from a farmers

’

perspective,

fi

nancial consequences of

using organic inputs cannot be assumed to be neutral in the short-term.

This highlights the need for more research into the long-term

fi

nancial

consequences of using organic inputs. In the meantime, when pro-
moting societal bene

fi

ts of using organic inputs beyond the farm-gate

(

e.g.

biodiversity conservation or soil carbon sequestration),

fi

nancial

consequences should be accounted for.

Financial support

This publication was

fi

nancially supported by the Dutch Ministry of

Economic A

ff

airs (KB14 and PPS Sustainable Soil Management TKI-AF-

12054A) and by the European Commission under the CATCH-C project
(Grant Agreement N° 289782) within the 7th Framework Programme
for Research, Technological Development and Demonstration. Its con-
tent does not represent the o

ffi

cial position of the EC and is entirely the

responsibility of the authors.

Acknowledgements

Our gratitude goes to all European farmers who spared some of their

time to

fi

ll in the questionnaire. Setting up a large scale farm survey

would not have been possible without numerous colleagues across
di

ff

erent institutes. In Austria, main contacts were the provincial and

regional o

ffi

cials of the chamber of agriculture in Lower Austria. In

Belgium, data was collected with the help of Erwin Wauters (ILVO). In
Italy, we received support from universities of Ancona, Bari, Milano,
Napoli Udine, Pisa, Teramo, Tuscia, Ancona and Perugia; provincial
and regional o

ffi

cials; farmers unions (Coldiretti, Confagricoltura,

Confederazione Italiana Agricoltori); CadirLab (Quargnento, AL);
Consorzio Agrario di Siena; advisors of the Italian Farm Accountancy
Data Network; Chiara Costamagna; students of the University of Torino
and University of Milano. In the Netherlands, Rob Smidt helped with
extracting farmers

’

addresses from the database and Bert Rijk supported

the survey logistics. We thank all colleagues for their e

ff

orts and sup-

port. In addition, we thank two anonymous reviewers for their con-
structive comments and Laura Webb for reading a draft version of the
manuscript.

Appendix A. Supplementary data

Supplementary material related to this article can be found, in the

online version, at doi:

https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.01.008

.

References

Ajzen, I., 1991. The theory of planned behavior. Organ. Behav. Hum. Decis. Process. 50,

179

–

211

.

Bailey, K.L., Lazarovits, G., 2003. Suppressing soil-borne diseases with residue manage-

ment and organic amendments. Soil Tillage Res. 72, 169

–

180

.

Bechini, L., Costamagna, C., Zavattaro, L., Grignani, C., Bijttebier, J., Ruysschaert, G.,

2015. Barriers and drivers towards the incorporation of crop residue in the soil.
Analysis of Italian farmers

’

opinion with the theory of planned behaviour. Ital. J.

Agron. 10, 178

–

184

.

Bellamy, P.H., Loveland, P.J., Bradley, R.I., Lark, R.M., Kirk, G.J.D., 2005. Carbon losses

from all soils across England and Wales 1978

–

2003. Nature 437, 245

.

Bijttebier, J., Ruysschaert, G., Hijbeek, R., Werner, M., Pronk, A.A., Zavattaro, L., Bechini,

L., Grignani, C., ten Berge, H., Marchand, F., Wauters, E., 2018. Adoption of non-
inversion tillage across Europe: Use of a behavioural approach in understanding
decision making of farmers. Land Use Policy 78, 460

–

471

.

Blandino, M., Haidukowski, M., Pascale, M., Plizzari, L., Scudellari, D., Reyneri, A., 2012.

Integrated strategies for the control of Fusarium head blight and deoxynivalenol
contamination in winter wheat. Field Crops Res. 133, 139

–

149

.

Bodner, G., 2013. Hydrologische E

ff

ekte des Zwischenfruchtanbaus im Trockengebiet.

Innovation Universität für Bodenkultur Wien, Austria

.

Bodner, G., Summerer, H., Ecker, F., Rosner, J., 2011. Zwischenfruchtbau ist auch im

Trockengebiet machbar Ländlicher Raum.Online-Fachzeitschrift des
Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft. Umwelt und Wasserwirtschaft

.

Bollag, J.-M., Myers, C.J., Minard, R.D., 1992. Biological and chemical interactions of

pesticides with soil organic matter. Sci. Total Environ. 123

–

124, 205

–

217

.

Burton, R.J., 2004. Reconceptualising the

‘

behavioural approach

’

in agricultural studies: a

socio-psychological perspective. J. Rural Stud. 20, 359

–

371

.

Capriel, P., 2013. Trends in organic carbon and nitrogen contents in agricultural soils in

Bavaria (south Germany) between 1986 and 2007. Eur. J. Soil Sci. 64, 445

–

454

.

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

52

Page 12

Figures and page graphics, page 12

Chang, E.-H., Chung, R.-S., Tsai, Y.-H., 2007. E

ff

ect of di

ff

erent application rates of or-

ganic fertilizer on soil enzyme activity and microbial population. Soil Sci. Plant Nutr.
53, 132

–

140

.

Chapman, S.J., Bell, J.S., Campbell, C.D., Hudson, G., Lilly, A., Nolan, A.J., Robertson,

A.H.J., Potts, J.M., Towers, W., 2013. Comparison of soil carbon stocks in Scottish
soils between 1978 and 2009. Eur. J. Soil Sci. 64, 455

–

465

.

Christensen, B.T., Johnston, A.E., 1997. Chapter 18 Soil organic matter and soil

quality

—

Lessons learned from long-term experiments at Askov and Rothamsted. Dev.

Soil Sci. 25, 399

–

430

.

Dersch, G., 2015. Die Humusgehalte der heimischen Ackerböden haben sich positiv en-

twickelt. BauernZeitung p. 6

.

EC, 2013. Regulation (EU) No 1306/2013 of the European parliament and of the council

of 17 D ecember 2013 on the

fi

nancing, management and monitoring of the common

agricultural policy. Annex II. O

ff

. J. Eur. Union

.

EC and ESBN, 2004. The European Soil Database Distribution Version 2.0, CD-ROM, EUR

19945 EN. European Commission and the European Soil Bureau Network

.

EEC, 1991. Council Directive 91/676/ EEC of 12 December 1991 concerning the pro-

tection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources. O

ff

. J.

l 375, 12

.

Fantappiè, M., L

’

Abate, G., Costantini, E.A.C., 2011. The in

fl

uence of climate change on

the soil organic carbon content in Italy from 1961 to 2008. Geomorphology 135,
343

–

352

.

Freibauer, A., Rounsevell, M.D., Smith, P., Verhagen, J., 2004. Carbon sequestration in

the agricultural soils of Europe. Geoderma 122, 1

–

23

.

Frelih-Larsen, A., Bowyer, C., Albrecht, S., Keenleyside, C., Kemper, M., Nanni, S.,

Naumann, S., Mottershead, D., Landgrebe, R., Andersen, E., Ban

fi

, P., Bell, S.,

Brémere, I., Cools, J., Herbert, S., Iles, A., Kampa, E., Kettunen, M., Lukacova, Z.,
Moreira, G., Kiresiewa, Z., Rouillard, J., Okx, J., Pantzar, M., Paquel, K., Pederson, R.,
Peepson, A., Pelsy, F., Petrovic, D., Psaila, E.,

Š

arapatka, B., Sobocka, J., Stan, A.-C.,

Tarpey, J., Vidaurre, R., 2016. Updated Inventory and Assessment of Soil Protection
Policy Instruments in EU Member States. Ecologic Institute, Berlin

.

Glenk, K., Shrestha, S., Topp, C.F., Sánchez, B., Iglesias, A., Dibari, C., Merante, P., 2017.

A farm level approach to explore farm gross margin e

ff

ects of soil organic carbon

management. Agric. Syst. 151, 33

–

46

.

Goidts, E., van Wesemael, B., 2007. Regional assessment of soil organic carbon changes

under agriculture in Southern Belgium (1955

–

2005). Geoderma 141, 341

–

354

.

Heikkinen, J., Ketoja, E., Nuutinen, V., Regina, K., 2013. Declining trend of carbon in

Finnish cropland soils in 1974

–

2009. Glob. Change Biol. 19, 1456

–

1469

.

Hijbeek, R., Wolf, J., van Ittersum, M.K., 2013. A Typology of Farming Systems, Related

Soil Management and Soil Degradation in Eight European Countries. D2.242, CATCH-
C Report. Wageningen University and Research Centre, Wageningen, pp. 226

.

Hijbeek, R., ten Berge, H.F.M., Whitmore, A.P., Barkusky, D., Schröder, J.J., van Ittersum,

M.K., 2018a. Nitrogen fertiliser replacement values for organic amendments appear
to increase with N application rates. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 110, 105

–

115

.

Hijbeek, R., Pronk, A., van Ittersum, M., ten Berge, H., Bijttebier, J., Verhagen, A., 2018b.

What drives farmers to increase soil organic matter? Insights from the Netherlands.
Soil Use Manag. 34, 85

–

100

.

Janssen, S., Andersen, E., Athanasiadis, I.N., van Ittersum, M.K., 2009. A database for

integrated assessment of European agricultural systems. Environ. Sci. Policy 12,
573

–

587

.

Johnston, A.E., Poulton, P.R., Coleman, K., Donald, L.S., 2009. Chapter 1 soil organic

matter: its importance in sustainable agriculture and carbon dioxide

fl

uxes. Advances

in Agronomy. Academic Press, pp. 1

–

57

.

Lynne, G.D., Shonkwiler, J.S., Rola, L.R., 1988. Attitudes and farmer conservation

behavior. Am. J. Agric. Econ. 70, 12

–

19

.

Maiorano, A., Blandino, M., Reyneri, A., Vanara, F., 2008. E

ff

ects of maize residues on the

Fusarium spp. infection and deoxynivalenol (DON) contamination of wheat grain.
Crop. Prot. 27, 182

–

188

.

Mehta, C.M., Palni, U., Franke-Whittle, I.H., Sharma, A.K., 2014. Compost: its role, me-

chanism and impact on reducing soil-borne plant diseases. Waste Manag. 34,
607

–

622

.

Metzger, M.J., Bunce, R.G.H., Jongman, R.H.G., Mücher, C.A., Watkins, J.W., 2005. A

climatic strati

fi

cation of the environment of Europe. Glob. Ecol. Biogeogr. 14,

549

–

563

.

Oenema, O., Berentsen, P., 2004. Manure Policy and MINAS: Regulating Nitrogen and

Phosphorus Surpluses in Agriculture of the Netherlands. OECD

.

Panagos, P., Borrelli, P., Meusburger, K., Alewell, C., Lugato, E., Montanarella, L., 2015.

Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale. Land Use
Policy 48, 38

–

50

.

Reeves, D.W., 1997. The role of soil organic matter in maintaining soil quality in con-

tinuous cropping systems. Soil Tillage Res. 43, 131

–

167

.

Reijneveld, A., van Wensem, J., Oenema, O., 2009. Soil organic carbon contents of

agricultural land in the Netherlands between 1984 and 2004. Geoderma 152,
231

–

238

.

Reynolds, B., Chamberlain, P.M., Poskitt, J., Woods, C., Scott, W.A., Rowe, E.C.,

Robinson, D.A., Frogbrook, Z.L., Keith, A.M., Henrys, P.A., Black, H.I.J., Emmett,
B.A., 2013. Countryside Survey: National

“

Soil Change

”

1978

–

2007 for Topsoils in

Great Britain

—

Acidity, Carbon, and Total Nitrogen Status. Vadose Zone J. 12

.

Silgram, M., Chambers, B.J., 2002. E

ff

ects of long-term straw management and fertilizer

nitrogen additions on soil nitrogen supply and crop yields at two sites in eastern
England. J. Agric. Sci. 139, 115

–

127

.

Stolte, J., Tesfai, M., Øygarden, L., Kværnø, S., Keizer, J., Verheijen, F., Panagos, P.,

Ballabio, C., Hessel, R., 2015. Soil Threats in Europe. Status, Methods, Drivers and
E

ff

ects on Ecosystem Services. Deliverable 2.1 of the RECARE Project. EUR 27607

EN, JRC Technical Reports. JRC, Luxembourg, pp. 207

.

Taghizadeh-Toosi, A., Olesen, J.E., Kristensen, K., Elsgaard, L., Østergaard, H.S.,

Lægdsmand, M., Greve, M.H., Christensen, B.T., 2014. Changes in carbon stocks of
Danish agricultural mineral soils between 1986 and 2009. Eur. J. Soil Sci. 65,
730

–

740

.

ten Berge, H.F.M., Schröder, J.J., Olesen, J.E., Giráldez Cervera, J.V., 2017. Preserving

Agricultural Soils in the EU, Research for AGRI Committee European Parliament.
Policy Department for Structural and Cohesion Policies, Brussels

.

Toth, G., Montanarella, L., Rusco, E., 2008. Threats to soil quality in Europe. EUR 23438

EN - 2008. JRC Scienti

fi

c and Technical Reports. JRC, Luxembourg

.

UNFCCC, 2015. Join the 4/1000 Initiative. Soils for Food Security and Climate, Lima-

Paris Action Agenda

.

Van den Putte, A., Govers, G., Diels, J., Gillijns, K., Demuzere, M., 2010. Assessing the

e

ff

ect of soil tillage on crop growth: a meta-regression analysis on European crop

yields under conservation agriculture. Eur. J. Agron. 33, 231

–

241

.

Viaene, J., Van Lancker, J., Vandecasteele, B., Willekens, K., Bijttebier, J., Ruysschaert,

G., De Neve, S., Reubens, B., 2016. Opportunities and barriers to on-farm composting
and compost application: a case study from northwestern Europe. Waste Manag. 48,
181

–

192

.

Watts, C.W., Dexter, A.R., 1997. The in

fl

uence of organic matter in reducing the desta-

bilization of soil by simulated tillage. Soil Tillage Res. 42, 253

–

275

.

Werner, M., Wauters, E., Bijttebier, J., Steinmann, H.-H., Ruysschaert, G., Knierim, A.,

2017. Farm level implementation of soil conservation measures: farmers

’

beliefs and

intentions. Renew. Agric. Food Syst. 1

–

14

.

R. Hijbeek et al.

Agriculture, Ecosystems and Environment 275 (2019) 42–53

53


Document Outline