1.2 تفاصيل الاتصال بالأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات والمؤسسات المشاركة في تقييم وتوثيق التقنية

اسم المشروع الذي سهّل توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)

Soil protection and rehabilitation for food security (ProSo(i)l)

اسم المؤسسة (المؤسسات) التي سهلت توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)

GIZ India (GIZ India) - الهند

اسم المؤسسة (المؤسسات) التي سهلت توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)

Alliance Bioversity and International Center for Tropical Agriculture (Alliance Bioversity-CIAT) - كينيا

اسم المؤسسة (المؤسسات) التي سهلت توثيق/تقييم التقنية (إذا كان ذلك على صلة)

Ecociate Consultants (Ecociate Consultants) - الهند

1.3 الشروط المتعلقة باستخدام البيانات الموثقة من خلال WOCAT

يوافق جامع المعلومات والشخص (لاشخاص) الرئيسي لمصدر المعلومات على الشروط المتعلقة باستخدام البيانات الموثقة من خلال WOCAT:

نعم

1.4 إعلان بشأن استدامة التقنية الموصوفة

هل التقنية الموصوفة هنا تمثل مشكلة فيما يتعلق بتدهور الأراضي، بحيث لا يمكن إعلانها تقنية مستدامة لإدارة الأراضي؟:

كلا

التعليقات:

The technology described here is the application of biochar on homestead land. This technology positively impacts soil health and crop production.

2.1 وصف مختصر للتقنية

تعريف التقنية:

Biochar is a carbon-rich solid formed from the organic residue by pyrolysis. Biochar is a stable, highly water and nutrient-retentive product that benefits microorganisms and has a very high carbon sequestration potential. Farmers in the project area have applied it to their homesteads or kitchen gardens.

2.2 وصف تفصيلي للتقنية

الوصف:

Biochar, a sustainable soil amendment, is produced through pyrolysis, where organic matter such as wood or agricultural waste is heated in a closed container under low-oxygen conditions. Applying biochar to soil has numerous benefits for improving soil health, such as enhancing soil fertility, reducing greenhouse gas emissions, improving soil microbiology, and reducing soil erosion. One of the most significant benefits of biochar is its ability to sequester atmospheric carbon dioxide into the soil, which can help mitigate climate change by reducing the amount of carbon dioxide in the atmosphere. Biochar can also remove contaminants from soil and water and serve as a compost component.

Biochar also reduces the emission of ammonia and carbon dioxide (Cabeza et al. 2018), lowers soil compactness, optimizes compost (Liang et al. 2010), improves water retention and the sorption of heavy metals, increases the availability of micronutrients for plants and increases the pH of soils (Van Zwieten et al. 2010). Biochar also stimulates the growth of rhizosphere microorganisms and mycorrhizal fungi (Głuszek et al. 2017). These bacteria and fungi may also promote plant growth (Compant et al. 2010). The pH values of biochars are positively correlated with the formation of carbonates and the contents of inorganic alkalis (Ding et al. 2014). The pH value of biochar ranges from 6.5 to 10.8. It is advisable to test the pH values of both soils and biochar to reach at the optimal quantity of biochar to be applied in the field.

In the Mandla district, agriculture is the backbone of the economy, and farmers are constantly adopting new farming technologies to increase their agricultural production. One such technology that has positively impacted more than a thousand farmers in the region is the application of biochar in homestead land under a GIZ-funded Soil protection and rehabilitation of degraded soil for food security in India (ProSoil) program. Biochar in this region is prepared using low cost Biochar Kiln units developed by Indian council of agriculture research institutions, traditional methods, such as digging soil pits and burning organic residue while covering its top with soil. Since the Mandla district is a high-rainfall region, most farmers broadcast biochar over their fields before growing rabi (winter) crops. Commonly grown rabi crops in this region are mustard, vegetables, and maize.

Farmers in the Mandla district use small units of biochar production. The recovery rate of biochar is 20%, with a capacity of 100kg of organic material. The application rate per unit area varies from farmer to farmer.
1. Landholding: Farmers with more extensive land holdings or generally rotationally applied biochar in the parcels.
2. The intervention of biochar application was introduced in this region in 2020. The new practice is evolving, and the application rate of biochar varies from farmer to farmer depending on the availability of raw materials and labour availability (family/hired)

The most suitable biochar application rate is 10 − 20 t/ha. Moreover, it is essential to consider the compatibility and complementarity between biochar, soil texture, and management factors such as Nitrogen (N) application rate, pH values and growing environment into consideration (Yang Gao et al., 2021). More scientific studies are needed to define the quantity of biochar needed based on the local soil conditions. However, the current quantity of applications is very low compared to suggested in secondary documents.

The immediate effects of biochar application on crop production have been significant, with farmers reporting an increase in crop yield by 20-25% across most crops. Simple indicators such as increased grain weight and improved grain quality imply that the crop produced is of higher quality. Another critical benefit highlighted by farmers of biochar application is the retention of soil moisture over a longer duration compared to non-treated fields. Biochar can help the farmers of the Mandla district increase their agricultural productivity while promoting sustainable land use practices.

2.3 صور التقنية

2.5 البلد/المنطقة/المواقع التي تم تنفيذ التقنية فيها والتي يغطيها هذا التقييم

2.6 تاريخ التنفيذ

اذكر سنة التنفيذ:

2020

2.7 إدخال التقنية

حدد كيف تم إدخال التقنية:

• أثناء التجارب/الأبحاث
• من خلال المشاريع/ التدخلات الخارجية

التعليقات (نوع المشروع، الخ):

The application of biochar for improving soil health and crop production was introduced in this region through the GIZ-funded program

3.1 الغرض الرئيسي ( الأغراض الرئيسية) للتقنية

• تحسين الإنتاج
• الحد من تدهور الأراضي ومنعه وعكسه
• الحفاظ على النظام البيئي
• التخفيف من تغير المناخ وآثاره
• خلق أثر اقتصادي مفيد

3.2 نوع (أنواع) استخدام الأراضي الحالية حيث يتم تطبيق التقنية

استخدامات الأراضي مختلطة ضمن نفس وحدة الأرض:

نعم

حدد استخدام الأراضي المختلطة (المحاصيل / الرعي / الأشجار):

• الحراجة الزراعية

التعليقات:

As per the district census handbook of Mandla District 2001, the land use pattern of Mandla District is: 61% - under forest area, 21% - cropped area, 5% - not available for cultivation, 7% - under fallow land, and 2% - cultivable area. The net area irrigated is 7% of the net area sown, which has hardly increased in recent times (~9%).

3.3 هل تغير استخدام الأراضي نتيجة لتنفيذ التقنية؟

هل تغير استخدام الأراضي نتيجة لتنفيذ التقنية؟:

• لا (تابع مع السؤال 3.4)

التعليقات:

There has been no change in land use pattern due to project interventions.

3.4 إمدادات المياه

إمدادات المياه للأرض التي يتم تنفيذ التقنية عليها:

• مختلط بعلي-مروي

التعليقات:

Mandla has nearly 9% of its net sown area irrigated. The homestead land, where biochar is applied during the rabi season, has some irrigation from surface- or groundwater sources.

3.5 مجموعةالإدارة المستدامة للأراضي التي تنتمي إليها هذه التقنية

• الحراجة الزراعية
• تحسين الغطاء الأرضي/النباتي
• الإدارة المتكاملة لخصوبة التربة

3.6 التدابير التقنية في مجال إلادارة المستدامة للأراضي

التعليقات:

The application of biochar in the field has improved the water-holding capacity of the soil along with enhanced microbial activities. This has resulted in better and long-duration vegetation as farmers are in position to cultivate vegetables throughout the year.

3.7 الأنواع الرئيسية من تدهور الأراضي التي تناولتها التقنية

التعليقات:

Biochar acts as soil amendment which helps in improving soil health and status of nutrients in the soil. Some studies have also suggested increase in soil organic carbon as a result of biochar application. Farmers in the project area were also advised to reduce the tillage practices to minimise the soil disturbance.

3.8 منع أو حد أو عكس تدهور الأراضي

تحديد هدف التقنية فيما يتعلق بتدهور الأراضي:

• منع تدهور الأراضي
• الحد من تدهور الأراضي

التعليقات:

Prior to the application of biochar, farmers were applying synthetic fertilisers and pesticide which was degrading the land. The replacement of synthetic fertilisers with Biochar (also FYM and cow urine mixed with it) has prevented further soil degradation.

4.1 الرسم الفني للتقنية

4.2 معلومات عامة بخصوص حساب المدخلات والتكاليف

حدد كيفية احتساب التكاليف والمدخلات:

• حسب مساحة تنفيذ التقنية

عملة أخرى/ عملة وطنية (حدد):

INR

إذا كان ذا صلة، وضح سعر الصرف من الدولار الأمريكي إلى العملة المحلية (على سبيل المثال، 1 دولار أمريكي = 79.9 ريال برازيلي): 1 دولار أمريكي =:

82,5

4.3 أنشطة التأسيس

	النشاط	التوقيت (الموسم)
1.	Purchase of Biochar Kiln Unit	Once in 4-5 years

التعليقات:

Since it's a seasonal activity there are not many activities which can be categorised here.

4.4 التكاليف والمدخلات اللازمة للتأسيس

	تحديد المدخلات	الوحدة	الكمية	التكاليف لكل وحدة	إجمالي التكاليف لكل مدخل	% من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
معدات	Biochar Kiln unit	Number	1,0	9000,0	9000,0	10,0
معدات	Transportation	LS	1,0	2000,0	2000,0	10,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية					11000,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي					133,33

إذا تحمل مستخدم الأرض أقل من 100% من التكاليف، حدد من قام بتغطية التكاليف المتبقية:

Project has financially supported the local environment committes in purchase and setting up of the Biochar Kiln units

التعليقات:

Biochar is prepared by a low-cost method:
1. Using Soil pit kiln - Human Labor cost is usually applied as no capital cost is involved in this method.
2. Using Portable Kiln - Its cost generally range from 12000 -14000 Rs if purchased from the ICAR institutions and their associated fabricators. Sometimes farmers also get it made from the local fabricators which cost Rs 4000-6000

Refer to the following Study: Biochar production from Lantana camara (invasive species);-

https://qcat.wocat.net/en/wocat/technologies/view/technologies_6690/

4.5 الصيانة/الأنشطة المتكررة

	النشاط	التوقيت/الوتيرة
1.	Preparation of Biochar using the Lantana Camara	After the monsoon season (September)
2.	Preparing the biochar for application by mixing it with cow dung and cow urine	During Rabi Season (Oct-Nov)
3.	Application of Biochar in homestead land	During Rabi Season (Oct-Nov)

التعليقات:

A low-cost method of biochar preparation (traditional soil pit or portable kiln method) is used for biochar preparation. Due to simplicity in design, barely any cost is involved in the maintenance of the unit.

4.6 التكاليف والمدخلات اللازمة للصيانة/للأنشطة المتكررة (سنويًا)

	تحديد المدخلات	الوحدة	الكمية	التكاليف لكل وحدة	إجمالي التكاليف لكل مدخل	% من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة	Transportation of biomass and its drying before biochar production	Person-day	2,0	200,0	400,0	100,0
العمالة	Preparation of Biochar by family members	Person-day	2,0	200,0	400,0	100,0
العمالة	Mixing biochar with cow dung and cow urine and making it ready for the application	Person-day	1,0	200,0	200,0	100,0
العمالة	Biochar Application	Person-day	1,0	200,0	200,0	100,0
الأسمدة والمبيدات الحيوية	Biomass for Biochar production (Approximate)		1,0	500,0	500,0	100,0
الأسمدة والمبيدات الحيوية	Cow dung	kg	20,0	5,0	100,0	100,0
الأسمدة والمبيدات الحيوية	Cow urine	kg	20,0	5,0	100,0	100,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية					1900,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية بالدولار الأمريكي					23,03

التعليقات:

A majority of the cost mentioned here is an opportunity cost for the farmers as they do manage all these expenses internally with available family labour and input materials such as cow dung, cow urine biomass etc.

4.7 أهم العوامل المؤثرة على التكاليف

قدم وصفا لأهم العوامل التي تؤثر على التكاليف:

The primary factor affecting the cost is the labor cost for applying biochar to the field and the easy availability of biomass/crop residues/Lantana for biochar production

5.1 المناخ

5.2 طوبوغرافيا

وضح ما إذا كانت التقنية مطبقة على وجه التحديد في:

• غير ذات صلة

التعليقات والمواصفات الإضافية بشأن التضاريس:

Mandla District is hilly and forested (Satpura hill range) and highly undulating with a narrow strip of cultivated plains in the valley portion of the river and rivulet. The plateau is in the northern part, formed by basalt and east-west trending hills in the southern part. The highest elevation is 934m ASL in the northern region, and the lowest elevation is around 400m ASL.

5.3 التربة

إذا كان متاحًا، قم بإرفاق وصف كامل للتربة أو تحديد المعلومات المتوفرة، على سبيل المثال نوع التربة، الرقم الهيدروجيني/ درجة حموضة التربة، قدرة التبادل الكاتيوني، النيتروجين، الملوحة وما إلى ذلك.

The soils in the area are generally clayey loam types with sandy loam soil in some areas. In the northern and central parts of the District, the undulating plateau with mounds is covered with slightly deep soil. Regarding the classification of ‘Soils of the World,’ the soils of Mandla are characterized as ‘brown earth.’ These types of soils have developed from granite gneiss and quartzite schist complexes.

5.4 توافر المياه ونوعيتها

هل تعتبر ملوحة الماء مشكلة؟:

كلا

هل تحدث فيضانات في المنطقة؟:

كلا

تعليقات ومواصفات أخرى بشأن نوعية المياه وكميتها:

The pre-monsoon groundwater level in the area ranges from 3 to 14 meters below ground level. (District at Glance, Mandla, Central Ground Water Board, 2013). The locations have a river flowing close to the area; however, access to the surface and sub-surface water is a primary concern. Basaltic lava flows of the Deccan trap underlie the Mandla District. All blocks of the district including project block Bichhiya are categorized as safe blocks. The net groundwater availability in the district is 53779 hectare meters (ham), and the groundwater draft for all uses is 8205 ham, making the Stage of Groundwater Development 15% as a whole for the district. The area's topography, soil, and geology do not let water remain for long durations, causing water scarcity in summer. The irrigation facilities are poor and limited to areas adjoining dams and canals.

5.5 التنوع البيولوجي

التعليقات والمواصفات الإضافية بشأن التنوع البيولوجي:

The area is surrounded by the Kanha National Park and Phen Wildlife Sanctuary, with a good presence of forest area. Thus biodiversity is outstanding. Ecological assessment report in Mandla (where this Technology is applied) showed improved biodiversity on common lands under village governance compared to open-access or commons under government ownership. On average, the Shannon diversity index (https://www.statology.org/shannon-diversity-index/) of managed common lands was 1.45 compared to 0.42 for the open access or ungoverned commons. Most of the sites under open access lands are infested by Lantana camara, which is the main reason for the lower biomass and diversity of the ungoverned grounds. More information about the biodiversity in Mandla can be read through the following link.

https://mpsbb.mp.gov.in/completedProject/MB.pdf

5.6 خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية

اذكر الخصائص الأخرى ذات الصلة لمستخدمي الأراضي:

A large majority of the user belonging to the tribal community, including some households from an ethnic community called Baiga.

5.7 متوسط مساحة الأرض التي يستخدمها مستخدمو الأراضي الذين يطبقون التقنية

5.8 ملكية الأراضي، وحقوق استخدام الأراضي، وحقوق استخدام المياه

ملكية الارض:

• مجتمعي/قروي
• فردية، يوجد سند ملكية

حقوق استخدام الأراضي:

• فردي

حقوق استخدام المياه:

• مجتمعي (منظم)
• فردي

هل تعتمد حقوق استخدام الأراضي على نظام قانوني تقليدي؟:

نعم

حدد:

The concerned authorities have issued landowners the land certificates.

5.9 الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية

التعليقات:

Over the years, there has been a development focus from both the Government and other civil society organizations to bring out the facilities at the door of communities, which has improved access of different facilities.

6.1 الآثار التي أظهرتها التقنية في الموقع

الآثار الاجتماعية والاقتصادية

الإنتاج

الدخل والتكاليف

الآثار الاجتماعية والثقافية

الآثار الايكولوجية

التربة

التنوع البيولوجي: الغطاء النباتي، الحيوانات

الحد من مخاطر المناخ والكوارث

حدد تقييم الآثار في الموقع (القياسات):

All the indicated impact measures are based on discussions with farmers, implementing agencies and other stakeholders. These were reported as per their observations, eye estimations and approximation.

6.2 الآثار التي أظهرتها التقنية خارج الموقع

قيّم الآثار خارج الموقع (القياسات):

The scale of implementation is not large enough to have an ecosystem level impact

6.3 تعرض التقنية وحساسيتها لتغير المناخ التدريجي والظواهر المتطرفة/الكوارث المرتبطة بالمناخ (كما يراها مستخدمو الأراضي)

تغير مناخ تدريجي

تغير مناخ تدريجي

	الموسم	زيادة أو نقصان	كيف تتعامل التقنية مع ذلك؟
تغير مناخ تدريجي آخر	When biochar is added to soil, it can sequester carbon in the form of stable organic matter, which can remain in the soil for hundreds or even thousands of years. This carbon sequestration can help to reduce the amount of carbon dioxide in the atmosphere, thereby mitigating climate change.	انخفاض	جيدا

6.4 تحليل التكلفة والعائد

كيف يمكن مقارنة العوائد نسبة لتكاليف الإنشاء (من وجهة نظر مستخدمي الأراضي)؟

كيف تتم مقارنة العوائدمع كلفة الصيانة/التكاليف المتكررة (من وجهة نظر مستخدمي الأراضي)؟

التعليقات:

The benefits as indicated above are much higher than the cost involved. More importantly cost is too less as all the resources are being managed internally by the farmers.

6.5 اعتماد التقنية

• 1-10‏%

إذا كان متاحًا، قم بتحديد الكمية (عدد الأسر المعيشية و/أو المساحةالمغطاة):

More than 3000 farmers

6.7 نقاط القوة / المزايا / الفرص التي توفرها التقنية

نقاط القوة/ المزايا/ الفرص من وجهة نظر مستخدمي الأراضي
Increase crop production
Improve the quality of farm produce
Improve soil water holding capacity

نقاط القوة/ المزايا/ الفرص من وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الاشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
Improved soil health
Mitigate climate change
Increase in soil nutrient content
Reduction in cost of inputs

6.8 نقاط ضعف / مساوىء / مخاطر التقنية وسبل التغلب عليها

نقاط الضعف/ المساوىء/ المخاطر من وجهة نظر مستخدم الأراضي	كيف يمكن التغلب عليها؟
Manual labor is required for the preparation of biochar	Innovating/adopting automation in biochar preparation
Decentralized preparation of biochar	Developing enterprise for selling cost-effective biochar in a localized manner

نقاط الضعف/ المساوىء/ المخاطر من وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الاشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات	كيف يمكن التغلب عليها؟
Limited understanding of standardization of biochar quality and rate of application	Conducting more research studies and documenting experiences of farmers

7.1 طرق جمع/مصادر المعلومات

7.2 المراجع للمنشورات المتاحة

العنوان، المؤلف، السنة، النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب ISBN:

Significance of biochar application to the environment and economy, Babalola Aisosa Onia,⁎, Olubukola Oziegbeb, Obembe O. Olawole

متاح من أين؟كم التكلفة؟:

https://doi.org/10.1016/j.aoas.2019.12.006

العنوان، المؤلف، السنة، النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب ISBN:

Impacts of biochar application on upland agriculture: A review, Kumuduni Niroshika Palansooriyaa,1, Yong Sik Oka,1, Yasser Mahmoud Awada, Sang Soo Leeb, Jwa-Kyung Sungc, Agamemnon Koutsospyrosd, Deok Hyun Moone

متاح من أين؟كم التكلفة؟:

https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.12.085

العنوان، المؤلف، السنة، النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب ISBN:

The role of biochar and biochar-compost in improving soil quality and crop performance: A review, Getachew Agegnehua,⁎, A.K. Srivastavab, Michael I. Birda

متاح من أين؟كم التكلفة؟:

http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.06.008

العنوان، المؤلف، السنة، النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب ISBN:

Biochar physicochemical properties: pyrolysis temperature and feedstock kind effects

متاح من أين؟كم التكلفة؟:

https://link.springer.com/article/10.1007/s11157-020-09523-3

7.3 روابط للمعلومات ذات الصلة على الإنترنت

العنوان/الوصف:

District at glance - Mandla

عنوان الرابط URL:

http://cgwb.gov.in/District_Profile/MP/Mandla.pdf

العنوان/الوصف:

District Census Handbook Mandla

عنوان الرابط URL:

http://lsi.gov.in:8081/jspui/bitstream/123456789/2097/1/38136_2001_MAN.pdf