Gli impatti negativi dei pesticidi sull'ambiente e sulla salute umana, il rischio di residui di pesticidi nella catena alimentare ei problemi con i biotipi di erbe infestanti resistenti agli erbicidi supportano la necessità di sistemi di coltivazione alternativi. L'obiettivo di questo studio era di indagare le popolazioni di infestanti, la gestione delle infestanti e la resa delle colture in un sistema di coltivazione privo di pesticidi con l'uso di fertilizzanti minerali. I sistemi colturali ecologici convenzionali, organici e minerali (MECS) con rotazioni colturali di 6 anni comprendenti frumento invernale, mais, triticale invernale o segale invernale, soia o pisello primaverile e orzo primaverile sono stati stabiliti in un disegno a strisce complete randomizzato con quattro ripetizioni. Gli esperimenti sono stati condotti in quattro località in Germania. Strategie di gestione delle infestanti meccaniche preventive e guidate da sensori sono state applicate in tutte le colture nel sistema biologico e nel MECS. Gli erbicidi sono stati applicati nel sistema agricolo convenzionale. La densità delle infestanti, la composizione delle specie infestanti, l'efficacia del controllo delle infestanti (WCE) e la resa delle colture sono state analizzate nell'arco di 2 anni nel 2020 e nel 2021. L'agricoltura convenzionale ha avuto il più alto WCE e 1-7 erbacce m-2 (2,7% di copertura infestante) dopo l'applicazione dell'erbicida. Nel sistema di coltivazione biologica e nel MECS, sono state contate fino a 27 erbacce m−2 dopo la sarchiatura guidata da telecamera. La copertura delle infestanti in MECS (9,7%) è stata superiore rispetto al sistema di coltura biologica con il 7,7%. La resa delle colture in MECS era uguale al sistema di agricoltura convenzionale e una resa superiore del 20% rispetto al sistema di agricoltura biologica. MECS rappresenta una pratica colturale nuova e produttiva promettente se viene applicata un'efficace strategia integrata di gestione delle infestanti.