Changes in size and composition of weed communities during planted and natural fallows

The use of trees and herbaceous cover crops for weed management in smallholder farms is a promising alternative to the unsustainable traditional shifting cultivation system. The reported experiment was conducted from 1993 to 1996 in fallow plots established in 1989 to rehabilitate a degraded Alfisol after 10 years of continuous cultivation of maize/cassava. Treatments consisted of four plots each of woody legume species (Acacia auriculiformis, A. leptocarpa, Leucaena leucocephala, and Senna siamea), and a herbaceous legume cover crop (Pueraria phaseoloides). Two controls (natural bush fallow and continuous maize/cassava) were included. Each treatment was cleared and cultivated in 1993 and 1995 (after 4 and 6 year fallow). Cultivation was repeated in 1994 for plots cleared in 1993 and in 1996 for subplots cleared in 1995. In all the years, weed density and dry weight was lower in planted fallows than in the controls. Per capita weed population growth rate decreased in all the fallow treatments most notably in A. auriculiformis and S. siamea fallow. All fallow species except A. auriculiformis would require more than 6 years of fallow to prevent growth of the weed population over the long term. The weed seed bank was 75% lower in A. auriculiformis and P. phaseoloides fallow than the control plots. Canonical correspondence and redundancy analysis indicated differences in species composition between treatments in the aboveground weed flora and in the weed seed bank. Cynodon dactylon and Digitaria horizontalis dominated continuously cultivated maize/cassava plots. Chromolaena odorata occurred more in natural bush fallow. In contrast, annual broadleaf weeds dominated the planted fallow treatments.Die Einsatz von stickstoffbindenden Bäumen und Bodenbedeckungspflanzen zur Unkrautbekämpfung in kleinbäuerlichen Anbausystemen ist eine vielversprechende Alternative zum traditionellen Wanderfeldbau. Zwischen 1993 und 1996 wurde auf einem degradierten Alfisol ein Feldversuch durchgeführt, mit dem Ziel, den Einfluss von verschiedenen Brachesystemen auf den Unkrautbefall zu ermitteln. Die Versuchsfläche hatte seit 1989 brachgelegen, zwischen 1979 und 1989 wurde die Fläche alljährlich zum Anbau von Mais und Maniok genutzt. Der Versuch beinhaltete fünf Behandlungen mit verbesserter Brache: Acacia auriculiformis, A. leptocarpa, Leucaena leucocephala und Senna siamea als Baumleguminosen and Pueraria phaseoloides als stickstoffbinden Bodenbedecker. Als Kontrollbehandlungen dienten Naturbrache und jährlicher Anbau von Mais/Maniok. Alle Parzellen wurden nach 4- und 6-jähriger Brache in 1993 and 1995 kultiviert, die Bodenbearbeitung auf diesen Parzellen wurde jeweils im folgenden Jahr wiederholt. In allen Jahren waren die Unkrautdichte und Unkrauttrockenmasseerträge in den Baum- und P. phaseoloides Parzellen geringer als in den Kontrollparzellen. Die Abnahme war deutlich niedriger in A. auriculiformis und in S. siamea. Mit Ausnahme von A. auriculiformis, würden alle verbesserten Brachesysteme mehr als 6 Jahre benötigen, um die Wachstumrate der Unkrautpopulation zu hemmen. Die Unkrautsaatgutdichte im Boden war 75% niedriger in A. auriculiformis und in P. phaseoloides Parzellen als in der Kontrolle. Canonical Korrespondenz- und Redundanzanalysen zeigten, dass die Behandlungen die Zusammensetzung der Unkrautarten sowie die Unkrautsaatgutdichte beeinflussten. Cynodon dactylon und Digitaria horizontalis waren die dominanten Arten in den Parzellen, auf denen jährlich Mais/Maniok angebaut wurde. Chromolaena odorata war die dominante Art in Parzellen mit Naturbrache während einjährige, zweikeimblättrige Unkrautarten in den verbesserten Bracheparzellen vorherrschend waren.