Tomato cultivation in greenhouse. Growth braces and drip irrigation pipe are visible. (I. Daliakopoulos)

Application of biological agents to increase crop resistance to salinity (Grèce)

Εφαρμογή βιολογικών παραγόντων για την αύξηση της αντοχής των φυτών στην αλατότητα του εδάφους

Description

Use of biological agents as plant salt tolerance facilitators and soil amendments.

The Trichoderma harzianum fungus and different various types of symbiotic associations of mycorrhizae are used in greenhouse cultivations in coastal Timpaki, Crete, Greece, in order to mitigate the impacts of salinity on crops and to improve the existing soil properties. These biological agents are supplied commercially as soil amendments, and specific treatments vary according to cultivation type.

Purpose of the Technology: The technology is applied as an effective agronomic measure for the increase of plants salt tolerance, the reduction of soil borne diseases that affect plant roots and increase of water and nutrients absorption. This technology prevents or mitigates soil degradation by improving the subsoil structure by causing plant root system expansion and increasing the ability of the plant to absorb nutrients and water. This effect can potentially decrease agricultural inputs (water and fertilizers) up to 40%. An additional benefit is the maintenance and increase of subsoil faunal diversity and the subsequent biodegradation. The improved soil structure leads to higher infiltration rates, mitigates salt accumulation in the root zone and combats soil salinity, one of the main soil degradation problems in the coastal zone. Finally, the application of the biological agent helps to keep the plants healthy thus leading to increased crop yield, and reduced production risk.

Establishment / maintenance activities and inputs: The implementation of such agents usually takes place once per plant as the microorganisms coexist with the plant (symbiotic association) and can be performed in different stages of the crop cultivation depending on the commercial product, e.g. as solution in the irrigation water, as solid soil amendment in the early growing stages, or optimally, to be applied in the plant nursery (seed bio-priming), or during planting (plant inoculation). Biological agents require increased organic matter in the soil, absence of toxic substances (e.g. copper, fungicides, and pesticides), and, depending on agent type, suitable soil moisture and temperature. Here we instigate the effects of biological agents in tomato plantations, which are implemented in the early growing stages through irrigation.

Natural / human environment: 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. The financial means of the land user applying this technology are more or less on par with those of the rest of the community, although he has wider empirical and theoretical education and higher impact acquired though his involvement in the local agricultural association as agronomist.
This Technology was documented within the scope of FP7 RECARE Project, grant agreement no 603498.

Lieu

Lieu: Timpaki, Heraklion, Grèce

Nbr de sites de la Technologie analysés: site unique

Géo-référence des sites sélectionnés
  • 24.74152, 35.08785

Diffusion de la Technologie: appliquée en des points spécifiques ou concentrée sur une petite surface

Dans des zones protégées en permanence ?: Non

Date de mise en oeuvre: il y a entre 10-50 ans

Type d'introduction
Trichoderma in the form of pellets sown on the base of a tomato plant. (I. Daliakopoulos)

Classification de la Technologie

Principal objectif
  • améliorer la production
  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • préserver l'écosystème
  • protéger un bassin versant/ des zones situées en aval - en combinaison avec d'autres technologies
  • conserver/ améliorer la biodiversité
  • réduire les risques de catastrophes
  • s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
  • atténuer le changement climatique et ses impacts
  • créer un impact économique positif
  • créer un impact social positif
L'utilisation des terres

  • Terres cultivées
    • Cultures annuelles
    Nombre de période de croissance par an: : 1

Approvisionnement en eau
  • pluvial
  • mixte: pluvial-irrigué
  • pleine irrigation

But relatif à la dégradation des terres
  • prévenir la dégradation des terres
  • réduire la dégradation des terres
  • restaurer/ réhabiliter des terres sévèrement dégradées
  • s'adapter à la dégradation des terres
  • non applicable
Dégradation des terres traité
  • dégradation chimique des sols - Cn: baisse de la fertilité des sols et réduction du niveau de matière organique (non causée par l’érosion), Cs: salinisation/ alcalinisation
  • dégradation physique des sols - Pu: perte de la fonction de bio-production en raison d’autres activités
  • dégradation biologique - Bq: baisse de la quantité/ biomasse
Groupe de GDT
  • lutte intégrée contre les ravageurs et les maladies (incluant l'agriculture biologique)
  • soil amendments
Mesures de GDT
  • pratiques agronomiques - A2: Matière organique/ fertilité du sol , A4: Traitement de la couche profonde du sol

Dessin technique

Spécifications techniques

Mise en œuvre et entretien : activités, intrants et coûts

Calcul des intrants et des coûts
  • Les coûts sont calculés :
  • Monnaie utilisée pour le calcul des coûts : Euro
  • Taux de change (en dollars américains - USD) : 1 USD = 0.91 Euro
  • Coût salarial moyen de la main-d'oeuvre par jour : n.d.
Facteurs les plus importants affectant les coûts
The only cost is the supply of the formulation with the biological agents which should be done before each growing season.
Activités de mise en place/ d'établissement
  1. biological agents in the form of powder and implementation through irrigation in each growing season (Calendrier/ fréquence: in each growing season)
Intrants et coûts de mise en place
Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité (Euro) Coût total par intrant (Euro) % des coût supporté par les exploitants des terres
Engrais et biocides
Biological agents (powder) ha 1,0 3232,0 3232,0 100,0
Coût total de mise en place de la Technologie 3'232.0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 3'551.65
Activités récurrentes d'entretien
n.a.

Environnement naturel

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Zones agro-climatiques
  • humide
  • subhumide
  • semi-aride
  • aride
Spécifications sur le climat
Thermal climate class: subtropics. 6 months below 18 °C but above 5 °C
Pentes moyennes
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m
La Technologie est appliquée dans
  • situations convexes
  • situations concaves
  • non pertinent
Profondeurs moyennes du sol
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Textures du sol (de la couche arable)
  • grossier/ léger (sablonneux)
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Textures du sol (> 20 cm sous la surface)
  • grossier/ léger (sablonneux)
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable
  • abondant (>3%)
  • moyen (1-3%)
  • faible (<1%)
Profondeur estimée de l’eau dans le sol
  • en surface
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilité de l’eau de surface
  • excès
  • bonne
  • moyenne
  • faible/ absente
Qualité de l’eau (non traitée)
  • eau potable
  • faiblement potable (traitement nécessaire)
  • uniquement pour usage agricole (irrigation)
  • eau inutilisable
La qualité de l'eau fait référence à:
La salinité de l'eau est-elle un problème ?
  • Oui
  • Non

Présence d'inondations
  • Oui
  • Non
Diversité des espèces
  • élevé
  • moyenne
  • faible
Diversité des habitats
  • élevé
  • moyenne
  • faible

Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Orientation du système de production
  • subsistance (auto-approvisionnement)
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation
  • moins de 10% de tous les revenus
  • 10-50% de tous les revenus
  • > 50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse
  • très pauvre
  • pauvre
  • moyen
  • riche
  • très riche
Niveau de mécanisation
  • travail manuel
  • traction animale
  • mécanisé/ motorisé
Sédentaire ou nomade
  • Sédentaire
  • Semi-nomade
  • Nomade
Individus ou groupes
  • individu/ ménage
  • groupe/ communauté
  • coopérative
  • employé (entreprise, gouvernement)
Genre
  • femmes
  • hommes
Âge
  • enfants
  • jeunes
  • personnes d'âge moyen
  • personnes âgées
Superficie utilisée par ménage
  • < 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
Échelle
  • petite dimension
  • moyenne dimension
  • grande dimension
Propriété foncière
  • état
  • entreprise
  • communauté/ village
  • groupe
  • individu, sans titre de propriété
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)
  • loué
  • individuel
  • cooperative
Droits d’utilisation de l’eau
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)
  • loué
  • individuel
  • cooperative
Accès aux services et aux infrastructures
santé

pauvre
bonne
éducation

pauvre
bonne
assistance technique

pauvre
bonne
emploi (par ex. hors exploitation)

pauvre
bonne
marchés

pauvre
bonne
énergie

pauvre
bonne
routes et transports

pauvre
bonne
eau potable et assainissement

pauvre
bonne
services financiers

pauvre
bonne

Impact

Impacts socio-économiques
Production agricole
en baisse
en augmentation

risque d'échec de la production
en augmentation
en baisse

demande pour l'eau d'irrigation
en augmentation
en baisse

dépenses pour les intrants agricoles
en augmentation
en baisse

Impacts socioculturels
Improved livelihoods and human well-being
decreased
increased

Impacts écologiques
humidité du sol
en baisse
en augmentation

salinité
en augmentation
en baisse

espèces bénéfiques (prédateurs, pollinisateurs, vers de terre)
en baisse
en augmentation

contrôle des animaux nuisibles/ maladies
en baisse
en augmentation

Increased soil biodiversity
decreased
increased

Impacts hors site

Analyse coûts-bénéfices

Bénéfices par rapport aux coûts de mise en place
Rentabilité à court terme
très négative
très positive

Rentabilité à long terme
très négative
très positive

Bénéfices par rapport aux coûts d'entretien
Rentabilité à court terme
très négative
très positive

Rentabilité à long terme
très négative
très positive

Changement climatique

Changements climatiques progressifs
températures annuelles augmente

pas bien du tout
très bien
Extrêmes climatiques (catastrophes)
pluie torrentielle locale

pas bien du tout
très bien
sécheresse

pas bien du tout
très bien

Adoption et adaptation de la Technologie

Pourcentage d'exploitants des terres ayant adopté la Technologie dans la région
  • cas isolés/ expérimentaux
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Parmi tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle ou aucun paiement ?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions ?
  • Oui
  • Non
A quel changement ?
  • changements/ extrêmes climatiques
  • évolution des marchés
  • la disponibilité de la main-d'œuvre (par ex., en raison de migrations)

Conclusions et enseignements tirés

Points forts: point de vue de l'exploitant des terres
  • Simple to implement and little additional workload.

    How can they be sustained / enhanced? Introduction of pre-inoculated plants.
  • Reduced net costs of agricultural inputs.

    How can they be sustained / enhanced? Keep soil free of heavy metals and pesticides that limit biological agents so that they can function as intended.
Points forts: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clé
  • The technology greatly improves soil functions and crop production.

    How can they be sustained / enhanced? Keep soil free of heavy metals and pesticides that limit biological agents so that they can function as intended.
  • There is a wide variety of biological agents and their application can be tailored to the specific needs of each cultivation.

    How can they be sustained / enhanced? Research on specific applications for local cultivations and conditions in order to achieve optimal results
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue de l'exploitant des terrescomment surmonter
  • High initial cost. Biological agents can be purchased in bulk quantities by the local farmer's union to reduce costs.
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clécomment surmonter

Références

Compilateur
  • Ioanna Panagea
Editors
Examinateur
  • Alexandra Gavilano
  • Fabian Ottiger
  • Rima Mekdaschi Studer
Date de mise en oeuvre: 1 avril 2015
Dernière mise à jour: 28 juillet 2021
Personnes-ressources
Description complète dans la base de données WOCAT
Données de GDT correspondantes
La documentation a été facilitée par
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