Tractor with subsoiler performing tillage (Tymoteusz Bolewski)

Subsoiling (Polonia)

Głęboszowanie

Descripción

Subsoiling is defined as tillage below a depth of about 35-40 cm which doesn't invert the soil. It breaks up compacted layers to improve rooting and infiltration. Subsoiling is not needed on light soils, because these are rarely at risk of compaction.

Subsoiling is carried out on arable land. Subsolier is pulled by a tractor and chisels (tines) break up a compacted layer below the surface. Subsoiling disturbs this dense layer and loosens the soil. This treatment improves air-water relations in the soil. The depth of subsoiling can be adjusted. On heavier soils, deeper subsoiling may be necessary. The farmer surveyed (who has a medium sized enterprise of about 400 ha) subsoils at a depth of 40-45 cm. Subsoiling is used especially for root crops such as sugar beet - and for other crops to a lesser extent, depending on the needs and condition of the soil. It is possible to adjust the spacing of the chisels (tines) and the power of the tractor. An average spacing between the chisels is 50 cm. A 200 horsepower tractor is able to pull a five-tine subsoiler. If time permits, the whole field should be subsoiled. Subsoiling takes quite a long time (about 10 ha per day). This technology is required every year when sugar beet is planted. In other fields, only machinery tracks and headlands (where the machine turns) should be subsoiled every year. Subsoiling is often used after harvest and before other field operations such as ploughing etc. On average, due to crop rotation, the whole field is only subsoiled once every four years. Subsoiling is a form of tillage which can be used instead of traditional ploughing to loosen soil without inverting it: thus it can form part of a reduced tillage system.

Lugar

Lugar: Southern part of the region called Kujawy, Kuyavian-Pomeranian Voivodeship, Polonia

No. de sitios de Tecnología analizados: 2-10 sitios

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 18.72744, 52.59696

Difusión de la Tecnología: distribuida parejamente sobre un área (approx. 1-10 km2)

¿En un área de protección permanente?: No

Fecha de la implementación: 10-50 años atrás

Tipo de introducción
Tractor with subsoiler in action (Zygmunt Miatkowski)
Tractor with subsoiler in action (Zygmunt Miatkowski)

Clasificación de la Tecnología

Propósito principal
  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación de la tierra
  • conservar el ecosistema
  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • reducir el riesgo de desastres naturales
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
Uso de tierra
Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: No

  • Tierras cultivadas
    • Cosecha anual: cereales - cebada, cereales - maíz, cereales - avena, cereales - trigo (verano), cereales - trigo (invierno), cultivos de raíces/ tubérculos - remolacha, vegetales - vegetales de raíz (zanahorias, cebollas, remolachas, otros)
    Número de temporadas de cultivo por año: 1
    ¿Se practica el intercultivo? No
    ¿Se practica la rotación de cultivos? Sí
Provisión de agua
  • de secano
  • mixta de secano – irrigada
  • totalmente irrigada

Propósito relacionado a la degradación de las tierras
  • prevenir la degradación de la tierra
  • reducir la degradación de la tierra
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
  • adaptarse a la degradación de la tierra
  • no aplica
La degradación considerada
  • erosión de suelos por agua - Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
  • erosión de suelos por viento - Et: pérdida de capa arable
  • deterioro físico del suelo - Pc: compactación
  • degradación del agua - Ha: aridificación
Grupo MST
  • perturbación mínima del suelo
Medidas MST
  • medidas agronómicas - A3: Tratamiento de superficie del suelo (A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)), A4: Tratamiento de subsuperficie

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
The activity is performed with a subsoiler. This is a cultivation device connected to the tractor. In the case of the subsoiler with five working parts (shanks ended with chisels): (i) width between two chisels is 50 cm and total width is about 2.0-2.5 m, (ii) height is about 1.5 m; (iii) weight about 800 kg.
A tractor with at least 200 horsepower is needed for a subsoiler with 5 chisels.
Author: Jarosław

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan: por área de Tecnología (unidad de tamaño y área: ha; factor de conversión a una hectárea: 1 ha = -)
  • Moneda usada para calcular costos: n.d.
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 4.45
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: 300.00 PLN
Factores más determinantes que afectan los costos
price of fuel, area needed to subsoling, moisture conditions in the fields, granulometric compisition of the soil
Actividades de establecimiento
  1. - (Momento/ frequencia: -)
Insumos y costos para establecimiento (per ha)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
-
Equipo
-
Material para plantas
-
Fertilizantes y biocidas
-
Material de construcción
-
Otros
-
Actividades de mantenimiento
  1. Subsoiling (Momento/ frequencia: late summer, early autumn (after harvest of crops))
Insumos y costos de mantenimiento (per ha)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
skill labour person-hour 1,0 30,0 30,0 100,0
Equipo
tractor and subsoiler (depreciation) machine-hour 1,0 10,0 10,0 100,0
chisels machine-hour 1,0 25,0 25,0 100,0
tractor fuel liter per hour 20,0 7,0 140,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 205.0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 46.07

Entorno natural

Promedio anual de lluvia
  • < 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
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda
  • semi-árida
  • árida
Especificaciones sobre el clima
Promedio anual de lluvia en mm:500.0
Summer months (IV-IX) rainfalls are 60% of total amounts in a year; not equal disrtibution in time and place; climatic water balance (precipitation - Penman-Monteith reference evapotranspiration) on average about -190 mm; every year two dry periods of 11–15 days and one period lasting 15–20 days occur on the average, the period lasting more then 20 days occurrs every second year. About 50–60 days with atmospheric drought may be expected every year.
Nombre de la estación meteorológica: Samszyce and Bydgoszcz
mean annual temperature: 8,5 deg. C
Pendiente
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Altura
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
La Tecnología se aplica en
  • situaciones convexas
  • situaciones cóncavas
  • no relevante
Profundidad promedio del suelo
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable
  • elevada (>3%)
  • media (1-3%)
  • baja (<1%)
Agua subterránea
  • en superficie
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidad de aguas superficiales
  • excesiva
  • bueno
  • mediana
  • pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar)
  • agua potable de buena calidad
  • agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
  • solo para uso agrícola (irrigación)
  • inutilizable
La calidad de agua se refiere a: agua subterránea y superficial
¿La salinidad del agua es un problema?
  • No

Incidencia de inundaciones
  • No
Diversidad de especies
  • elevada
  • mediana
  • baja
Diversidad de hábitats
  • elevada
  • mediana
  • baja

Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios
  • menos del 10% de todos los ingresos
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza
  • muy pobre
  • pobre
  • promedio
  • rico
  • muy rico
Nivel de mecanización
  • trabajo manual
  • tracción animal
  • mecanizado/motorizado
Sedentario o nómada
  • Sedentario
  • Semi-nómada
  • Nómada
Individuos o grupos
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
  • cooperativa
  • empleado (compañía, gobierno)
Género
  • mujeres
  • hombres
Edad
  • niños
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos
Área usada por hogar
  • < 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
Escala
  • pequeña escala
  • escala mediana
  • gran escala
Tenencia de tierra
  • estado
  • compañía
  • comunitaria/ aldea
  • grupal
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Acceso a servicios e infraestructura
salud

pobre
x
bueno
educación

pobre
x
bueno
asistencia técnica

pobre
x
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
x
bueno
mercados

pobre
x
bueno
energía

pobre
x
bueno
caminos y transporte

pobre
x
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
x
bueno
servicios financieros

pobre
x
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
x
incrementó


The yield-forming effect of this treatment is visible throughout the entire crop rotation.

calidad de cultivo
disminuyó
x
incrementó


These notes especially concern sugar beet and root crops.

riesgo de fracaso de producción
incrementó
x
disminuyó


-

gastos en insumos agrícolas
incrementó
x
disminuyó


Relatively expensive measure.

ingreso agrario
disminuyó
x
incrementó


Guarantee of high and stable crop yield (e.g. sugar beet).

carga de trabajo
incrementó
x
disminuyó


-

Impactos socioculturales
seguridad alimentaria/ autosuficiencia
disminuyó
x
mejoró


-

Impactos ecológicos
escurrimiento superficial
incrementó
x
disminuyó


Increased rate of infiltration.

evaporación
incrementó
x
disminuyó


Especially when subsoiling is performed instead of ploughing.

humedad del suelo
disminuyó
x
incrementó


Increased soil water capacity and soil aeration.

encostramiento/ sellado de suelo
incrementó
x
disminuyó


-

compactación de suelo
incrementó
x
disminuyó


The main purpose of the measure is to remove soil excessive compaction.

materia orgánica debajo del suelo C
disminuyó
x
incrementó


Subsoiling as a part of reduced tillage technology (as a tillage performed instead traditional ploughing) causes lower rate of organic matter decomposition comparing to the ploughing.

emisión de carbono y gases de invernadero
incrementó
x
disminuyó


Subsoilng as a part of reduced tillage technology (as a tillage performed instead traditional ploughing) reduces CO2 emission from soil comparing to traditional ploughing.

Impactos fuera del sitio
impacto de gases de invernadero
incrementó
x
disminuyó


Using subsoiling instead of conventional ploughing reduces emission of CO2 from soil.

Análisis costo-beneficio

Beneficios comparados con los costos de establecimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Beneficios comparados con costos de mantenimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

-

Cambio climático

Cambio climático gradual
lluvia estacional disminuyó

nada bien
x
muy bien
Estación: verano
lluvia estacional disminuyó

nada bien
x
muy bien
Estación: otoño
Extremos (desastres) relacionados al clima
sequía

nada bien
x
muy bien

Adopción y adaptación

Porcentaje de usuarios de la tierra que adoptaron la Tecnología
  • casos individuales / experimentales
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Número de hogares y/ o área cubierta
-
¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?
  • No
¿A qué condiciones cambiantes?
  • cambios climáticos / extremos
  • mercados cambiantes
  • disponibilidad de mano de obra (ej. debido a migración)

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
  • The effects of subsoiling are so noticeable (increased crop yield and quality) that it is worth doing, especially on root crops (e.g. sugar beet). The yield-forming effect of this treatment is also visible throughout the entire crop rotation
  • It improves air-water relations in the soil. This treatment eliminates the soil layer with excessive density, loosening this layer and the layers located above.
    It is also recommended for farmers who irrigate their fields.
  • Thanks to the treatment, the plants (i) are better rooted, (ii) give higher yield, especially root crops, (iii) penetrate the soil and reach water more easily, without encountering an obstacle. Other plants also achieve stronger root system, as well as better take up and absorb water and nutrients.
  • This treatment improves biological properties of the soil and reduces root diseases;
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Subsoiling used as a part of reduced tillage lets to reduce magnitude of CO2 emission from soil.
  • Subsoiling enhances water supply of plants by capillary rise.
  • As a loosening treatment, it exposes the soil to water and wind erosion to a lesser extent than ploughing.
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • Subsoiling is an additional activity, not popular and it is not cheap. To create the program for subsidies for such activities.
  • Most often it is performed as after harvesting and as pre-winter tillage. In order to be the most economically effective, subsoiling should be performed in optimal conditions of soil moisture due to wearing chisels. Monitoring of agrometeorological conditions and proper organisation of activities in the farm.
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse
  • Subsoiling requires very good knowledge of the field (due to risk of drainage system damage). To possess knowledge of spatial distribution of drainage pipes in the fields, to have maps of the field with such information.

Referencias

Compilador
  • Tymoteusz Bolewski
Editors
  • Marek Giełczewski
Revisado por
  • William Critchley
  • Rima Mekdaschi Studer
Fecha de la implementación: 29 de abril de 2022
Últimas actualización: 3 de marzo de 2023
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
Institución Proyecto
Referencias claves
  • Influence of agrireclamation measures on water-physical properties of compact soils, changes in roots and plant yields (Wpływ zabiegów agromelioracyjnych na właściwości fizyczno-wodne gleb zwięzłych oraz ukorzenienie i plony roślin), Miatkowski Z., 2001., Bibl. Wiad. IMUZ, no 99, pp 107 (in Polish, summary in English): Library of Institute of Technology and Life Sciences, National Research Institute (ITP)
  • Subsoiling in conventional and conservation tillage for sugar beet growing (Zastosowanie głęboszowania w tradycyjnej i konserwującej uprawie roli pod buraki cukrowe). Miatkowski Z., Sołtysik A., Banaszak H., 2006, Problemy Inżynierii Rolniczej vol. 2, p. 53-60.: Library of ITP and http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0016-0084
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