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

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

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

Sí

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

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.

3.1 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

Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

Sí

Especifique el uso combinado de tierras (cultivos/ pastoreo/ árboles):

• Agroforestería

Comentarios:

major cash crop: cotton
major food crop: wheat
other: fruit trees

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

3.3 ¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

• Sí (Por favor responda las preguntas de abajo referidas al uso de la tierra antes de implementar la Tecnología)

3.4 Provisión de agua

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

• totalmente irrigada

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

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

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

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

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

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique la moneda usada para calcular costos:

• USD

4.3 Actividades de establecimiento

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

4.4 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
Costos totales para establecer la Tecnología en USD					5510,0

Comentarios:

Duration of establishment phase: 0.33 month(s)

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

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

4.6 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
Costos totales para mantener la Tecnología en USD					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.

5.1 Clima

5.2 Topografía

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

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

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

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 usada 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:

• 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

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

Disponibilidad y calidad de agua

Ingreso y costos

Impactos socioculturales

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

Suelo

Otros impactos ecológicos

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	Incremento o reducción	¿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)?

¿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

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.

7.1 Métodos/ fuentes de información

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.