Sono necessarie informazioni sul potenziale di riscaldamento globale nei sistemi di agricoltura biologica e convenzionale basati sul grano (Triticum aestivum L.). Abbiamo valutato il potenziale netto di riscaldamento globale (NGWP) e l'intensità dei gas serra (GHGI) nel sistema di agricoltura biologica (OFS) utilizzando il pascolo delle pecore per controllare le erbe infestanti senza applicazione di N e il sistema di agricoltura convenzionale (CFS) con applicazioni di erbicidi, pesticidi e N in tre fasi colturali di una rotazione colturale di 5 anni dal 2013-2014 al 2015-2016 nelle Grandi Pianure settentrionali. Le fasi del raccolto sono state frumento invernale dopo lenticchia (Lens culinaris L.) (W-L), frumento invernale dopo trifoglio dolce (Melilotus officinalis L.) coltura di copertura (W-C) e lenticchia dopo frumento invernale (L-W) in una rotazione di 5 anni di cartamo (Carthamus tinctorius L.) e inerbimento di meliloto – inerbimento di meliloto – frumento invernale – lenticchia – frumento invernale. Il tasso di sequestro del carbonio alla profondità da 0 a 120 cm dal 2009 al 2015 è stato maggiore in OFS con W-C rispetto ad altri trattamenti. L'equivalente di CO2 dei flussi di N2O + CH4 era maggiore in OFS con L-W rispetto ad altri trattamenti, ad eccezione della CFS con L-W nel 2014-2015 e 2015-2016. L'equivalente di CO2 della fecondazione con N era maggiore nella CFS, ma l'equivalente di CO2 del flusso di CH4 dovuto alla fermentazione enterica delle pecore era maggiore nell'OFS. Sia NGWP che GHGI erano inferiori in OFS con WC rispetto ad altri trattamenti. Il sistema di agricoltura biologica che utilizza il pascolo delle pecore per gestire le erbe infestanti nel grano invernale dopo la coltura di copertura può ridurre NGWP e GHGI rispetto alla CFS con input chimici nell'agricoltura delle terre aride.