Back to report · Publisher record

Hijbeek (2026). Targeting yield constraints with soil carbon

Page 1

Figures and page graphics, page 1

Rapid #: -27738196

CROSS REF ID:

36824701190001865

LENDER:

KWC (University of the Cumberlands) :: Main Library

BORROWER:

ORE (Oregon State University) :: Main Library

TYPE:

Article CC:CCG

JOURNAL TITLE:

Nature food

USER JOURNAL TITLE:

Nature Food

ARTICLE TITLE:

Targeting yield constraints with soil carbon

ARTICLE AUTHOR:

Hijbeek, Renske

VOLUME:

7

ISSUE:

8

MONTH:

YEAR:

2026-08

PAGES:

742 - 743

ISSN:

2662-1355

OCLC #:

Processed by RapidX:

10/20/2026 7:34:13 AM

This material may be protected by copyright law (Title 17 U.S. Code)

Page 2

Figures and page graphics, page 2

 | 

About LexisNexis

 | 

Privacy Policy

 | 

Terms & Conditions

 | 

Copyright © 2020 LexisNexis

 

User Name: =  

Date and Time: = 2026-10-20 

Job Number: = 299358327 

 

Documents (1) 

Client/Matter: 

-None-

 

Search Terms: 

Targeting yield constraints with soil carbon

 

Search Type: 

NaturalAnd

 

Content Type

 

Narrowed by

 

news

 

-None-

 

 

1. Targeting yield constraints with soil carbon

 

 

Page 3

Figures and page graphics, page 3

Page 1 of 3

Targeting yield constraints with soil carbon

Targeting yield constraints with soil carbon

Nature Food

August 2026

Copyright 2026 The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature Limited All Rights Reserved

Section: Pg. 742-743; Vol. 7; No. 8; ISSN: 2662-1355

Length: 1062 words

Byline: Renske Hijbeek; 

11

Body

Yield  benefits  of  increasing  soil  carbon  observed  in  field  trials  are  much  less  present  on  farmers’  fields. 
Disentangling when and where soil organic matter functions address yield-limiting factors will allow the best use of 
our organic resources.

It is obvious, is it not? Soil organic carbon (SOC) is a key indicator for soil fertility in all of its three dimensions. It 
improves  soil  structure,  enhances  nutrient  supply  and  supports  soil  biota  functioning.  Therefore,  increasing  SOC 
should  surely  lead  to  higher  crop  yields.  Indeed,  fertile  soils  with  good  production  capacities  often  —  but  not 
always — have relatively high carbon content. As such, especially in the international policy arena, increasing SOC 
is promoted as a means to improve the fertility of agricultural soils.

Perhaps,  somewhat  counter-intuitively,  Zhao  et  al.1  report  in  Nature  Food  that  benefits  of  SOC  for  maize  yields 
observed  in  field  trials  do  not  translate  to  real-world  farms  in  northeast  China.  Across  experimental  trials  (n  = 
1,246), maize yields increased 8–13% along a gradient of SOC up to a threshold of 30–40 g SOC per kg soil. By 
contrast, on farmers’ fields (n = 192), maize yields only increased 5% up to a threshold of 10 g SOC per kg soil. 
With SOC content above this latter value, maize yields decreased again to around initial yields in farmers’ fields.

These findings align well with earlier research in Europe2, where weak associations were found between SOC and 
crop  yields  on  farms  across  six  countries  (n  =  1,264).  Both  studies  raise  the  question  as  to  which  yield-limiting 
factors  are  present  on  farms  compared  with  field  trials,  and  the  extent  to  which  SOC  can  mitigate  these 
constraints.

Zhao et al.1 suggest that the difference in nitrogen (N) application rates between field trials (151 kg N 

ha−1)

 and 

farmers’ fields (225 kg N 

ha−1)

 is one cause of the discrepancy in observed benefits. With maize yields around 10 t 

ha−1,

  one  can  indeed  question  whether  applying  151  kg  N 

ha−1

  is  sufficient.  Assuming  an  N  concentration  of 

around  2%,  N  offtake  in  the  grains  will  be  around  200  kg 

ha−1.

  No  wonder  soils  with  more  SOC  and  therefore 

higher  N  mineralization  rates  provided  better  crop  yields.  Moreover,  with  higher  phosphorus  and  potassium 
application, the relationship between SOC and maize yields in field trials approached the one observed on farmers’ 
fields.

1 

Plant  Production  Systems  group,  Wageningen  University  and  Research,  Wageningen,  ,  the  Netherlands,  0000  0001  0791 

5666, grid.4818.5,

https://ror.org/04qw24q55

 

renske.hijbeek@wur.nl

Page 4

Figures and page graphics, page 4

Page 2 of 3

Targeting yield constraints with soil carbon

A  more  pertinent  question  is  whether  supplying  nutrients  by  building  up  soil  organic  matter,  followed  by 
decomposition, is the most environmentally smart way of farming, compared with directly supplying nutrients in the 
growing season. Especially for N, which is highly mobile and prone to losses to the surrounding environment.

Notwithstanding the lack of translation into yield benefits, increasing SOC improves soil functioning, but apparently 
the  factors  improved  in  farmers’  fields  were  not  the  growth-limiting  ones3.  With  competing  claims  on  the  use  of 
biomass resources (for example, biogas production or animal feed) when returning organic materials to soils, the 
materials need to be directed to the soils that need them most. The study by Zhao et al.1 shows that fields with a 
low  (less  than  approximately  20%)  or  a  high  (more  than  approximately  35%)  clay  content  are  the  most  likely  to 
benefit.  For  such  soils,  increasing  soil  carbon  apparently  is  more  likely  to  alleviate  yield-limiting  factors.  In  a 
similar vein, when asked if they perceived a deficiency in soil organic matter for crop production, European farmers 
indicated that this was especially the case when cultivating crops under more extreme conditions4. Aside from soil 
texture,  factors  such  as  field  slope,  climate  (either  very  dry  or  wet)  and  cultivation  of  specialized  or  horticultural 
crops were relevant according to the European farmers.

A second explanation provided by the authors why benefits observed in field trials do not translate to real farms is 
the  sub-optimal  implementation  of  soil  conservation  practices  (such  as  returning  residues  when  implementing  no 
tillage or manure management) on farms compared with field trials. Indeed, farmers sometimes struggle with time 
planning  and  logistics  to  include  conservation  practices,  especially  during  field  preparations5.  Yet,  the  benefits  of 
soil carbon for crop yields cannot be assessed in isolation, they always depend on the agro-ecological conditions, 
practices used to increase soil carbon6 and complementary farm management (Fig. 1). Already in the 1990s, yield 
benefits  of  SOC  were  related  to  an  intensification  gradient,  with  more  extensive  farms  benefiting  the  most  and 
intensive  farms  the  least,  as  technical  replacements  such  as  external  nutrient  inputs,  irrigation,  (non-inversion) 
tillage and pest and disease control are more easily available within more intensive farming systems7.

Fig. 1

Yield benefits of soil organic matter depend on agro-ecological conditions and farming systems.

Boxes with dashed lines indicate soil organic matter functions for crop production. Dashed arrows show potential 
replacement  or  complement  with  technical  management  options,  namely  irrigation,  external  nutrient  inputs,  (non-
inversion) tillage, and chemical or biological pest and disease control7. Potentials for replacement depend on agro-
ecological conditions (for example, soil texture and climate) and crops cultivated1,4. N, nitrogen; P, phosphorus; K, 
potassium.

Ideally then, soil organic matter functions and technical options complement each other, in ways that ensure crops 
thrive  most  and  environmental  impacts  are  lowest.  Given  the  diversity  of  agro-ecological  conditions  and  farming 
systems, global or continental soil carbon thresholds8,9 will have little practical meaning for farmers, as shown by 
Zhao et al1. At global scales, latitude and related climate is a major driver of SOC content. While reaching 2% SOC 
content in the upper layer of tropical soils might be nearly impossible, most boreal soils are already above such a 
value. At local scales, current yield limitations will determine whether increasing SOC will benefit crop yields and 
how.  Disentangling  the  contexts  in  which  soil  organic  matter  functions  complement  technical  options  can  provide 
guidance on how to make the best use of our organic resources.

Acknowledgements

I thank K. Descheemaeker and K. Giller (Wageningen University and Research) for reading a draft version and the 
useful suggestions.

Bibliography

[1].Zhao, S. Nat. Food (2026). 

Page 5

Figures and page graphics, page 5

Page 3 of 3

Targeting yield constraints with soil carbon

[2].Vonk, WJ. Nutr. Cycl. Agroecosyst. (2020). Vol. 118. Pg 325-334. 

[3].Janssen, B. H. Organic matter and soil fertility. Syllabus, Wageningen Agricultural University (2002).

[4].Hijbeek, R. Ecol. Indic. (2017). Vol. 83. Pg 390-403. 

[5].Morant, MV. Eur. J. Agron. (2026). Vol. 172. 

[6].Moinet, GYK. Hijbeek, R. van Vuuren, DP. Giller, KE. Glob. Change Biol. (2023). Vol. 29. Pg 2384-2398. 

[7].van Noordwijk, M. Cerri, C. Woomer, PL. Nugroho, K. Bernoux, M. Geoderma (1997). Vol. 79. Pg 187-225. 

[8].Ma, Y. Nat. Geosci. (2023). Vol. 16. Pg 1159-1165. 

[9].Oldfield, EE. Bradford, MA. Wood, SA. Soil (2019). Vol. 5. Pg 15-32. 

Classification

Language: ENGLISH

Publication-Type: Magazine

Journal Code: 43016

Subject:  SOIL HEALTH (92%);  SOIL CONSERVATION (90%);  CORN FARMING (90%);  CROP PRODUCTION 
(89%);  CROP RESEARCH (89%);  AGRICULTURE (78%);  MANUFACTURING OUTPUT (76%);  
INTERNATIONAL RELATIONS & NATIONAL SECURITY (74%); SOIL HEALTH (93%); INTERNATIONAL 
RELATIONS & NATIONAL SECURITY (75%); MANUFACTURING OUTPUT (76%); SOIL CONSERVATION 
(90%); CROP RESEARCH (90%)

Organization: Plant Production Systems group; Wageningen University and Research

Industry: SOIL HEALTH (93%); MANUFACTURING OUTPUT (76%); CORN FARMING (90%); AGRICULTURE 
(78%); CROP PRODUCTION (89%); CROP RESEARCH (90%)

Geographic:  NORTHEAST CHINA (56%); NORTHEAST CHINA (56%);  CHINA (76%);  EUROPE (69%); 
EUROPE (74%); CHINA (79%)

Load-Date: August 20, 2026

End of Document


Document Outline