Tecnologías

Plastic mulching for cash crops [Bután]

Nyuel Thok Nang Chhu Sho Thing Ni (དངུལ་ཐོག་ནང་ཆུ་ཤོག་ཐིང་ནི།)

technologies_6864 - Bután

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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

usuario de la tierra:

Rai Pratap Singh

Bután

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Strengthening national-level institutional and professional capacities of country Parties towards enhanced UNCCD monitoring and reporting – GEF 7 EA Umbrella II (GEF 7 UNCCD Enabling Activities_Umbrella II)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
National Soil Services Center, Department of Agric (National Soil Services Center, Department of Agric) - Bután

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:

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

Comentarios:

Mulching in agriculture helps conserve moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature. While it has these benefits, it also poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Plastic mulches are a significant source of microplastic pollution in agricultural soils. The residual microplastics in the soil negatively affect soil health. Used plastic mulches are eventually burned and the burning releases greenhouse gases, contributing to climate change and global warming. Additionally, the residues left behind after burning plastic mulches can persist in the soil for extended periods thereby contaminating the soil. Though mulching helps increase crop yields, it has negative effects on the natural environment and thus the use of mulching necessitates careful consideration.

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Plastic mulching comprises thin plastic sheets laid out on raised soil surfaces around plants to help conserve soil moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature. It is used in agriculture to increase crop yields. However, there are environmental concerns about soil contamination and waste disposal.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Plastic mulching is a widely used agricultural practice in Bhutan, primarily employed in the cultivation of cash crops. Farmers have adopted plastic mulching to enhance crop production and address specific agricultural challenges. It allows farmers to optimize water usage by reducing evaporation and maintaining soil moisture levels, which is crucial in regions where water resources are limited. It also helps suppress weed growth, minimizing competition for nutrients and ensuring healthier crop growth. Additionally, the regulation of soil temperature through plastic mulching can extend the growing season and improve crop quality and yields. These benefits are particularly valuable in Bhutan's mountainous terrain and varied climatic conditions.
However, the application of plastic mulching can have both direct and indirect impacts on the natural environment. Improper disposal or management of plastic mulch can lead to environmental pollution, including soil contamination and plastic waste accumulation. Therefore, sustainable practices and appropriate waste management techniques are crucial to minimize the potential negative effects on the natural environment.
Plastic mulching serves several purposes and functions in agricultural practices. One of its primary functions is moisture conservation, as it helps prevent water evaporation from the soil surface by acting as a barrier. Additionally, plastic mulch controls weeds by blocking sunlight and inhibiting weed seed germination, reducing competition for nutrients. Another important function is soil temperature regulation, as plastic mulching traps heat from the sun, raising soil temperatures in cooler climates and promoting faster plant growth. Overall, plastic mulch contributes to enhanced crop performance.
Furthermore, it helps prevent soil erosion by protecting the soil surface from wind and water erosion, thus maintaining soil structure and fertility, and creating a barrier between plants and the soil, reducing the risk of soil-borne pests and diseases affecting the crops. It can also deter certain pests by disrupting their habitat and limiting access to plants.
Plastic mulching involves the use of thin sheets or films made of polyethylene or similar materials, which come in various colours and thicknesses. Manual tools are utilized to lay the sheets evenly over the prepared soil. Before laying the plastic mulch, the soil is typically ploughed, levelled, raised, and cleared of debris to create a smooth surface. To prevent displacement by wind or other factors, the plastic mulch needs to be securely anchored to the ground. Plastic mulching can be combined with drip irrigation systems to provide water and nutrients directly to the plant roots.
Some specific advantages pointed out by the land user include the opportunity to achieve higher returns on agricultural investments. It reduces the need for manual weeding or herbicide application, saving time, labour, and resources. Additionally, it reduces the frequency of irrigation. It also extends the growing season expanding options and potential profits. There are many advantages of mulching but there are some serious disadvantages of the technology. Plastic mulching poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Plastic mulches are a significant source of microplastic pollution in agricultural soils and these microplastics negatively affect soil health. The disposal of plastic mulches is a challenge as recycling options are limited resulting in waste accumulation on farms. These accumulated wastes are eventually burned and release greenhouse gases, contributing to climate change and global warming. Additionally, the residues left behind after burning plastic mulches can persist in the soil for extended periods thereby contaminating the soil. Also, the cost of purchasing plastic mulch can prove to be too high for farmers if the land area is huge. Though mulching helps increase crop yields, it has negative effects on the natural environment - thus the use of mulching necessitates careful consideration.

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:

Bután

Región/ Estado/ Provincia:

Sergithang, Tsirang

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si se desconoce el área precisa, indique el área aproximada cubierta:
  • < 0.1 km2 (10 ha)
¿El/los sitio(s) de la Tecnología se ubica(n) en un área de protección permanente?

No

Comentarios:

The land user uses plastic mulching on 1 acre of land for chili production.

2.6 Fecha de la implementación

Indique año de implementación:

2018

2.7 Introducción de la Tecnología

  • It was introduced by the gewog Agriculture Extension Officer and through exposure to social media.

3. Clasificación de la Tecnología MST

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

  • mejorar la producción
  • crear impacto económico benéfico

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: :

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

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
  • Cosecha de árboles y arbustos
Cosechas anuales - Especifique cultivos:
  • cereales - maíz
  • cereales - arroz (humedal)
  • cultivos de raíces/ tubérculos - patatas
  • vegetales - verdura de hojas verdes (ensaladas, repollo, espinaca, otros)
  • vegetales - melón, zapallo, calabaza o calabacín
  • vegetales - vegetales de raíz (zanahorias, cebollas, remolachas, otros)
Cultivos de matorrales y arbustos - Especifique cultivos:
  • avocado
  • frutas, otros
  • mango, mangostán, guayaba
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 2
¿Se practica el intercultivo?

Si respondió que sí, especifique qué cultivos son intercultivados:

Vegetable crops are intercropped for self-consumption.

¿Se practica la rotación de cultivos?

Si fuera el caso, especifique :

Vegetable crops are rotated.

Bosques

Bosques

  • Bosques/ zonas boscosas (semi) naturales
¿Los árboles especificados son deciduos o imperecederos?
  • mixto deciduo/ imperecedero
Productos y servicios:
  • Leña

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?
  • No (Continúe con la pregunta 3.4)

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • mixta de secano – irrigada
Comentarios:

The land users of Sergithang face water shortage problems.

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • Weed management

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

otras medidas

otras medidas

Especifique:

Plastic mulching may fall under structural measures.

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
erosión de suelos por viento

erosión de suelos por viento

  • Et: pérdida de capa arable
degradación biológica

degradación biológica

  • Bp: incremento de pestes/ enfermedades, pérdida de depredadores
degradación del agua

degradación del agua

  • Ha: aridificación
  • Hs: cambio en la cantidad de aguas superficiales

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:
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo
Comentarios:

Plastic mulching prevents soil and water erosion and conserves soil mositure.

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

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

This diagram shows a cross-section of a raised bed using plastic mulching. The plants grow through the punctured holes in the plastic. The length of the bed varies from farm to farm and is 1 m wide and spaced 30 cm apart (bed-bed spacing) for easy access/movement. The bed is usually raised to 20 cm in height. The planting distance shown in the diagram is for chilies, 50-70 cm. The distances will vary according to the crop/variety.

Autor:

Thinley Penjor Dorji

Fecha:

20/07/2023

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por área de Tecnología
Indique tamaño y unidad de área:

1 acre

otra / moneda nacional (especifique):

Ngultrum

Si fuera relevante, indique la tasa de cambio de dólares americanos a la moneda local (ej. 1 U$ = 79.9 Reales Brasileros): 1 U$ =:

82,1

Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

Nu 400

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Field preparation (tilling) Winter
2. Field preparation (rotary tilling) Winter
3. Manure application Winter
4. Bed preparation Winter
5. Laying of plastic mulch Winter
6. Making holes in the plastic Winter
7. Transplantation Winter

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 Field preparation (tilling) Person/day 5,0 400,0 2000,0 100,0
Mano de obra Manure application and rotary tilling Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Mano de obra Bed preparation, laying of plastic mulch and making holes Person/day 12,0 400,0 4800,0 100,0
Mano de obra Transplantation Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Equipo Power tiller (tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Equipo Power tiller (rotary tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Material para plantas Seeds Packet 5,0 15,0 75,0 100,0
Material de construcción Plastic mulch Rolls 4,0 2800,0 11200,0 100,0
Otros Food and Refreshment per person 33,0 350,0 11550,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 41025,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 499,7

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Comentarios:

No maintenance work has been carried out.

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

Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para mantener la Tecnología:

29823,0

Comentarios:

The plastic mulch is reused and hence there is no expenditure on the plastic mulches.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Higher cost of plastic mulching and hiring a power tiller.

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:

Falls under Humid Sub-tropical Zone with an annual rainfall of 1200-2500 mm

Indique el nombre de la estación metereológica de referencia considerada:

The rain estimate has been derived based on the agro-ecological zone (AEZ) the area falls under. Bhutan is divided into AEZs (source: https://www.fao.org/3/ad103e/AD103E02.htm).

Zona agroclimática
  • húmeda

Bhutan has six AEZs. The wet sub-tropical zone is from 150 to 600 m, followed by the humid sub-tropical zone from 600 to 1,200 m. The dry sub-tropical zone starts at 1,200 m and extends to 1,800 m, followed by the warm temperate zone, which reaches 2,600 m. The cool temperate zone lies between 2,600 and 3,600 m and, finally, the alpine zone between 3,600 m and 4,600 m.

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

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):
  • mediana (limosa)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)
Materia orgánica de capa arable:
  • elevada (>3%)
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. :

Moisture content-4.46%
Organic matter-5.85 %
Organic carbon-3.40%
pH-6.15
Electrical conductivity-853.00 µs/cm
Nitrogen-0.17
Phosphorus-1.92
Potassium-198.73 mg/100ml
Soil texture-Silt Clay Loam

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

mediana

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de buena calidad

La calidad de agua se refiere a:

agua superficial

¿La salinidad del agua es un problema?

No

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

No

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • mediana
Diversidad de hábitats:
  • mediana

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

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
Ingresos no agrarios:
  • menos del 10% de todos los ingresos
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • mecanizado/motorizado
Género:
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • personas de mediana edad

5.7 Área promedio de la tierra usada 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)?
  • pequeña escala
Comentarios:

1 acre or 0.404 ha

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

Tenencia de tierra:
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • comunitarios (organizado)
¿Los derechos del uso de la tierra se basan en un sistema legal tradicional?

Especifique:

The land use rights in Bhutan are based on a traditional legal system guided by formal land-act rules and regulations.

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:

The production of winter chili has increased to 700-800 kg following the use of mulching.

calidad de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Crop quality has increased due to reduced competition from weeds.

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

The risk has decreased as mulching helps conserve moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature.

manejo de tierras

obstaculizado
simplificado
Comentarios/ especifique:

Mulching reduces soil erosion.

Ingreso y costos

ingreso agrario

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

The farm income from chilli has increased resulting from mulching

carga de trabajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Workload has decreased due to a reduction in weeding requirements.

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

The land user produces enough for self-consumption as well as for commercial purposes.

Impactos ecológicos

Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Soil moisture is retained and the need for frequent irrigation is reduced.

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Soil erosion has reduced due to mulching.

Especifique la evaluación de los impactos en el sitio (mediciones):

These are the on-site impacts that have been shared by the land user. The land user has reused the mulches. He is unaware of the soil contamination caused by the plastics due to residual microplastics in the soil but is well aware of the wastes that will be generated. For the lack of better waste disposal options, like many other land users of the community the land user will opt to burn the wastes.

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
temperatura estacional invierno incrementó bien
lluvia anual incrementó bien
lluvia estacional verano incrementó 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:

positivo

Ingresos a largo plazo:

ligeramente positivo

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

positivo

Ingresos a largo plazo:

ligeramente negativo

Comentarios:

In the long run, the benefits will be negative, as the land user has to invest in additional costly plastic mulch. Furthermore, the existing mulching plastic is not durable.

6.5 Adopción de la Tecnología

  • > 50%
Si tiene la información disponible, cuantifique (número de hogares y/o área cubierta):

All the land users of Sergithang have implemented the technology.

De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 91-100%

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

No

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Plastic mulching technology increases crop production.
The workload is reduced as there is reduction in the need of weeding.
It isn't a very complex technology and can be adopted easily.
Controls weeds.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
It aids off-season (winter) crop production.
Conserves moisture.
Reduces erosion (wind and water).

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?
Plastic mulching poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Disposal of plastic mulch is a challenge as recycling options are limited resulting in waste accumulation on farms. But one thing that the land users can do is switch to biodegradable plastic mulches or even better organic mulches (straw and Artemisia myriantha). In Bhutan straw and Artemisia myriantha mulches are very common.
Plastic mulching can prove to be very expensive if the land area is huge. Opt for other more environmentally friendly alternatives such as straw and Artemisia myriantha mulching.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo

1

  • entrevistas con usuarios de tierras

1

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

19/07/2023

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Vegetable cultivation Theme 3 Mulching

URL:

http://rcbajo.gov.bt/wp-content/uploads/2020/05/Veg-Theme-03-Mulching-printing.pdf

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