Rice growing in the Rice – Legume (lentil) production system at the demonstration site of ICARDA in Odisha (Reena Mehra)

Legumes in rice-based cropping systems (Inde)

Description

In India, 29 percent of the area cropped with rice remains fallow during the dry "rabi" season. This offers the opportunity to improve farm income and soil health by introducing legumes especially lentils. Diversifying the cropping system in such a way results in higher farm income due to additional crop produce and reduced carbon and water footprints.

In India, monsoon-season “kharif” rice is usually grown between June and November, while in the dry winter “rabi” season (from November to February), farmers keep these lands fallow due to lack of irrigation. Another constraint is a suitable crop with available seed for such a short window. Given the World Health Organization’s recommended pulse (legume grain) consumption of 50 g per capita per day, Odisha state needs to produce more. Here, legumes are grown on approximately 2.1 million hectares and total pulse production is 1.06 million tonnes. This results in an annual deficit of 0.22 million tonnes of pulses and a per capita per day consumption of only 11-23 grams. Odisha is exploring the vast potential for fallow cultivation of legumes.
The International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) recognised this challenge and tested the introduction of lentils during the fallow rabi period. This resulted in a diversified cropping system as demonstrated in the following case study from the interior of Odisha, which is hilly with a cool winter season. Rice is the most commonly cultivated crop. The climate (1000-1500 mm of annual rainfall) and loamy-silty soil is suitable for lentils (Lens culinaris) - especially short duration varieties that can grow residual moisture of the rice.
During the 2018-2021 seasons, the lentil-rice cropping system was demonstrated on 165 ha of farmers’ fields involving 1920 farmers. The average yield of lentils was 790 kg/ha which generates traditional net-farm income of around 200 USD/hectare. Lentils have proved to have good potential: rice yields are not reduced and hence, from a cost-benefits perspective, it is a very viable option. Therefore, the state government is now promoting lentils as a fallow crop in rice-based systems in hilly areas with a cool winter season.
Lentil cultivation is as follows. Firstly, lentils are seeded (40 kg/ha) in the second week of November at a spacing of 30 x 5 cm. 3.5 kilogram of biocides (fungicides, herbicides, and pesticides) per ha are required and 50 kilogram of NPK fertilizer per ha is applied. Manual weeding takes around 20 person-days per ha. The lentils are harvested in February, requiring around 15 person-days per ha. Family labour provides for just over half of the field operations and a quarter of the harvest.
To conclude, growing lentils in the fallow period of rice-based cropping systems offers an opportunity to formulate a more climate resilient cropping system that improves soil health and farm income. This also has positive impact on health due to the inclusion of more pulses in the diet.
Data presented is from the bilateral project on pulses development funded by the Department of Agriculture & Farmers Empowerment, Government of Odisha with financial support from RKVY during 2018-2021 and implemented in collaboration with ICARDA. The work acknowledges the contribution of all scientists and team members in the ICARDA India programme: in the field and at headquarters.

Lieu

Lieu: Odisha, Inde

Nbr de sites de la Technologie analysés: 10-100 sites

Géo-référence des sites sélectionnés
  • 85.09982, 20.95265

Diffusion de la Technologie: répartie uniformément sur une zone (approx. 1-10 km2)

Dans des zones protégées en permanence ?: Non

Date de mise en oeuvre: 2018

Type d'introduction
Farmer in an ICARDA demonstration field that is full of lentils (Reena Mehra)
A farmer applying biocides to lentils (Reena Mehra)

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
Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: Non

  • Terres cultivées
    • Cultures annuelles: céréales - riz (de terres humides), legumes and pulses - lentils
    Nombre de période de croissance par an: : 2
    Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées? Non
    Est-ce que la rotation des cultures est appliquée? Oui

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)
  • dégradation biologique - Bc: réduction de la couverture végétale, Bq: baisse de la quantité/ biomasse
Groupe de GDT
  • système de rotation (rotation des cultures, jachères, agriculture itinérante)
  • Amélioration de la couverture végétale/ du sol
  • amélioration des variétés végétales, des races animales
Mesures de GDT
  • pratiques agronomiques - A1: Couverture végétale/ du sol, A5: Gestion des semences, amélioration des variétés, A6: Gestion des résidus des cultures

Dessin technique

Spécifications techniques
Lentil:
The plant to plant distance within a row (A) = 10 centimeters
The row to row distance (B) = 30 centimeters
Author: Reena Mehra
Rice:
The plant to plant distance within a row (A) = 15 centimeters
The row to row distance (B) = 15 centimeters
Author: Reena Mehra

Mise en œuvre et entretien : activités, intrants et coûts

Calcul des intrants et des coûts
  • Les coûts sont calculés : par superficie de la Technologie (taille et unité de surface : 1 hectare of lentil cultivation)
  • Monnaie utilisée pour le calcul des coûts : Indian rupee
  • Taux de change (en dollars américains - USD) : 1 USD = 80.0 Indian rupee
  • Coût salarial moyen de la main-d'oeuvre par jour : n.d.
Facteurs les plus importants affectant les coûts
sans objet
Activités de mise en place/ d'établissement
n.a.
Activités récurrentes d'entretien
  1. Lentil: Seeding (Calendrier/ fréquence: Second week November)
  2. Lentil: Fungicide (Calendrier/ fréquence: First week January)
  3. Lentil: Herbicide (Calendrier/ fréquence: Second week December)
  4. Lentil: Fertilizer (Calendrier/ fréquence: January)
  5. Lentil: Weeding (Calendrier/ fréquence: None)
  6. Lentil: Harvest (Calendrier/ fréquence: February)
  7. Rice: Seeding (Calendrier/ fréquence: First week of June)
  8. Rice: Irrigation (Calendrier/ fréquence: June)
  9. Rice: Fertilizer 1 (Calendrier/ fréquence: Directly after seeding)
  10. Rice: Fertilizer 2 (Calendrier/ fréquence: 15 days after seeding)
  11. Rice: Fertilizer 3 (Calendrier/ fréquence: 90 days after seeding)
  12. Rice: Weeding (Calendrier/ fréquence: None)
  13. Rice: Harvest (Calendrier/ fréquence: November)
Intrants et coûts de l'entretien (per 1 hectare of lentil cultivation)
Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité (Indian rupee) Coût total par intrant (Indian rupee) % des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre
Lentil: Weeding Person-hour 20,0 300,0 6000,0
Lentil: Harvest Person-hour 15,0 300,0 4500,0
Rice: Weeding Person-hour 6,0 300,0 1800,0
Rice: Harvest Person-hour 15,0 300,0 4500,0
Equipements
Lentil: Zero-Seeder Machine-hour 2,5 1200,0 3000,0
Lentil: Sprayer Machine-hour 1,0 300,0 300,0
Rice: Tractor for land preparation Machine-hour 1,0 1200,0 1200,0
Rice: Tractor for transplantation Machine-hour 5,0 1200,0 6000,0
Matériel végétal
Lentil: Seed Kilogram 45,0 105,0 4725,0
Rice: Seed Kilogram 25,0 30,0 750,0
Engrais et biocides
Lentil: Fungicide Kilogram 0,5 600,0 300,0
Lentil: Herbicide Liter 1,5 367,0 550,5
Lentil: NPK-fertilizer Kilogram 0,5 150,0 75,0
Rice: Gromor (first application) Kilogram 5,0 40,0 200,0
Rice: DAP (first application) Kilogram 100,0 35,0 3500,0
Rice: Potash (2:1 -> first and third application) Kilogram 90,0 40,0 3600,0
Rice: Urea (2:1 -> second and third application) Kilogram 90,0 10,0 900,0
Autre
Rice: Irrigation after seeding Liter 3,0 100,0 300,0
Rice: Irrigation in maturity (if needed) Liter 10,0 100,0 1000,0
Rice: Transplantation Person-hour 19,0 300,0 5700,0
Rice: Fertilizer Person-hour 6,0 300,0 1800,0
Coût total d'entretien de la Technologie 50'700.5
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD) 633.76

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
sans objet
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: eaux souterraines
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
Droits d’utilisation de l’eau
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)
  • loué
  • individuel
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


Due to an additional crop

qualité des cultures
en baisse
en augmentation

risque d'échec de la production
en augmentation
en baisse


Additional crops reduces overall failure

diversité des produits
en baisse
en augmentation

gestion des terres
entravé
simplifié


The additional crop requires additional management

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

dépenses pour les intrants agricoles
en augmentation
en baisse


the additional inputs for lentil imply extra expenses

revenus agricoles
en baisse
en augmentation


lentil harvest increase overall farm income

diversité des sources de revenus
en baisse
en augmentation

charge de travail
en augmentation
en baisse


cultivation lentils requires more workload

Impacts socioculturels
sécurité alimentaire/ autosuffisance
réduit
amélioré

situation sanitaire
détérioré
amélioré


pulses are recommended for a healthy diet

Impacts écologiques
couverture du sol
réduit
amélioré


lentils provide prolonged soil cover

cycle/ recharge des éléments nutritifs
en baisse
en augmentation


legumes fix nitrogen in the soil

Impacts hors site
disponibilité de l’eau (nappes phréatiques, sources)
en baisse
en augmentation


lentils use the residual water, preventing it from going to the groundwater

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
précipitations annuelles décroît

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
  • Increased farm income and cropping intensity
  • Improved soil health due to crop rotation
  • Better utilization of residual moisture
  • Cultivation of new pulse crop
  • Improved resilience
Points forts: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clé
  • Improved resilience due to diversified crops
  • Reduces fallow period which help to improve soil quality
  • Improved diet that includes more pulses
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue de l'exploitant des terrescomment surmonter
  • Lentils might require too long growing period More research in short duration lentils
  • Long duration rice makes it difficult to cultivate lentil variety on the correct time Experimenting with new rice varieties or alternative systems
  • Increased farmer workload The additional income justifies this
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clécomment surmonter
  • Farmers have to learn this new cultivation method Investing in farm demonstrations and capacity building

Références

Compilateur
  • Joren Verbist
Editors
Examinateur
  • William Critchley
  • Rima Mekdaschi Studer
Date de mise en oeuvre: 10 novembre 2022
Dernière mise à jour: 22 février 2023
Personnes-ressources
Description complète dans la base de données WOCAT
Données de GDT correspondantes
La documentation a été facilitée par
Institution Projet
Liens vers des informations pertinentes disponibles en ligne
  • Nigamananda Swain, Ashutosh Sarker. (1/8/2021). Variety, Technology and Seed System Development for Pulses in Odisha Project Completion Report. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).: https://hdl.handle.net/20.500.11766/67880
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