Tecnologías

Rainwater harvesting for greenhouse irrigation [Grecia]

Σύστημα συγκομιδής ομβρίων υδάτων από θερμοκήπια με σκοπό την άρδευση

technologies_1658 - Grecia

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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

Especialista MST:
Especialista MST:
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Technical University of Crete (Technical University of Crete) - Grecia

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

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Rain water harvesting from greenhouses roofs.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

The roof of a greenhouse is used as catchment area for rainwater harvesting. A system of gutters is installed to channel water into a storage facility that can be either above ground or at ground level, open or covered. The water harvested from the roofs is used for irrigation purposes, either on its own or mixed with other sources.

In central and eastern Crete, a negative water balance emerges due to agricultural exploitation and lack of sustainable water resources management. Regarding water availability, it is notable that the spatial and temporal variability of precipitation are the limiting factors, rather than overall precipitation quantity. Especially in coastal areas where the main source of irrigation is groundwater, seawater intrusion often takes place, and eventually leading to irrigation with saline water. In the intensive agriculture and water stress conditions existing in greenhouses this situation can progressively lead to soil salinisation with subsequent adverse effects on production. The technology promotes sustainable land management through prevention and mitigation of land degradation by increasing water resources self-sufficiency thus allowing the user to rely less on the scarce groundwater resources and reduce the risk of production failure. Furthermore, the technology improves the overall irrigation water quality. The main disadvantage of the technology is the increase of agricultural inputs (fertilizers) because of the lack of minerals necessary for the crops (especially tomatoes) in the rainwater. This disadvantage can be mitigated by mixing rainwater with other sources.

The majority of the greenhouses in the region normally have built-in gutters between the basic construction units in order to discharge rainwater from the roof for structural safety. Thus, initially little structural measures are required including the implementation of some further gutters that channel rainwater in the storage system and preparation of the area for the tank installation. Overland tanks may consist of galvanized steel or similar material. Ground level storage usually requires earth removal. In both case, the installation of the relevant waterproofing material is required to avoid leaks. A cover may also be installed to reduce evaporation. Here we assess the use of a harvesting system comprising of (a) an above ground circular tank made out of galvanized steel with total volume of 320 m3 and (b) a gutter network spreading on the roof of a 0.7 ha greenhouse. Furthermore, a water filter and water treatment may be required for removal of particles and waterborne disease mitigation. Finally, a suitable pump and mixing facilities are installed to control water quality and quantity.

The average annual precipitation in the area is 500 mm and the climate ranges between sub-humid Mediterranean and semi-arid. Average annual temperature is 18.5 °C with 6 months below 18 °C but above 5 °C, thus classifying the area as subtropical. In the location where the technology is applied, land is mostly privately owned and water rights can be public, cooperative or private. Although the financial means of the land user who applies this technology are more or less on par with those of the rest of the community, he has a wider empirical education and relatively higher social status acquired thought his involvement with the commons and the water resources management of the region.

This Technology was documented within the scope of FP7 RECARE Project, funded grant agreement no 603498.

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:

Grecia

Región/ Estado/ Provincia:

Heraklion

Especifique más el lugar :

Timpaki

Comentarios:

Total area covered by the SLM Technology is 0.007 km2.

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

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

The land user has implemented the water harvesting technology in order to be subsidized from an agri-environmental scheme under the CAP.

3. Clasificación de la Tecnología MST

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

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
  • tomatoes
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 270, Longest growing period from month to month: October to June

 asentamientos, infraestructura

asentamientos, infraestructura

  • Asentamientos, edificios
Comentarios:

Major land use problems (compiler’s opinion): The main problem in the region is the change in the groundwater quality, caused by groundwater over-exploitation and the subsequent seawater intrusion, resulting in soil salinisation through irrigation.
Major land use problems (land users’ perception): The limited availability of good quality (non-saline) water for irrigation resulting in increased production risk and agricultural inputs.

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

  • cosecha de agua
  • Manejo de irrigación: (incl. provisión de agua, invernaderos)

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas estructurales

medidas estructurales

  • S5: Diques, hondonadas, estanques
  • S11: Otros
Comentarios:

Main measures: structural measures
Specification of other structural measures: Greenhouse roof gutter network

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cs: salinización/ alcalinización
degradación biológica

degradación biológica

  • Bq: reducción de la cantidad/ biomasa
degradación del agua

degradación del agua

  • Hg: cambio en nivel de aguas subterráneas/ nivel de acuífero
Comentarios:

Main type of degradation addressed: Cs: salinisation / alkalinisation, Hg: change in groundwater / aquifer level
Secondary types of degradation addressed: Bq: quantity / biomass decline
Main causes of degradation: over abstraction / excessive withdrawal of water (for irrigation, industry, etc.) (Overpumping.), other human induced causes (specify) (Irrigation with brackish water.), droughts (Lack of sustainable water resources.), inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (Poor coverage of freshwater irrigation network.)
Secondary causes of degradation: soil management (Intensive cultivation), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (Covering of land with green houses decreases leaching.)

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

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

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

A network of gutters channels rainwater to an adequately insulated metal tank. The stored water is then used for irrigation.

Location: Timpaki. Heraklion, Crete, Greece
Date: 31/3/2015

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate
Technical knowledge required for land users: moderate
Main technical functions: water harvesting / increase water supply, improvement of water quality, buffering / filtering water
Secondary technical functions: increase of groundwater level / recharge of groundwater

Dam/ pan/ pond
Height of bunds/banks/others (m): 2.7
Width of bunds/banks/others (m): 12.3

Structural measure: gutter network
Length of bunds/banks/others (m): 210

Construction material (other): Plastic gutters on the greenhouses roofs, galvanized steel & wateproof membrane for the tank
Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 320m3
Catchment area: 7000m2m2
Beneficial area: 7000m2m2

For water harvesting: the ratio between the area where the harvested water is applied and the total area from which water is collected is: 1:1

Autor:

Ioannis Daliakopoulos

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):

Euro

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

0,93

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Construction of the tank base (including material transportation)
2. Tank construction (including material transportation)
3. Installation of the plastic gutters
4. Pump and cleaning filter

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 Labour 1,0 858,0 858,0 60,0
Equipo pump 1,0 536,0 536,0 60,0
Equipo cleaning filter 1,0 536,0 536,0 60,0
Material de construcción galvanized steel 1,0 3379,0 3379,0 60,0
Material de construcción waterproof membrane 1,0 2360,0 2360,0 60,0
Material de construcción sand 1,0 675,0 675,0 60,0
Material de construcción concrete 1,0 290,0 290,0 60,0
Otros gutters 1,0 2252,0 2252,0 60,0
Costos totales para establecer la Tecnología 10886,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 11705,38
Comentarios:

Duration of establishment phase: 0.5 month(s)

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Maintenance costs are negligible, e.g. filters are cleaned with water when needed. Fuel can't be accurately estimated as it depends on the machine hours that the pump works to irrigate. Two considerations: 1.Practically, the pump would have to work regardless of the water harvesting system. 2.The water harvesting system is irrelevant of the pumping scheme.

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

Comentarios:

The cost described are calculated in current prices for the whole construction.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

The greater deterrent against implementing the technology is the high cost of the tank construction.

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:

About 400-500 mm annually

Zona agroclimática
  • Sub-húmeda
  • semi-árida

Thermal climate class: subtropics. 6 months below 18 °C but above 5 °C

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

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)
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. :

Soil texture characterized mainly as sandy clay loam or clay loam

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

mediana

Calidad de agua (sin tratar):

solo para uso agrícola (irrigación)

Comentarios y especificaciones adicionales sobre calidad y cantidad de agua:

Water quality (treated): good drinking water

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja

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:
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • menos del 10% de todos los ingresos
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
  • rico
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • mecanizado/motorizado
Género:
  • hombres
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: 1% - 2%

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)?
  • escala mediana

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:
  • arrendamiento
  • individual
  • Cooperative
Derechos de uso de agua:
  • comunitarios (organizado)
  • individual
  • Cooperative

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

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó
Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

softer water (rainwater) requires more expensive fertilisers

Otros impactos socioeconómicos

production area

Comentarios/ especifique:

Depending on relative farm size.

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró

MST/ conocimiento de la degradación del suelo

disminuyó
mejoró

Contribution to human well-being

decreased
increased
Comentarios/ especifique:

The technology reduces production risk and increases self sufficiency for the user who implements it. If the technology is widely implemented this will have a positive impact on the soil sustainability of the area thus allowing agricultural exploitation for longer. It will also greatly reduce water use conflicts, thus contributing to the general well-being of the local community.

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

cantidad de agua

disminuyó
incrementó

calidad de agua

disminuyó
incrementó

cosecha/ recolección de agua

disminuyó
mejoró
Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó

salinidad

incrementó
disminuyó

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

disponibilidad de agua

disminuyó
incrementó

daño a campos de vecinos

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

control of the water from the greenhouses roofs.

daños a infraestructura pública / privada

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

control of the water from the greenhouses roofs.

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?
sequía no muy bien

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
Decrease of water temperature no muy bien
Comentarios:

The optimum water temperature for the crops cultivated in the greenhouse (tomatoes) is about 20 °C. If water temperature is less than 14 °C then the land user has to rely on an alternative source.

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:

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:

positivo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

Comentarios:

In the long term soil health is greatly maintained.

6.5 Adopción de la Tecnología

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

70% or 7 land user families

De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 11-50%
Comentarios:

30% of land user families have adopted the Technology without any external material support
3 land user families have adopted the Technology without any external material support

Comments on spontaneous adoption: Land users are probably not able to afford or justify the cost without external material support.
There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology
Comments on adoption trend: Word of mouth conveys the successful results and several users are eager to adopt the technology but not without external material support.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Increased irrigation water availability, and security; reduced crop failure risk; ability to diversify or intensify production
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Self-sufficiency of water; sustainable agriculture management (soil protection and conservation) and reduced failure risk; decreased soil salinity

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 construction cost. The construction of a water harvesting system for greenhouses can be subsidized.
Tomato cultivation requires water with higher electric conductivity than that of rainwater, therefore increased agricultural inputs may be required to treat the harvested rainwater. Rainwater may be mixed with brackish water at a prescribed ratio.
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Is dependent on climatic conditions (precipitation/evaporation) During dry years the storage tank can be used as a buffer from other sources. Installing a cover reduces evaporation.
High construction cost. The construction of a water harvesting system for greenhouses can be made obligatory.
The storage area decreases the area available for cultivation (or can't be established in very small properties)

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo
  • entrevistas con usuarios de tierras
¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

06/03/2015

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