Esta es una versión des actualizada, inactiva de este caso. Ir a la versión actual.
Tecnologías
Inactivo

Drip irrigation under plastic mulch for cotton production in Xinjiang province, China [China]

膜下滴灌 (Chinese)

technologies_1305 - China

Visualizar secciones

Expandir todo Colapsar todos
Completado: 78%

1. Información general

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

Persona(s) de referencia clave

Especialista MST:

Müller Joachim

+49 711 459-22490

joachim.mueller@uni-hohenheim.de

University of Hohenheim

Alemania

Especialista MST:

Zia-Kahn Shamaila

+49 711 459-23119

shamaila.zia@uni-hohenheim.de

University of Hohenheim

Alemania

Especialista MST:
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Sustainable Management of River Oases along the Tarim River, China (SuMaRiO / GLUES)
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Book project: Making sense of research for sustainable land management (GLUES)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Universität Hohenheim - Alemania

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

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

14/05/2015

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

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Drip irrigation under plastic mulch, associated with drainage, to reduce water demand and improve cotton yields in Xinjiang Province, China.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

The dry climate and the long hours of sunshine make Xinjiang especially suitable for production of high quality cotton, and as a result some 40% of China’s cotton is grown here. But there are two main problems: shortage of water and salinization of the soil. Farmers who use the traditional flood irrigation method, and don’t have a drainage system, tend to abandon their fields when they become too saline - and then they look for new land to cultivate. A combination of mulching and drip irrigation can be very effective but still needs careful management. Drip irrigation helps to save water for farmers - and for the environment. But it is still very important to install a drainage system to dispose of surplus water in order to reduce the risk of salinization of the soils. Every four cotton rows are covered with transparent polyethylene film and as a result approximately 80% of the ground surface is covered by the plastic mulch. Plastic mulch and drip lines are placed with a specially equipped tractor.

Purpose of the Technology: Low temperatures and dry soil at sowing, in combination with soil salinity, hinder early plant growth. Plastic mulching increases soil temperature, reduces the need for irrigation, and also helps control salinity in the root zone and suppresses weeds, thereby increasing yields by 10–30% (and improving quality also) (Wang, R. et al., 2011). In the first stages after sowing the climate is particularly cold. With plastic mulching the cotton plants can be sown earlier, because the soil will not cool down during the night as much as without plastic mulch.

Establishment / maintenance activities and inputs: For the establishment of the new technology of drip irrigation under plastic mulch, it is simultaneously essential to install a drainage system to avoid raising the groundwater level and causing salinity. For the installation of the drip lines, the transparent plastic film and the seeding, a tractor and a special tool for the installationis needed: one acre can be installed in a day. After the emerging of the cotton plants, holes must be cut in the plastic film so that the cotton plants can emerge. After harvesting, the drip lines and the plastic film must be collected and recycled. If the plastic is left behind it will pollute the soils and injure livestock if they eat it. Furthermore plastic residues in the soil can reduce subsequent yields, as roots are physically inhibited. After the collection of the plastic residues, if there is no adequate drainage system, the field needs to be flooded to flush the salt layer, which has accumulated below the root zone, deeper into the soil. If the field is not flooded the salt will negatively affect the next years’ cotton plantation.

Natural / human environment: Southern Xinjiang is an arid region with 50 to 90 mm per year. Most precipitation occurs between June and August. It is classified as a temperate cold desert climate. For drip irrigation under plastic mulch, it is principally surface water that is used, which is delivered to the field via channels from reservoirs to the fields. The reservoirs are filled in summer with the floods along the Tarim River. The untreated surface water is of poor quality - for agricultural use only. For drip irrigation, the water needs to be treated to avoid blocking the drip outlets. The overall technology is expensive, and only land user groups and communities can afford the machines and the materials.

2.3 Fotografías de la Tecnología

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

País:

China

Región/ Estado/ Provincia:

China / Xinjiang Province

Especifique más el lugar :

Tarim River Basin

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • 10-50 años atrás

2.7 Introducción de la Tecnología

Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

It is not clear how the technology was invented.

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción

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

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
  • Cosecha de árboles y arbustos
Cosechas principales (comerciales y de subsistencia):

major cash crop: cotton

major food crop: wheat

other: fruit trees

Comentarios:

Major land use problems (compiler’s opinion): Water use conflicts between agriculture and natural vegetation, soil salinization, desertification.

Major land use problems (land users’ perception): Soil salinization and water shortage.

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Cropland: Ca: Annual cropping

Livestock is grazing on crop residues

Constraints of wastelands / deserts / glaciers / swamps: water availability, evaporation

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.

Forests / woodlands: Fn: Natural

3.3 Información adicional sobre el uso de tierras

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • totalmente irrigada
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 220Longest growing period from month to month: March to October with irrigation

3.4 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • cobertura de suelo/ vegetal mejorada
  • diversión y drenaje de agua

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:
  • > 10,000 km2
Comentarios:

It might be used also in other provinces. But this not known to the author.

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A1: vegetación/ cubierta del suelo
medidas de manejo

medidas de manejo

  • M2: Cambio de gestión/ nivel de intensidad
  • M4: Cambios significativos en la programación de las actividades
  • M6: Manejo de desperdicios (reciclado, reutilización o reducción)
Comentarios:

Main measures: management measures

Secondary measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: mulching

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cs: salinización/ alcalinización
deterioro físico del suelo

deterioro físico del suelo

  • Pw: encharcamiento
degradación del agua

degradación del agua

  • Ha: aridificación
Comentarios:

Main type of degradation addressed: Cs: salinisation / alkalinisation, Ha: aridification

Secondary types of degradation addressed: Pw: waterlogging

Main causes of degradation: soil management (Most fields have no drainage - Increase of groundwater - salinization of soils), crop management (annual, perennial, tree/shrub) (cotton monoculture), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Deforestation to gain new arable land), over abstraction / excessive withdrawal of water (for irrigation, industry, etc.), wind storms / dust storms (Dust storms, blow out of top soil), droughts (It is an arid climate), population pressure (Doubling of population during the last thirty years.), land tenure (Land belongs to the state), poverty / wealth (Family farmers are poorer than city dwellers), education, access to knowledge and support services (Poorer farmers have less access to extension services.)

Secondary causes of degradation: industrial activities and mining (There is oil production in the region, but it was not studied), discharges (point contamination of water) (Non-point source pollution and drainage water discharge from the fields.), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (use of surface and ground water for large scale irrigation), floods (Floods are necessary for the region (riparian forests))

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
Comentarios:

Main goals: mitigation / reduction of land degradation

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Autor:

Shamaila Zia-Khan

4.2 Especificaciones técnicas/ explicaciones del dibujo técnico

There are double rows of cotton 20 cm apart, with a drip line between. 40 cm then separates each double row. Two double rows are covered by one length of plastic mulch. There is a small strip of bare soil between each length of plastic mulch. Mulch covers around 80% of the soil surface.

Location: Korla City. Xinjiang Province / China

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (For the easy and fast installation a tractor is needed)

Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: improvement of ground cover, increase of biomass (quantity), increase of water use efficiency

Secondary technical functions: improvement of surface structure (crusting, sealing), increase / maintain water stored in soil

Mulching
Material/ species: transparent plastic (Polyethylene), thickness: 0.08 mm
Quantity/ density: 7100 m/ha
Remarks: 1.4 m width in lines with spacing of 20 cm between lines

Change of land use practices / intensity level: Change from flood irrigation to drip irrigation

Major change in timing of activities: Plastic mulch enables early sowing of cotton

4.3 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique la moneda usada para calcular costos:
  • dólares americanos
Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

1

4.4 Actividades de establecimiento

Actividad Tipo de medida Momento
1. Tractor
2. Drip line installation, plastic mulch and seeding tool Agronómicas At sowing
3. Making holes for the (cotton) plants in the plastic mulch.Maintaining hoses Agronómicas After emerging

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 Drip line installation ha 1,0 3,0 3,0 100,0
Mano de obra Machine use ha 1,0 5,0 5,0 100,0
Equipo Tractor Piece 1,0 5000,0 5000,0 100,0
Material para plantas seeds kg 30,0 3,0 90,0
Material de construcción Plastic mulch 1,0 32,0 32,0 50,0
Material de construcción Black dripe lines Set 1,0 380,0 380,0 50,0
Costos totales para establecer la Tecnología 5510,0
Comentarios:

Duration of establishment phase: 0.33 month(s)

4.6 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Tipo de medida Momento/ frequencia
1. Ploughing and leveling of field. Agronómicas Before sowing
2. Irrigation
3. Removal of the drip lines and the plastic mulch

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 Collecting mulch ha 1,0 5,0 5,0 98,0
Fertilizantes y biocidas Irrigation and flooding water 1,0 8,0 8,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 13,0
Comentarios:

Machinery/ tools: tractor with installation tool for the drip irrigation under plastic mulch, other tools: hoe

The costs for the machine, the plastic hoses and the plastic mulch are calculated above are for 1 ha and were calculated on the basis of 2013 (subsequently costs have risen). Water price: 0.019 CNY/m3. Farmers need 3000 m3 per ha.

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 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
Especificaciones/ comentarios sobre la cantidad de lluvia:

90 mm per year. Jan, Feb, Apr and May: 3 mm; Mar, Sept: 5 mm; Jun: 33 mm; Jul: 18 mm; Oct: 0 mm; Dec: 8 mm

Zona agroclimática
  • árida

Thermal climate class: temperate. cold desert climate

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • 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
Zona altitudinal:
  • 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
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante
Comentarios y especificaciones adicionales sobre topografía :

Altitudinal zone: altitudes of 800 to 1300 meters

5.3 Suelos

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)
Materia orgánica de capa arable:
  • baja (<1%)
Si se halla disponible, adjunte una descripción completa de los suelos o especifique la información disponible, por ej., tipo de suelo, pH/ acidez de suelo, capacidad de intercambio catiónico, nitrógeno, salinidad, etc. :

Soil fertility: low - medium

Soil drainage / infiltration: medium

Soil water storage capacity: medium high

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

bueno

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)

Comentarios y especificaciones adicionales sobre calidad y cantidad de agua:

Ground water table: also < 5 m and the installation of drip irrigation under plastic mulch should be installed with a drainage system. If the groundwater table is too high salinisation of the soil will be the result

Availability of surface water: For the drip irrigation under plastic mulch mostly surface water is used. It is diverted by channels to the agricultural fields. There must be a good water availability at the fields.

Water quality (untreated): For the drip irrigation under plastic mulch the water quality must be quite high, otherwise the small holes of the drip lines will be blocked soon.

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

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • menos del 10% de todos los ingresos
Nivel relativo de riqueza:
  • rico
  • muy rico
Individuos o grupos:
  • grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
Género:
  • hombres
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Difference in the involvement of women and men: Man are doing the earth works in the fields, women do more the harvesting

Population density: 10-50 persons/km2

Annual population growth: > 4%; 7%

5% of the land users are very rich and own 10% of the land (income from large fields of cash crops).
20% of the land users are rich and own 30% of the land (income from cash crops (fruits, cotton)).
40% of the land users are average wealthy and own 30% of the land (income from cash crops (fruits, cotton)).
30% of the land users are poor and own 20% of the land.
5% of the land users are poor and own 10% of the land.

Off-farm income specification: Farmers who have not implemented the drip irrigation under plastic mulch also generate off-farm income.

Manual labour: harvesting

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

  • < 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
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • escala mediana
Comentarios:

5-15 ha: state farms

< 0.5 ha: family farmers

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

Tenencia de tierra:
  • estado
Derechos de uso de tierra:
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
Derechos de uso de agua:
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
Comentarios:

All the land belongs to the state. Farmers have the right to use the land for 70 years.

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

15% of more cotton yield

Disponibilidad y calidad de agua

demanda de agua para irrigar

incrementó
disminuyó
Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó

Impactos socioculturales

situación de grupos en desventaja social y económica

empeoró
mejoró

Livelihoods and human well-being

reduced
improved

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

evaporación

incrementó
disminuyó
Suelo

cubierta del suelo

disminuyó
mejoró

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó

salinidad

incrementó
disminuyó
Otros impactos ecológicos

salinization below root zone

increase
decrease

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

disponibilidad de agua

disminuyó
incrementó

sedimentos transportados por el viento

incrementó
disminuyó

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 no muy bien
tormenta de viento bien
Desastres climatológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
sequía bien
Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río) no muy bien

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
periodo reducido de crecimiento bien

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

ligeramente negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

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

ligeramente negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

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

No number on households

Comentarios:

100% of land user families have adopted the Technology with external material support

Comments on acceptance with external material support: The government gives subsidies to the farmers who are installing the drip irrigation under plastic mulch.

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: The government want to spread the technology in the whole region by giving subsidies to the farmers.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
helps to save water thus saves costs.

How can they be sustained / enhanced? It is subsidies by the government.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
It helps to save water during the vegetation period and thus helps to reduce the conflicts between the upstream and downstream farmers.

How can they be sustained / enhanced? The technology (drip + mulch) needs to be supplemented by installing a drainage system in the fields otherwise there will be a build-up of salinity and farmers will abandon land and move on.

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

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Salinization of the soils is increasing The consequence is that the fields are flooded after harvest in November/December to leach out the salt. The water used for drip irrigation plus the water to flush the salts to lower soil layers add up to almost the same amount as if farmers were using the original flood irrigation technology. drainage system in the fields required.

7. Referencias y vínculos

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Zia-Khan,S., Spreer, W., et al. Effect of dust deposition on stomatal conductance and leaf temperature of cotton in Northwest China.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Water 2015, 7, 116-131; doi: 10.3390/w7010116. www.mdpi.com/journal/water open access.

Vínculos y módulos

Expandir todo Colapsar todos

Módulos