1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)

National Research and Development Institute for So (National Research and Development Institute for So) - Romania

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

18/05/2015

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

Sí

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Miscanthus sinensis gigantheus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop on soils contaminated with heavy metals.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Cropping Miscanthus sinensis gigantheus mainly addresses the problem of land contamination with toxic materials namely soil pollution with heavy metals due to industrial activities. Miscanthus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop. The plant is a sterile hybrid, unable to produce viable seed, vegetative propagation being by rhizomes, therefore reducing the risk to become invasive. Its special type of photosynthesis (C4) implies the return of the nutrients in the rhizomes during the cold season. As temperatures cool in the fall, the dark green foliage fades to buff and drops, leaving the stems which are the most important commercial part of Miscanthus. Regarding cropping on contaminated soils, research has shown that the amount of heavy metals uptaken by Miscanthus is extremely low, making the plant unsuitable for phytoextraction but allowing it to be used for green energy or in various other fields like pulp and paper industry, without any risk. Miscanthus sinensis gigantheus stands for an alternative crop, from which an annual income can be obtained, instead of food crops and fodder that can represent a risk for human and animal consumption in areas with soils contaminated with heavy metals.

The aim of this technology is to assure a sustainable use of polluted soils with heavy metals through cultivation of energy crops with economic value and very few risks for humans, animals and environment. Studies of Miscanthus sinensis gigantheus behaviour on contaminated soils with heavy metals showed that very small amount of Pb (Lead) and Cd (Cadmium) were detected in the upper parts of the plants. In comparison, higher amounts of heavy metals is being retained at root level in rhizomes, which in time will decrease when root system will develop deeper, in less affected soil horizons as roots can reach 2-3 m in depth. The applied technology increases overall soil quality in terms of organic matter, nutrients and structure. Miscanthus cropping enhances the nutrients cycle in the plant–soil system. As a result of the high input of leaves, rhizomes and roots, the alluvial sandy loam soils, on which Miscanthus is currently croped, can benefit of increased organic carbon amount.

The establishment phase takes place on arable land (annual cropland) which after implementation will become a permanent cropland with perennial (non-woody) cropping, as the crop has the potential to be in the ground for at least 15 years. Miscanthus cropping technique consists of the following: weeding the site in July-August by spraying herbicides for controlling perennial weeds, deep ploughing in October-November to improve subsoil structure and soil aeration possible affected by compaction or hardpan, harrowing in February-April to ensure an adequate seedbed for rhizomes and planting in March-May. Early planting is being recommended as it takes advantage of spring time soil moisture and allows an extended first season of growth. The operation can be made using a modular potato planter or specialized planter like Miscanthus ETPM4. The planting rate is 10 000 rhizomes per hectare in order to provide a good crop density required to achieve optimal yields from year three onwards and effective weed suppression through competition. Rhizomes need to be planted at a depth of 8-15 cm and at 1m x 1m wide spacing. The crop is harvested annually during February-March, typically with conventional farm machineries or specialized ones like Miscanthus CRM Harvesting Cropper. The crop needs 3 to 4 years to reach a mature yield between 15-18 t/ha. The technology requires mechanized agricultural operations and investments in specialized equipment, if necessary.

The technology is applied mainly on alluvial sandy loam soils (Fluvisols), with deep depths, on low lands with flat-gentle slops (0-5%), placed in valley floors/floodplains. The climate is temperate, semi-arid, with an average annual rainfall between 550-600 mm. The plots cropped with Miscanthus are privately owned but leased. Size of crop land where the technology is applied is usually small up to 2 ha. The farmers receive agricultural subsidies and the production system is mechanized and market oriented.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:

• hace menos de 10 años (recientemente)

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:

• mediante proyectos/ intervenciones externas

Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

from 2008

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Comentarios:

Major land use problems (compiler’s opinion): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).
Major land use problems (land users’ perception): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).

Si el uso de la tierra ha cambiado debido a la implementación de la Tecnología, indique el uso de la tierra antes de la implementación de la Tecnología.

Cropland: Ca: Annual cropping

3.3 Información adicional sobre el uso de tierras

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:

• de secano

Número de temporadas de cultivo por año:

• 1

Especifique:

Longest growing period in days: 240Longest growing period from month to month: April until October

3.4 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

• cobertura de suelo/ vegetal mejorada
• manejo integrado de la fertilidad del suelo

3.5 Difusión de la Tecnología

Especifique la difusión de la Tecnología:

• distribuida parejamente sobre un área

Si la tecnología se halla difundida homogéneamente en un área, indique el área aproximada que cubre:

• 0.1-1 km2

Comentarios:

Total area covered by the SLM Technology is 0.14 m2.

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

Comentarios:

Main measures: vegetative measures
Secondary measures: management measures
Type of vegetative measures: aligned: -linear

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

Comentarios:

Main causes of degradation: release of airborne pollutants (urban/industry…) (Heavy metals contamination (Pb, Cd, Zn))
Secondary causes of degradation: governance / institutional (Non-ferrous industry was a strategic activity in communist period with high mass production on the expense of environmental investments (e.g. filters).)

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:

• reducir la degradación del suelo

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

4.2 Especificaciones técnicas/ explicaciones del dibujo técnico

Schematic diagram indicating the spatial distribution of Mischantus rhizomes (1 m between plants) - part of the planting technology
Technical knowledge required for land users: moderate
Main technical functions: increase of biomass (quantity), retain heavy metals at roots level
Secondary technical functions: improvement of ground cover, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), improvement of subsoil structure (hardpan), increase in organic matter, reduction in wind speed
Aligned: -linear
Vegetative material: C : perennial crops
Number of plants per (ha): 10000
Vertical interval between rows / strips / blocks (m): 1
Spacing between rows / strips / blocks (m): 1
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 1
Width within rows / strips / blocks (m): 1
Perennial crops species: Miscanthus sinensis gigantheus
Change of land use practices / intensity level: from rotational cropping to mono-cropping
Major change in timing of activities: from land preparation and planting in the first year to only harvesting from year 3 to 15

4.3 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):

Lei

Indique la tasa de cambio de USD a la moneda local (si fuese relevante): 1 USD =:

4,0

4.4 Actividades de establecimiento

	Actividad	Tipo de medida	Momento
1.	Treatment with herbicides	Vegetativas	month VII -VIII
2.	Deep ploughing	Vegetativas	month X-XI
3.	Soil preparation by harrowing	Vegetativas	month II-IV
4.	Planting	Vegetativas	month III-V

4.5 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

	Especifique insumo	Unidad	Cantidad	Costos por unidad	Costos totales por insumo	% de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra		ha	1,0	102,0	102,0	93,0
Equipo	machine use	ha	1,0	237,0	237,0	93,0
Material para plantas	seeds	ha	1,0	2180,0	2180,0	93,0
Material para plantas	biocides	ha	1,0	62,0	62,0	93,0
Costos totales para establecer la Tecnología					2581,0

Comentarios:

Duration of establishment phase: 9 month(s)

4.6 Actividades de establecimiento/ recurrentes

	Actividad	Tipo de medida	Momento/ frequencia
1.	Harvest	Vegetativas	month II-III
2.	Harvest	Manejo	month II-III

4.7 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

	Especifique insumo	Unidad	Cantidad	Costos por unidad	Costos totales por insumo	% de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra		ha	1,0	25,0	25,0
Equipo	machine use	ha	1,0	124,0	124,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología					149,0

Comentarios:

Machinery/ tools: MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor, MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor
The costs are indicated per ha of land where the technology is implemented. The establishment costs are high but after this in the next 15 years the crop requires only harvesting. As part of the National Rural Development Programme, energy crops receive a subsidy of 173 US $ per ha. Prices are for spring 2015.

4.8 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

The price of rhizomes (seeds) per hectare and harvesting activity involving special machines that cut and chop stems are the most determinate factors affecting the costs.

5.1 Clima

5.2 Topografía

5.3 Suelos

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

5.5 Biodiversidad

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

Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 0.5% - 1%
100% of the land users are average wealthy and own 75% of the land.
and own 25% of the land.

5.7 Área promedio de la tierra que pertenece a o es arrendada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:

• individual, sin título

Derechos de uso de tierra:

• arrendamiento

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

Ingreso y costos

Otros impactos socioeconómicos

Impactos socioculturales

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

Suelo

Biodiversidad: vegetación, animales

Reducción de riesgos de desastres y riesgos climáticos

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual

	Estación	tipo de cambios climáticos/ climas extremos	¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual		incrementó	bien

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres climatológicos:

	¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
tormenta de lluvia local	bien
tormenta de viento	bien

Desastres climatológicos

	¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
sequía	no muy bien

Desastres hidrológicos

	¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río)	bien

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima

	¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
periodo reducido de crecimiento	no se sabe

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?

6.5 Adopción de la Tecnología

• más de 50%

Si tiene la información disponible, cuantifique (número de hogares y/o área cubierta):

1 land user family

Comentarios:

The farmers receive subsidies provided for energy crops.
There is no trend towards (growing) spontaneous adoption of the technology. The establishment costs are considered high.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
High economic value of the crop
Simple agricultural technique
Low-cost of maintenance / recurrent activities

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
This technology allows a sustainable land use of contaminated soils with heavy metals with minimum risk for humans, animals and environment
It is very effective for biomass production with multiple uses: biofuel, animal bedding or cellulose production
Miscanthus sinensis gigantheus is a phytoexcluder with low heavy metal uptake from contaminated soils

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra	¿Cómo sobreponerse a ellas?
High costs for initial establishment. The cost of rhizomes (seeds) represents 85% of total initial investment costs	Initial costs could be reduced if a proportion of the crop is used as a “mother crop” for the production of rhizome cuttings
High costs for purchasing special machines for harvesting activity	Subsidizing
Undeveloped energy crop market	Support for creating local or regional markets for energy crops

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave	¿Cómo sobreponerse a ellas?
Low suitability on lands without phreatic input	Selecting sites with good groundwater availability
Relatively long period (three to four years) for achieving a mature yield	Maintaining the energy crop subsidies

7.1 Métodos/ fuentes de información

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2013. Reduced uptake of Cd and Pb by Miscanthus sinensis x giganteus cultivated on polluted soil and its use as biofuel, Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), Vol. 12 Issue 2, pp: 233-236

Título, autor, año, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2009. Miscanthus sinensis gigantheus’ behavior on soils polluted with heavy metals, Metal Elements in Environment, Medicine and Biology, Tome IX, Cluj University Press, pp: 21-24