Technologies

Ecological engineering for biological pest control in lowland rice agroecosystems [Philippines]

technologies_1720 - Philippines

État complet : 76%

1. Informations générales

1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

Spécialiste GDT:
Spécialiste GDT:

Vetterlein Doris

Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ

Allemagne

Spécialiste GDT:

Settele Josef

Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ

Allemagne

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Book project: Making sense of research for sustainable land management (GLUES)
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Allemagne
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Rice ecosystem services (LEGATO) - Philippines
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Philippine Rice Research Institute (PhilRice) - Philippines

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Ecological engineering in lowland rice agroecosystems by planting of flower strips in rice fields as habitats for beneficial arthropods which control pests.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

To counteract the negative impact of agricultural intensification, in particular the loss of biodiversity and ecosystem services, more sustainable management for crop land and surrounding habitats is required. ‘Ecological engineering’, in this case meaning the provision of habitats for beneficial arthropods, has recently gained considerable attention as a method of reducing pesticide input, through stimulating biological pest control by natural enemies.

Purpose of the Technology: The concept of ecological engineering is aimed primarily at the regulation of pest species, through the provision of habitats for their natural enemies. However, other ecosystem services, such as pollination and cultural services, may simultaneously be enhanced by using the same measures. One such measure, which is popular and effective in temperate countries where agro-environmental schemes are implemented, is the planting of flower strips as habitats.
In intensively managed tropical rice production systems, biological pest control, pollination services and landscape aesthetics could also benefit from the establishment of flower strips on the bunds within irrigated fields. The specific aim of the technology featured here is to increase biodiversity in rice fields and provide habitats for beneficial organisms such as predators of rice pests (e.g. spiders) or parasitoids (e.g. hymenopteran parasites), which in turn will help to minimize the use of pesticides. An additional benefit is landscape beautification.

Establishment / maintenance activities and inputs: The process comprises collecting seeds of flowering plants (e.g. flowering annuals such as Melampodium divaricatum) and planting them in a nursery. After a month or so they can be transplanted into rice fields on bunds, with a strip size of 0.25 x 5 metres, and a distance between strips of 5 metres (to enable access for farm operations such as fertilizer application). Farmers are requested not to spray insecticides when they test this system. The flowering plants should be pruned during the fallow period in the wet season; and they will require watering during the dry season when rice is cropped. The flower strips will need to be replanted after the rice crop is harvested, if an annual species are chosen.

Natural / human environment: While this SLM technology is for an irrigated rice ecosystem in the center of the island of Luzon in the Philippines, it has already been applied in other rice producing areas – for example in Vietnam and, with some adaptations, should be applicable to irrigated lowland rice production systems throughout Southeast Asia.

2.3 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

Pays:

Philippines

Région/ Etat/ Province:

Nueva Ecija

Autres spécifications du lieu:

Muñoz

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • répartie uniformément sur une zone
S'il n'existe pas d'informations exactes sur la superficie, indiquez les limites approximatives de la zone couverte:
  • < 0,1 km2 (10 ha)

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Si l'année précise est inconnue, indiquez la date approximative: :
  • il y a moins de 10 ans (récemment)

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :
  • au cours d'expérimentations / de recherches

3. Classification de la Technologie de GDT

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures annuelles
Cultures annuelles - Précisez les cultures:
  • légumes - autres
  • rice
Nombre de période de croissance par an: :
  • 2
Précisez:

Longest growing period in days: 120Longest growing period from month to month: January to AprilSecond longest growing period in days: 120Second longest growing period from month to month: June to September

Commentaires:

Major cash crop: vegetables
Major food crop: rice

Major land use problems (compiler’s opinion): pest outbreaks; low population of natural enemies; loss of biodiversity and health hazards to farmers. High levels of pesticide use leading to insect resistance. Complete loss of forest leading to degraded watersheds and sedimentation of dams, soil erosion, and temperatures rising as a result of climate change. Intensive agriculture causing degraded soil conditions and compromising the sustainability of productive lands. Intensive agriculture also means increased use of water resources, more chemical inputs and more pest pressure.

Major land use problems (land users’ perception): Pest problems

Type of cropping system and major crops comments: vegetables are planted between rice cropping seasons

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:
  • pleine irrigation

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • lutte intégrée contre les ravageurs et les maladies (incluant l'agriculture biologique)

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

pratiques végétales

pratiques végétales

  • V5: Autres
Commentaires:

Main measures: vegetative measures

Specification of other vegetative measures: Annual flower strips

Type of vegetative measures: aligned: -along boundary

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

dégradation biologique

dégradation biologique

  • Bs: baisse de la qualité et de la composition/ diversité des espèces
  • Bp: augmentation des insectes nuisibles (ravageurs)/ maladies, baisse des prédateurs
Commentaires:

Main type of degradation addressed: Bp: increase of pests / diseases, loss of predators

Secondary types of degradation addressed: Bs: quality and species composition /diversity decline

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Complete deforestation), population pressure (Growing population)

Secondary causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (intensive lowland rice production)

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:
  • prévenir la dégradation des terres
  • réduire la dégradation des terres
Commentaires:

Main goals: prevention of land degradation

Secondary goals: mitigation / reduction of land degradation

4. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

Flowering plants planted around rice field (e.g. annuals such as Melampodium divaricatum)

Location: Maligaya. Muñoz, Nueva Ecija, Philippines

Date: 14 March 2016

Technical knowledge required for field staff / advisors: low

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: Biological pest control reduces pollution by agro-chemicals

Secondary technical functions: promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder), spatial arrangement and diversification of land use

Aligned: -along boundary
Vegetative material: O : other
Number of plants per (ha): 800
Spacing between rows / strips / blocks (m): 5
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 5

Other species: annual flowers, e.g. Melampodium divaricatum

Auteur:

Martin Wiemers, Philrice, Nueva Ecija, Philippines

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Indiquez la monnaie utilisée pour le calcul des coûts:
  • dollars américains
Indiquez le coût salarial moyen de la main d'œuvre par jour:

7

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Flowering plant seed collection Fallow period
2. Flowering plant nursery establishment Fallow period
3. Transplanting flowering plants vegetative stage of rice

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % du coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre Flowering plant/ nursery / transplanting Person/day 13,0 7,0 91,0
Main d'œuvre Trasnportation - 1,0 41,5 41,5
Equipements plastic bags / plot - 1,0 19,0 19,0
Engrais et biocides Compost kg 250,0 0,12 30,0
Engrais et biocides Fertilizer kg 4,0 1,0 4,0
Coût total de mise en place de la Technologie 185,5
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 185,5
Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

NA

Commentaires:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
1. Flowering plant maintenance, i.e. trimming, removal of volunteer seedlings out of the strips and thinning during cropping season. Watering and replacement in times of long drought fallow period rice cropping season

4.6 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % du coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre Flowering plant maintenance Person/day 10,0 4,0 40,0
Coût total d'entretien de la Technologie 40,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD) 40,0
Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

NA

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

Costs are given for the first year of testing. If flower strips with annual flowering plants will be planted recurrently, then ‘establishment’ costs will be the same each year.

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

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
Spécifications/ commentaires sur les précipitations:

rainy season May - November; dry season January - April

Zone agro-climatique
  • humide

Thermal climate class: tropics

5.2 Topographie

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
Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:
  • non pertinent

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable:
  • faible (<1%)
Si disponible, joignez une description complète du sol ou précisez les informations disponibles, par ex., type de sol, pH/ acidité du sol, capacité d'échange cationique, azote, salinité, etc.

Soil depth: plow layer of paddy soil

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

< 5 m

Disponibilité de l’eau de surface:

bonne

Qualité de l’eau (non traitée):

uniquement pour usage agricole (irrigation)

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • faible

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Orientation du système de production:
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
Revenus hors exploitation:
  • > 50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • pauvre
  • moyen
Individus ou groupes:
  • groupe/ communauté
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • femmes
  • hommes
Indiquez toute autre caractéristique pertinente des exploitants des terres:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Population density: 200-500 persons/km2

Annual population growth: 1% - 2%

10% of the land users are rich and own 30% of the land.
70% of the land users are average wealthy and own 50% of the land.
20% of the land users are poor and own 20% of the land.

Off-farm income specification: Farming

Manual labour: Transplanting, fertilizer application, pesticide application and other maintenance activities

Mechanised: land preparation and harvesting

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

  • < 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
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • petite dimension

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres:
  • individuel
Droits d’utilisation de l’eau:
  • communautaire (organisé)

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

production agricole

en baisse
en augmentation

gestion des terres

entravé
simplifié
Disponibilité et qualité de l'eau

demande pour l'eau d'irrigation

en augmentation
en baisse
Revenus et coûts

dépenses pour les intrants agricoles

en augmentation
en baisse

charge de travail

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

About 0 since labour constrains increased and workload decreased

Impacts socioculturels

situation sanitaire

détérioré
amélioré

possibilités de loisirs

réduit
amélioré

Improved livelihoods and human well-being

reduced
improved

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

qualité de l'eau

en baisse
en augmentation

évaporation

en augmentation
en baisse
Sols

humidité du sol

en baisse
en augmentation
Biodiversité: végétale, animale

biomasse/ au dessus du sol C

en baisse
en augmentation

diversité végétale

en baisse
en augmentation

diversité animale

en baisse
en augmentation

espèces bénéfiques

en baisse
en augmentation

diversité des habitats

en baisse
en augmentation

contrôle des animaux nuisibles/ maladies

en baisse
en augmentation

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes météorologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
pluie torrentielle locale bien
Catastrophes climatiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
sécheresse pas bien
Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
inondation générale (rivière) pas bien

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

positive

Rentabilité à long terme:

très positive

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

légèrement positive

Rentabilité à long terme:

positive

6.5 Adoption de la Technologie

  • > 50%
Si disponible, quantifiez (nombre de ménages et/ou superficie couverte):

70 familes (90 percent of the area)

De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :
  • 11-50%
Commentaires:

90% of land user families have adopted the Technology with external material support

70 land user families have adopted the Technology with external material support

10% of land user families have adopted the Technology without any external material support

20 land user families have adopted the Technology without any external material support

There is a moderate trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: adaptation for now is mainly by the project farmer cooperators and technicians (for demonstration)

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Farmers save money by reducing pesticide use

How can they be sustained / enhanced? Present research study results to farmers
Ceasing or reducing pesticide use improves farmers' health

How can they be sustained / enhanced? Educate farmers in the harmful effects of pesticide use
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Enhances biodiversity in rice ecosystem

How can they be sustained / enhanced? Continue demonstration

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue de l’exploitant des terres Comment peuvent-ils être surmontés?
Additional work for farmers Incorporate activities in traditional rice growing activities
To achieve maximum impact, neighboring farmers and fields should also reduce the use of pesticides and agro-chemicals A management plan for the whole area needs to be developed
Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
Does not solve all problems with pests, i.e. pest outbreaks are still possible Develop integrated pest management, e.g. use pesticides only in emergencies, and/or develop an insurance system for farmers.

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Westphal, C. et al. (2015) Promoting multiple ecosystem services with flower strips and participatory approaches in rice production landscapes

Disponible à partir d'où? Coût?

http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.baae.2015.10.004

Titre, auteur, année, ISBN:

LEGATO website

Disponible à partir d'où? Coût?

http://legato-project.net/

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