Technologies

Выращивание индигоферы (Indigofera tinctoria) для восстановления маргинальных земель и повышения доходов местных сообществ [Uzbekistan]

Выращивание индигоферы (Indigofera tinctoria) для восстановления маргинальных земель и повышения доходов местных сообществ

technologies_4035 - Uzbekistan

Completeness: 90%

1. General information

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

SLM specialist:

Рахимов Азад

Ургенчский Государственный университет

Uzbekistan

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Decision Support for Mainstreaming and Scaling out Sustainable Land Management (GEF-FAO / DS-SLM)

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Yes

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

No

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Выращивание индигоферы (Indigofera tinctoria) - один из способов восстановления деградированных засоленных земель с низким сельскохозяйственным потенциалом, а также возможность диверсификации и повышения доходов местных сообществ через производство и продажу натурального красителя индиго, который синтезируется в надземной биомассе растения

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

Возделывание земли и выращивание сельскохозяйственных культур без применения надлежащих технологий ведет к деградации почв, что создает серьезные препятствия для устойчивого развития сельскохозяйственного сектора. Деградация земель по причине засоления затрагивает половину орошаемых земель Узбекистана. Из-за недостаточного применения мер по борьбе с засолением сильно засоленные участки выводятся из сельскохозяйственного использования, переходя в статус залежей. Продуктивность земель с низким сельскохозяйственным потенциалом может быть повышена путем внедрения новых альтернативных культур. Индигофера красильная (Indigofera tinctoria) рекомендуется в качестве способа восстановления и улучшения засоленных деградированных земель. Кроме того, в ее надземной части синтезируется натуральный краситель индиго, который востребован на мировом рынке. Исследования в рамках проекта UNESCO/ZEF Бонн/Ургенчский университет (УрГУ) продемонстрировали, что индигофера успешно произрастает на засоленных деградированных землях и способствует восстановлению их плодородия. Группой ученых под руководством проф. А. Эргашева исследованы вопросы семеноводства, маркетинга и отработана технология выращивания индигоферы на деградированных и пахотных землях. При поддержке проекта создан высокопродуктивный солеустойчивый сорт «Фируз-1». Новый сорт прошел испытания в рамках проекта АБР/ИСЦАУЗР/УУЗР и дал убедительные результаты. В условиях Каракалпакстана этот сорт производит 35 т/га биомассы, из которой можно извлечь около 110 кг пасты индиго. На Европейском рынке 1 кг порошка индиго стоит 80-240 Евро, на внутреннем – 100-130тыс.сумов. Выгоды являются хорошей мотивацией для фермеров, чтобы использовать эту культуру для восстановления деградированных почв. Растительные остатки от экстракции красильного вещества могут быть использованы как «зеленое удобрение», богатое азотом. Агротехника выращивания индигоферы включает:
1.Промывку почвы нормой 1-3 тыс.м3/га,
2.Внесение 15–20 т/га навоза и 200 кг/га амофоса,
3.Вспашку на глубину 25–35 см, микропланировку и малование
4. Поделку гребней высотой 30–40 см с междурядьем - 90 см
5.Посев семян вручную на глубину 1–1,5 см нормой 5,5–6 кг/га и влагозарядковый полив после сева нормой 300–350 м3 / га
6.Прореживание растений до расстояния 5–7 см между растениями.
7.Внесение 100–110 кг/га аммиачной селитры при высоте растений 10–15 см
8.Обработка против тли препаратом «Циперметрин» нормой 1 г на 1 л воды
9.Прополка сорняков 3–4 раза в период вегетации
10.Полив 5–6 раз нормой 450–500 м3 /га и рыхление междурядий в период вегетации
Для выращивания индигоферы не требуется изменения традиционных агрономических методов, применяемых при выращивании бобовых культур. Затраты на выращивание индигоферы составляют ту же сумму, что и для выращивания других бобовых, кроме разницы в цене на семена. Общие расходы составляют 980 долл. США/га (2012г.). Доход от реализации пигмента индиго составляет порядка 20 тыс.долл. США/га, если индигофера выращивается на деградированных землях, и около 6 тыс.долл. США/га., - если на пахотных. Благодаря способности культуры к фиксации азота, почва обогащается природным азотом, соответственно, снижается потребность в удобрении. Процесс получения красителя не требует специального оборудования, особых знаний и больших затрат. Фермеры могут приобрести необходимую информацию о технологии, посетив короткий курс обучения.

2.3 Photos of the Technology

General remarks regarding photos:

Фотографии иллюстрируют культуру индигоферу красильную (Indigofera tinctoria) и применение натурального красителя индиго, полученного из биомассы индигоферы сорта «Феруз-1»

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

Country:

Uzbekistan

Region/ State/ Province:

Хорезмская область

Further specification of location:

учебно-опытное хозяйство УрГУ и агроферма им. М. Кувакова Багатского района Хорезмской области

Specify the spread of the Technology:
  • evenly spread over an area
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • 0.1-1 km2
Comments:

Материалы собраны из различных источников, включая результаты исследований проектов ЮНЕСКО в Узбекистане «Узиндиго» (2005-¬2007), ЮНЕСКО / ЦЕФ Бонн /УрГУ (2005-2008), грант ПМГ ГЭФ, ЮНЕСКО в Узбекистане (2009)

Технология применяется на деградированных участках земли, выведенных из севооборота на небольших площадях пахотных земель

2.6 Date of implementation

Indicate year of implementation:

2005

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • 10-50 years ago

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • through projects/ external interventions
Comments (type of project, etc.):

Технология внедряется через проекты, нацеленные на содействие водо-сберегающих технологий и альтернативных товарных культур, которые помогут восстановить засоленные земли в районе бассейна Аральского моря

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • improve production
  • reduce, prevent, restore land degradation
  • preserve/ improve biodiversity
  • create beneficial economic impact

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Cropland

Cropland

  • Annual cropping
Number of growing seasons per year:
  • 2
Specify:

В природно-климатических условиях Узбекистана возможно получение 2 урожаев в год культур с коротким вегетационным периодом, например овощных, картофеля, а также при внедрении повторных посевов после уборки озимой пшеницы, заканчивающей вегетацию в июне. Основные культуры – хлопчатник и пшеница могут производить только 1 урожай в год

Unproductive land

Unproductive land

Specify:

выращивание индигоферы красильной (Indigofera tinctoria) на деградированных засоленных землях

Remarks:

Индигофера используется как природный мелиорант, благодаря присущим ей свойствам - способностью произрастать на низкопродуктивных землях и обогащать почву азотом

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • Yes (Please fill out the questions below with regard to the land use before implementation of the Technology)
Comments:

Изменилось, до применения технологии земли были выведены из сельскохозяйственного использования, как непродуктивные земли, из-за высокого засоления.

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:
  • full irrigation
Comments:

Number of growing seasons per year:

2

Specify:

В природно-климатических условиях Узбекистана возможно получение 2 урожаев в год культур с коротким вегетационным периодом, например овощных, картофеля, а также при внедрении повторных посевов после уборки озимой пшеницы, заканчивающей вегетацию в июне. Основные культуры – хлопчатник и пшеница могут производить только 1 урожай в год

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • improved ground/ vegetation cover
  • диверсификация доходов и повышение занятости сельского сообщества

3.6 SLM measures comprising the Technology

agronomic measures

agronomic measures

  • A1: Vegetation/ soil cover
  • A2: Organic matter/ soil fertility
management measures

management measures

  • M1: Change of land use type

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

chemical soil deterioration

chemical soil deterioration

  • Cn: fertility decline and reduced organic matter content (not caused by erosion)
  • Cs: salinization/ alkalinization
biological degradation

biological degradation

  • Bl: loss of soil life
Comments:

Ухудшение химических свойств почвы обусловлено развитием вторичного засоления вследствие природных предпосылок (аридный климат, затрудненные условия оттока грунтовых вод) и хозяйственной деятельности (неадекватная работа дренажа, несоответствующий режим орошения). Устаревшая агротехника, бедный севооборот, низкие нормы органических удобрений, уборка с полей растительных остатков для хозяйственных целей и др. способствовали снижению содержания гумуса в почве и ухудшению среды обитания полезных почвенных организмов.
Все это привело к потере биологической составляющей почвы: снижению количества и качества почвенной макро- и микрофауны.

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • reduce land degradation
  • restore/ rehabilitate severely degraded land
Comments:

Восстановление деградированных земель и повышение плодородия земель со сниженной сельскохозяйственной продуктивностью обеспечивается за счет способности индигоферы к фиксации на корневой системе свободного азота из атмосферы, обогащая им почву и сокращая необходимость в количестве удобрений, содержащих NO3 и попадающих в грунтовые воды. В качестве сидерата растение способствует повышению урожайности, одновременно снижая потребность в азотных удобрениях. После экстракции красильного вещества растительные остатки используются в качестве компоста. Индигоферу можно использовать в борьбе с эрозией и для закрепления дюн.

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

Индигоферу сорта Феруз-1 рекомендуется выращивать на гребнях высотой 30–40 см с междурядьями 90 см. Между растениями оставляют расстояние 5–7 см после прореживания

Author:

Р.Ибрагимов

Date:

26/08/2018

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:
  • per Technology unit
Specify unit:

1 га

Specify currency used for cost calculations:
  • USD
If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

1800.0

Indicate average wage cost of hired labour per day:

около 10долл. США

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Промывка почвы Февраль-начало марта
2. Внесение удобрений Середина марта
3. Вспашка Конец марта
4. Поделка гребней Начало - середина апреля
5. Сев Конец апреля - начало мая
6. Влагозарядковый полив Начало мая
7. Обработка против тли Середина мая – начало июня; начало августа
8. Прореживание растений Середина –конец мая
9. Внесение удобрений Начало-середина июня
10. Полив и рыхление междурядий Середина мая – середина августа
11. Прополка сорняков Середина мая – конец августа
12. Сбор зеленой массы конец августа
Comments:

Для выращивания индигоферы не требуется изменения традиционных агрономических методов, применяемых при выращивании бобовых культур.

4.4 Costs and inputs needed for establishment

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Труд рабочего в течение вегетации по уходу посевами, сбор урожая дол/га 1.0 77.0 77.0 100.0
Equipment Использование машин (подготовка земли, сев) дол/га 1.0 244.0 244.0 100.0
Plant material Семенабобовых и сидерата дол/га 1.0 316.0 316.0
Fertilizers and biocides Удобрения: NPK дол/га 1.0 346.0 346.0 100.0
Total costs for establishment of the Technology 983.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 0.55
If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

проект оплатил стоимость семян

4.5 Maintenance/ recurrent activities

Activity Timing/ frequency
1. Промывка почвы Февраль-начало марта
2. Внесение удобрений Середина марта
3. Вспашка Конец марта
4. Поделка гребней Начало - середина апреля
5. Сев Конец апреля-начало мая
6. Влагозарядковый полив Начало мая
7. Обработка против тли Середина мая – начало июня; начало августа
8. Прореживание растений Середина –конец мая
9. Внесение удобрений Начало-середина июня
10. Полив и рыхление междурядий Середина мая – середина августа
11. Прополка сорняков Середина мая – конец августа
12. Сбор зеленой массы конец августа
Comments:

Так как культура индигофера является однолетней, мероприятия для поддержания технологии не отличаются от мероприятий для запуска Технологии

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Труд рабочего в течение вегетации по уходу посевами, сбор урожая долл/га 1.0 77.0 77.0 100.0
Equipment Использование машин (подготовка земли, сев) долл/га 1.0 244.0 244.0 100.0
Plant material Семена бобовых и сидерата долл/га 1.0 316.0 316.0 100.0
Fertilizers and biocides Удобрения: NPK долл/га 1.0 346.0 346.0 100.0
Total costs for maintenance of the Technology 983.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 0.55
If you are unable to break down the costs in the table above, give an estimation of the total costs of maintaining the Technology:

983.0

Comments:

Так как культу индигофера является однолетней, стоимость для поддержания технологии не отличаются от стоимости для запуска Технологии

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

Наибольшие затраты относятся к использованию техники, включая горюче-смазочные материалы, и приобретение семян

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Specifications/ comments on rainfall:

96% осадков приходится на октябрь-май

Indicate the name of the reference meteorological station considered:

Ургенч

Agro-climatic zone
  • arid

Продолжительность вегетационного периода составляет 70дней

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
Indicate if the Technology is specifically applied in:
  • not relevant

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • medium (loamy, silty)
Soil texture (> 20 cm below surface):
  • medium (loamy, silty)
Topsoil organic matter:
  • low (<1%)

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

< 5 m

Availability of surface water:

medium

Water quality (untreated):

poor drinking water (treatment required)

Is water salinity a problem?

Yes

Specify:

вода пригодна для орошения

Is flooding of the area occurring?

No

Comments and further specifications on water quality and quantity:

Вода в поверхностных источниках загрязняется от сбросов дренажного стока с полей орошения

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • medium
Habitat diversity:
  • medium
Comments and further specifications on biodiversity:

на орошаемой территории растительность представлена культурными видами растений, которые выращивают на полях: хлопчатник, пшеница, овощные, бахчевые, многолетние насаждения фруктовые и декоративные деревья и кустарники

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Sedentary or nomadic:
  • Sedentary
Market orientation of production system:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Off-farm income:
  • > 50% of all income
Relative level of wealth:
  • average
Individuals or groups:
  • individual/ household
Level of mechanization:
  • mechanized/ motorized
Gender:
  • men
Age of land users:
  • middle-aged
Indicate other relevant characteristics of the land users:

Традиционно основными землепользователями являются мужчины

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
  • medium-scale
Comments:

Средний размер фермерских хозяйств составляет 35-75 га, дехканских и приусадебных участков – до 0,35 га

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • state
Land use rights:
  • leased
  • individual
  • через ассоциации водопользователей и управления ирригационных систем
Comments:

В Узбекистане земля находится в государственной собственности, фермеры арендуют землю сроком до 50 лет; приусадебные земли находятся в частной собственности с правом наследования, купли-продажи.

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased
Income and costs

farm income

decreased
increased
Comments/ specify:

Увеличение дохода до 6 тыс.долл.США/га

diversity of income sources

decreased
increased
Comments/ specify:

Увеличилось за счет производства и продажи красителя индиго

Ecological impacts

Soil

nutrient cycling/ recharge

decreased
increased

salinity

increased
decreased
Biodiversity: vegetation, animals

Vegetation cover

decreased
increased

plant diversity

decreased
increased

invasive alien species

increased
reduced

animal diversity

decreased
increased

beneficial species

decreased
increased

pest/ disease control

decreased
increased

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

Specify assessment of off-site impacts (measurements):

Выращивание индигоферы представляет угрозу для местных экосистем, поскольку она быстро растет, легко рассеивается семенами и легко переносится людьми и животными.
Риск распространения умеренно высокий, но требуется больше данных и исследований

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change
Season increase or decrease How does the Technology cope with it?
annual temperature increase very well
seasonal temperature summer increase well
annual rainfall decrease well
seasonal rainfall spring decrease well
seasonal rainfall summer decrease well

Climate-related extremes (disasters)

Climatological disasters
How does the Technology cope with it?
heatwave well
drought well

Other climate-related consequences

Other climate-related consequences
How does the Technology cope with it?
extended growing period well
Comments:

Технология хорошо справляется со снижением количества осадков, повышением температуры воздуха, благодаря искусственному орошению.

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

very positive

Long-term returns:

very positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

very positive

Long-term returns:

very positive

Comments:

Выгоды положительные уже в краткосрочной перспективе. Совокупный доход от реализации пигмента индиго может достигать 2 100 долл. США на один гектар, если индигофера выращивается на деградированных землях, и 6 300 долл. США на гектар растения, - если на пахотной земле пониженного плодородия

6.5 Adoption of the Technology

  • 11-50%
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 11-50%

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

No

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Высокая прибыль от продажи красителя
Восстановление плодородия низкопродуктивных засоленных земель
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Двойная выгода: восстановление/повышение плодородия земель деградированных/низкопродуктивных и дополнительный доход от производства и продажи красителя
Быстрое получение высоких доходов
Выращивание индигоферы не отличается от традиционных агрономических методов, применяемых при выращивании бобовых культур, поэтому не требует специального обучения фермеров
Процесс получения экстракта красителя из биомассы не сложный и мало затратный

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Новая культура неизвестна местному сообществу, отсутствие опыта по производству красителя Обучение фермеров для распространения знаний об инновационной культуре и альтернативных методах возделывания, демонстрационные мероприятия
Высокая стоимость семян и отсутствие информации для местного сообщества о возможности их приобретения Помощь государства/спонсоров в организации производства семян. Высокие прибыли от продажи и собственное семеноводство будут компенсировать первоначальные затраты на приобретение семян
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
Новая культура, которая никогда не произрастала на территории Узбекистана и ее воздействие на местную флору мало изучено Необходимы дополнительные исследования, которые позволят оценить воздействие I. tinctoria на местную флору и природные сообщества
Инновационная технология, которая неизвестна широкому кругу местных фермеров Для распространения знаний создан учебный Центр для фермеров при Ургенчском Государственном Университете

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • interviews with SLM specialists/ experts

3 чел

  • compilation from reports and other existing documentation
When were the data compiled (in the field)?

2016

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Культивирование культуры индигоферы, биотехнология натурального красителя и восстановление деградированных земель ПМГ ГЭФ, ЕБРР, СРБ (Япония) и ЮНЕСКО Ургенчский государственный Университет Хорезмское областное представительство Ассоциации фермеров РУз Частное Предприятие «Индиго Жонибек» Учебно-практическое пособие для фермеров

Available from where? Costs?

http://www.sgp.uz

Title, author, year, ISBN:

UNESCO, 2010. Can a blue dye help save the Aral Sea? A World of SCIENCE, Vol. 8, No. 1, January–March 2010 SGP/GEF, 2009

Title, author, year, ISBN:

Manual for farmers: Cultivation of Indigo plant, biotechnology of natural dyes and
improving the soil’s ecology. Tashkent-Urgench, 2009

Title, author, year, ISBN:

Jenny, B. P. Indigo. First published by British Museum Press: London, 1998; Vol. 4, pp 89-104

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

Ergashev, A., Eshchanov, R., Yakubov, G., Rakhimov, A., Turdieva, N., Turaeva, N., Urinova, H. and Matchanov, A.2014. Abiotechnology of Indigofera tinctoria L. on the Saline Land of Aral Sea Basin and Producing of the Natural Plant Indigo Pigment for the Industry. J. Chem. Chem. Eng. 8 (2014) 707-716.

URL:

www.cacilm.com

Links and modules

Expand all Collapse all

Modules