Lacroix, Christophe; Huyghebaert, Bruno; Sail, Simon; Abras, Morgan and Dumont, Benjamin (2026) How do nutrient supply and reduced tillage influence weed flora and its impact on grain maize growth under organic farming? [Comment l'apport en nutriments et la réduction du travail du sol influencent-ils la flore adventice et son impact sur la croissance du maïs grain dans le cadre de l'agriculture biologique ?] European Journal of Agronomy, 177, na-na.
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Document available online at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1161030126000821?dgcid=author
Summary
Nutrient management and weed control are two major issues in organic farming. Reducing tillage has many benefits for soil fertility. To improve management strategies in stockless organic agriculture, it remains important to properly understand the impact of nutrient supply and tillage on weed communities and the impact of those communities on crop yield. The aim of this study was to quantify the effect of weed community and management on grain maize yield. A long-term experiment was established in 2019 in the Hesbaye region (Belgium), characterized by loamy soils and a temperate climate. Three organic cropping systems were compared: conventional inversion tillage with high organic fertilization (CT–COF), conventional inversion tillage with low fertilization (CT–LF), and reduced (non-inversion) tillage with low fertilization (RT–LF). Between 2021 and 2023, weed community composition was assessed, and diversity was quantified using the Shannon-Weiner diversity index, species richness, and evenness. Furthermore, weed density, weed and crop biomass, as well as crop yield, were measured. Weed-free quadrats were implemented to dissociate the effects of weeds from the effects linked to the systems themselves. Increasing nutrient supply enhanced grain maize yields, but did not influence weed flora composition, weed diversity, or weed density and biomass. In contrast, reduced tillage decreased grain maize yield by 45% and increased weed biomass by 190%. Species richness and Shannon-Weiner diversity index were higher, whereas evenness was lower. Species composition differed under reduced tillage, with a greater proportion of problematic weeds such as Cirsium arvense, Lolium multiflorum and Chenopodium album. This weed flora resulted in significant impacts on the maize growth, which had a biomass 65% higher when weeds were manually removed. This study shows that reduced tillage in organic systems can reduced grain maize yield, primarily as a result of the weed-crop competition.
Summary translation
La gestion des nutriments et le contrôle des adventices sont deux enjeux majeurs de l'agriculture biologique. La réduction du travail du sol présente de nombreux avantages pour la fertilité des sols. Afin d'améliorer les stratégies de gestion dans l'agriculture biologique sans élevage, il reste important de bien comprendre l'impact de l'apport en nutriments et du travail du sol sur les communautés d'adventices, ainsi que l'impact de ces communautés sur le rendement des cultures. L'objectif de cette étude était de quantifier l'effet de la communauté d'adventices et de la gestion sur le rendement du maïs grain. Une expérience à long terme a été mise en place en 2019 dans la région de Hesbaye (Belgique), caractérisée par des sols limoneux et un climat tempéré. Trois systèmes de culture biologique ont été comparés : le labour conventionnel avec une fertilisation organique élevée (CT-COF), le labour conventionnel avec une faible fertilisation (CT-LF) et le labour réduit (sans retournement) avec une faible fertilisation (RT-LF). Entre 2021 et 2023, la composition de la communauté d'adventices a été évaluée et la diversité a été quantifiée à l'aide de l'indice de diversité de Shannon-Weiner, de la richesse en espèces et de l'uniformité. De plus, la densité des adventices, la biomasse des adventices et des cultures, ainsi que le rendement des cultures ont été mesurés. Des quadrats exempts d'adventices ont été mis en place afin de dissocier les effets des adventices des effets liés aux systèmes eux-mêmes. L'augmentation de l'apport en nutriments a amélioré le rendement en grains de maïs, mais n'a pas influencé la composition de la flore adventice, la diversité des adventices, ni leur densité et leur biomasse. En revanche, la réduction du travail du sol a diminué le rendement en grains de maïs de 45 % et augmenté la biomasse des adventices de 190 %. La richesse des espèces et l'indice de diversité de Shannon-Weiner étaient plus élevés, tandis que l'uniformité était plus faible. La composition des espèces différait dans le cas du travail réduit du sol, avec une plus grande proportion d'adventices problématiques telles que Cirsium arvense, Lolium multiflorum et Chenopodium album. Cette flore adventice a eu des effets significatifs sur la croissance du maïs, dont la biomasse était supérieure de 65 % lorsque les adventices étaient éliminées manuellement. Cette étude montre que le travail réduit du sol dans les systèmes biologiques peut réduire le rendement du maïs grain, principalement en raison de la concurrence entre les adventices et les cultures.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | organic farming, organic fertilization, reduced tillage, weed diversity, weed-crop competition |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI English UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Crop husbandry Crop husbandry > Soil tillage Soil Crop husbandry > Weed management |
| Research affiliation: | Belgium Belgium > Wallonia > Centre Wallon de Recherche Agronomique (CRA-W) (Gembloux) Belgium > Wallonia > Université de Liège (ULG) Belgium > Wallonia |
| DOI: | 10.1016/j.eja.2026.128063 |
| Deposited By: | MOERMAN, Mrs Marie |
| ID Code: | 57159 |
| Deposited On: | 01 Jun 2026 16:21 |
| Last Modified: | 01 Jun 2026 16:21 |
| Document Language: | English |
| Status: | Published |
| Refereed: | Peer-reviewed and accepted |
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