Technologies

Applying zero tillage technology for climate change sensitive rain-fed arable farming [Tadjikistan]

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Примение безпахотной технологии для богарного земледелия, адаптированной к изменениям климата

technologies_4303 - Tadjikistan

État complet : 86%

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:

Negmatov Negmatjon

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ)

Tadjikistan

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Strengthening of Livelihoods through Climate Change Adaptation in Kyrgyzstan and Tajikistan
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit - Tajikistan (GIZ Tajikistan) - Tadjikistan

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

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Est-ce que la Technologie décrite ici pose problème par rapport à la dégradation des terres, de telle sorte qu'elle ne peut pas être déclarée comme étant une technologie de gestion durable des terres?

Non

1.5 Référence au(x) Questionnaires sur les Approches de GDT (documentées au moyen de WOCAT)

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Direct sowing and application of fertilizer without ploughing reduces land degradation risks associated with conventional arable farming and saves costs for farmers while improving the resilience against climate change impact, in particular drought.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

By zero tillage technology (also called direct seeding, direct sowing or direct drilling) seed of cultivated crops is placed without mechanical treatment of the topsoil. Within one operation the residues from previous crops and weeds are superficially removed, seeds are planted, fertilizer applied and covered by soil. For the purpose of weed control the field is ploughed every third year. Also herbizides are used for weed control. The special drilling machine used for this provides the opportunity of regulating the density of sowing and the dosage of applied fertilizer in accordance to the yield potential of the site, which is typically determined by soils fertility and moisture.

In comparison with the traditional methods of arable farming the application of the zero tillage technology (direct drilling) reduces the following risks from the ecology and agronomy point of view: soil compaction, lump formation, destruction of the soil and dust formation, and manifestation of water and wind erosion. Also, the decrease of organic matter and the destruction of the habitat of soil organisms caused by intensive mechanical soil treatment are reduced. The avoiding of breaking up and turning the upper soil horizon hampers the evaporation from the soil surface and increases the soil moisture.

From the economic perspective, with the use of zero tillage technology (direct sowing) farmers can save the expenses for ploughing, leveling, chiseling that significantly reduces the costs of farmers. Improved soil moisture reduces drought-related risks of rain-fed winter wheat farming. Despite the fact, that the season of 2017-2018 was unusually dry and cold, the direct drilling technology showed good result impressing local farmers.

The technology has been demonstrated at two demo plots (each 2.5 hectares) for cultivation of wheat crop, established in Devashtich district during the 2017 agriculture season. To ensure longer-term sustainability of the idea and quick dissemination among the farmers, the local Non-commercial cooperative “Agra va iqlim” was engaged as a local partner, which has been assisted in the purchase of a combined drilling and fertilizing machine (“Özdöken”, Made in Turkey). Additionally wheat varieties have been provided, which are particularly suitable for rain-fed farming and can cope with due to climate change increasing aridity in the area: “Sultan” (Turkey), “Sarvar” (Tajikistan), “Krasnodar99” and “Moskovskiy93” (Russia). These varieties are high growing and provide a good amount of straw, which is in high demand by livestock owners in the region (1.7 TJS per kg).

As a result, during the agricultural season 2017/2018 already 50 involved farmers applied the technology for 50 hectares of rain-fed land for winter wheat. During 2018/2019 an expansion of involved farmers to approx. 150 and of the coverage area to 150 hectares of land for cultivation of winter wheat is planned.

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:

Tadjikistan

Région/ Etat/ Province:

Sughd region

Autres spécifications du lieu:

J. Rasulov district and Istaravshan district

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • appliquée en des points spécifiques ou concentrée sur une petite surface
Est-ce que les sites dans lesquels la Technologie est appliquée sont situés dans des zones protégées en permanence?

Non

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2017

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: :
  • par le biais de projets/ d'interventions extérieures

3. Classification de la Technologie de GDT

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

  • améliorer la production
  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
  • créer un impact économique positif

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

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

Non


Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures annuelles
Cultures annuelles - Précisez les cultures:
  • céréales - orge
  • céréales - blé de printemps
  • céréales - blé d'hiver
  • cultures oléagineuses - tournesol, colza, autres
Nombre de période de croissance par an: :
  • 1
Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées?

Non

Est-ce que la rotation des cultures est appliquée?

Non

3.3 Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?
  • Non (Passez à la question 3.4)

3.4 Approvisionnement en eau

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

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • perturbation minimale du sol

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

pratiques agronomiques

pratiques agronomiques

  • A3: Traitement de la couche superficielle du sol
  • A5: Gestion des semences, amélioration des variétés
  • A6: Gestion des résidus des cultures
A3: Différenciez les systèmes de travail du sol:

A 3.1: Systèmes de culture sans travail du sol

A6: Précisez la gestion des résidus des cultures:

A 6.3: Résidus ramassés

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

érosion hydrique des sols

érosion hydrique des sols

  • Wt: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)/ érosion de surface
  • Wg: ravinement/ érosion en ravines
érosion éolienne des sols

érosion éolienne des sols

  • Et: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)
dégradation hydrique

dégradation hydrique

  • Ha: aridification

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:
  • réduire la dégradation des terres

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

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:
  • par superficie de la Technologie
Indiquez la taille et l'unité de surface:

ha

autre/ monnaie nationale (précisez):

TJS

Indiquez le taux de change des USD en devise locale, le cas échéant (p.ex. 1 USD = 79.9 réal brésilien): 1 USD = :

8,0

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Purchase of drilling machine

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
Equipements Drilling machine 1,0 140500,0 140500,0
Coût total de mise en place de la Technologie 140500,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 17562,5
Commentaires:

The investment for the purchase of the drilling machine was made by the project. The machine is owned and leased to farmers by the extension service of "Agra va iqlim". Farmers pay for the use of the machine and these revenues will be used for maintenance, future replacement of the machine and purchase of additional machines as demand grows due to the spread of the technology.

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
1. Application of herbizides
2. Combined drilling, fertilizer application and removal of residues November or March / once
3. Fertilizing Spring, once
4. Harvest June - August

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
Equipements Drilling machine services ha 1,0 380,0 380,0 100,0
Equipements Services for spraying herbicides and other pesticides ha 1,0 100,0 100,0 100,0
Equipements Fertilizer application ha 1,0 150,0 150,0 100,0
Matériel végétal Wheat seeds kg 200,0 3,2 640,0 100,0
Engrais et biocides AmmoPhos kg 100,0 3,75 375,0 100,0
Engrais et biocides CarbamidN kg 100,0 3,0 300,0 100,0
Engrais et biocides Herbicide Granstar WDG kg 0,02 2000,0 40,0 100,0
Engrais et biocides Herbicide Dezormon 600 (2.4-D amine salt) l 0,8 100,0 80,0 100,0
Engrais et biocides Fungicide Tilt EC l 0,5 270,0 135,0 100,0
Coût total d'entretien de la Technologie 2200,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD) 275,0
Commentaires:

The capacity of the drilling machine is 150 ha per season, during one year - winter and summer season - it can reach 300 ha.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

The costs of machinery and fuel for cultivation of the soil are substantial. The zero tillage technology allows for saving of 75-80% of these costs.

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
Spécifiez la pluviométrie moyenne annuelle (si connue), en mm:

440,00

Spécifications/ commentaires sur les précipitations:

According to Mr. Mamadyorov, the Head of the Agricultural department of Devashtich district annual rainfall in the rain-fed areas is 250-300 mm only, of which rainfall during end April-May is most important, together with rainfall in fall and winter.

Indiquez le nom de la station météorologique de référence considérée:

Ghonchi

Zone agro-climatique
  • semi-aride

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

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):
  • moyen (limoneux)
Texture du sol (> 20 cm sous la surface):
  • moyen (limoneux)
Matière organique de la couche arable:
  • moyen (1-3%)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

5-50 m

Disponibilité de l’eau de surface:

moyenne

La zone est-elle inondée?

Non

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • faible
Diversité des habitats:
  • faible

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation:
  • moins de 10% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • moyen
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
  • coopérative
Niveau de mécanisation:
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • femmes
  • hommes
Age des exploitants des terres:
  • personnes d'âge moyen

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
  • moyenne dimension

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

Propriété foncière:
  • état
Droits d’utilisation des terres:
  • loué
  • individuel
Est-ce que les droits d'utilisation des terres sont fondés sur un système juridique traditionnel?

Non

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
Quantité avant la GDT:

1-1.1 t/ha

Quantité après la GDT:

1.2-1.5 t/ha

Commentaires/ spécifiez:

Drought year - higher production increase possible in good years.

Revenus et coûts

dépenses pour les intrants agricoles

en augmentation
en baisse
Quantité avant la GDT:

2630 TJS/ha

Quantité après la GDT:

2200 TJS/ha

Commentaires/ spécifiez:

Reduction of expenses for soil cultivation, sowing and application of fertilizer.

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

évaporation

en augmentation
en baisse
Sols

humidité du sol

en baisse
en augmentation

perte en sol

en augmentation
en baisse

matière organique du sol/ au dessous du sol C

en baisse
en augmentation

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

envasement en aval

en augmentation
en baisse

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)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs
Saison Augmentation ou diminution Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures saisonnières été augmente bien
précipitations saisonnières saison des pluies/ humide décroît 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:

positive

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

positive

Rentabilité à long terme:

positive

Commentaires:

Initial investment in machinery covered by external funding, recovery of costs and expension by payments for use of machinery by farmers.

6.5 Adoption de la Technologie

  • 1-10%
Si disponible, quantifiez (nombre de ménages et/ou superficie couverte):

2017/2018 - 50, 2018/2019 - 150

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? :
  • 91-100%

6.6 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Non

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Reduced number of operations for soil cultiviation and related cost reduction.
Higher yield in drough year compared to conventionally cultivated fields.
Technology can make rain-fed arable farming less risky.
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Reduced number of operations for soil cultiviation and related cost reduction. Higher yield. Better resilience to climate change impact, in particular to drought.
Reduced soil erosion, higher accumulaton of soil organic matter, preservation of soil organisms, reduced evaporation and more retained humidity.
Potential for expansion in terms of area, application in other crops.

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?
Perceived reduced infiltration compared to ploughing. Perception changed by observation on demonstration plots.
Potentially increasing weed abundance. Annual application of herbicides and ploughing every third year.
Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
Crop residues on the soil surface can spread straw-borne diseases Crop residues are minimized by collecting and using of straw.
Uneven distribution of harvest residues cannot be corrected Drilling machine used for redistribution of residues.
Weeds have to be controlled with chemicals Use of herbicides with proofen minimum impact and persistence.
Wheel tracks and soil compaction cannot be mechanically repaired Ploughing every three years.

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain
  • interviews/entretiens avec les exploitants des terres
  • interviews/ entretiens avec les spécialistes/ experts de GDT
  • compilation à partir de rapports et d'autres documents existants

Modules