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

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

OPtimal strategies to retAIN and re-use water and nutrients in small agricultural catchments across different soil-climatic regions in Europe (OPTAIN)

Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Allemagne

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

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

A grassed waterway is a strip of grass and other permanent low growing vegetation that is established along in the main drainage line (the thalweg) of an agricultural field to discharge water safely and prevent gully development.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

In order to prevent gully erosion along main drainage lines (thalwegs), grassed waterways, composed of grass and other permanent low growing vegetation, are established to discharge water safely. The grassed waterway slows down the surface runoff in the thalweg, increases infiltration and stabilizes the soil surface. This reduces soil erosion by water and the associated runoff of nutrients and pesticides. Fiener et al. (2005) reported a sediment retention of 80-95% and a water retention of 70-90%. Sediment is trapped mainly by water infiltration (infiltration-induced sedimentation) rather than by the filtering effect of vegetation. The conservation value of grassed waterways is not as high as for other measures, but they are still considered as a biotope network as well as a habitat for grassland breeders when extensive management practices are used (LfULG, 2010).
Grassed waterways are typically installed in relatively large arable fields. Normally only the most vulnerable lowest area of the field needs to be grassed. The width of the area to be grassed depends on the size of the drained catchment, the physiographic characteristics of the discharge pathway (channel shape, bottom slope) and the land management (e.g. working width of the agricultural machinery). The United States Department of Agriculture (2020) recommends a total width of the grassed waterway of about 6 m in the upper part and 15 m in the lower part. On average, a grassed waterway should occupy 2% of the catchment area (LfULG, 2015).
During the establishment of the vegetation, it is recommended to protect and stabilize the young plants against strong water flows, by temporary measures such as silt fences or mulching. Once the vegetation is dense enough to withstand heavy rain events, these temporary measures should be removed. After each heavy rainfall event, the waterway should be inspected for damage. Damaged areas should be filled and reseeded, and sediment deposits should be removed.
The choice of the seed mixture depends on the intended use and maintenance of the grassed waterway. A combination of trees and grass increases infiltration rates and natural values. Mowing should be done at least once a year, otherwise, shrubs will establish and suppress the grass. The grassed waterway should not be used as a track for vehicles because of soil compaction, and damage to vegetation. Where possible, tillage should be across the slope – therefore perpendicular to the grassed waterway in order to avoid furrows developing parallel to the waterway. A combination with conservation tillage or other erosion control practices is highly recommended (LfULG, 2010).
Grassed waterways involve a permanent change in land-use, which means a loss of cultivable area, and associated loss of yield - and of income too if it is not covered by subsidies. Many land users dislike such structures in their fields as they impede machinery. Because land users are not always the landowners, they are not always allowed to make permanent changes in land-use. In Germany, a grassland becomes permanent after 5 years. Thus, many farmers decide to plough and replant such grassed areas every 5 years.

The landowner in our documentation had suffered from lodging of his oat crop along the drainage path due to heavy rainfall. Thus, he decided to undesow the oats with ryegrass. In the following year, the undersown ryegrass developed better than the oats and the farmer decided to establish ryegrass as the main crop over the whole field – rather then just in the thalweg, to avoid having to drive around it. Now he mows the area once in the spring for silage and then uses it as pasture for his horses. Every five years, he has to plough the whole area and replant it with ryegrass to prevent it from becoming permanent grassland.

2.3 Photos de la Technologie

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

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2022

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: :

• grâce à l'innovation d'exploitants des terres

Commentaires (type de projet, etc.) :

Initially, perennial ryegrass was used as an undersown crop to oats as a greening requirement of German agricultural policy. Later, the farmer decided to establish ryegrass as the main crop, including the discharge pathway.

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

• réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
• protéger un bassin versant/ des zones situées en aval - en combinaison avec d'autres technologies
• conserver/ améliorer la biodiversité
• s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts

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: :

Oui

Précisez l'utilisation mixte des terres (cultures/ pâturages/ arbres):

• Agropastoralisme (y compris les systèmes culture-élevage intégrés)

Commentaires:

The actual use of the grassed waterway can be very different and also depends on its dimensions. In the documented example the grassed waterway was partially used for extensive grazing (horses).

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 ?

• Oui (Veuillez remplir les questions ci-après au regard de l’utilisation des terres avant la mise en œuvre de la Technologie)

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

Non

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

• Amélioration de la couverture végétale/ du sol
• dérivation et drainage de l'eau

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

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

4.1 Dessin technique de la Technologie

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

autre/ monnaie nationale (précisez):

€

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

0,91

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

	Activité	Calendrier des activités (saisonnier)
1.	reseeding of ryegrass (drill seed)	spring
2.	rolling (soil contact between plant and soil)	spring

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

	Spécifiez les intrants	Unité	Quantité	Coûts par unité	Coût total par intrant	% des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	seeding	ha	1,0	20,19	20,19	100,0
Main d'œuvre	rolling	ha	1,0	19,58	19,58	100,0
Matériel végétal	seeds	ha	1,0	32,4	32,4	100,0
Coût total de mise en place de la Technologie					72,17
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD)					79,31

Commentaires:

Based on a new subsidy programme (valid from 2023), the establishment and 5-year maintenance of a grassed waterways will be subsidised with 299€/ha in Saxony (Germany): https://www.smekul.sachsen.de/foerderung/download/Steckbrief_AL_1.pdf
This also partially compensates for the loss of yield and income.

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	mulching	every spring
2.	ploughing	every 5 years
3.	reseeding	every 5 years

Commentaires:

In Germany, grassland must be removed after 5 years (by ploughing or using chemicals) and then reseeded. Otherwise it becomes permanent grassland.

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	% des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	mulching	ha	1,0	24,87	24,87	100,0
Main d'œuvre	ploughing	ha	0,2	63,56	12,71	100,0
Main d'œuvre	reseeding	ha	0,2	39,77	7,95	100,0
Matériel végétal	seeds	32,4	0,2	32,4	6,48	100,0
Coût total d'entretien de la Technologie					52,01
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD)					57,15

Commentaires:

Maintenance costs related to ploughing and reseeding are only required every five years. Therefore, they are based on the implementation costs and divided by 5.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

Landowners complained that the additional yield (grass as fodder) would have no impact on their income. The loss of income due to the loss of arable land is greater and should be compensated by subsidy programs.

5.1 Climat

5.2 Topographie

Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:

• situations concaves

Commentaires et précisions supplémentaires sur la topographie:

A grassed waterway is a strip of grassland (permanent vegetation close to the ground) established in the line of the lowest elevation (thalweg) of an agricultural field.

5.3 Sols

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.

Luvisol (German soil classification system: Pseudogley Parabraunerde)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

La salinité de l'eau est-elle un problème? :

Non

La zone est-elle inondée?

Non

Commentaires et précisions supplémentaires sur la qualité et la quantité d'eau:

Heavy rainfall events cause flooding in the thalweg and erosion on the hillsides of the arable land. The field with the grassed waterway has had repeated erosion problems, with soil material being washed onto the adjacent road.

5.5 Biodiversité

Commentaires et précisions supplémentaires sur la biodiversité:

Only one species is planted, but compared to oats, long-term grassland provides higher habitat quality and slightly higher biodiversity. The presence of shrubs and trees in the grassed waterway can further increase habitat diversity and species variety.

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Indiquez toute autre caractéristique pertinente des exploitants des terres:

The landowner's son is studying agriculture, and the father is open to trying out the new knowledge on his land.

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

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

Propriété foncière:

• individu, sans titre de propriété

Droits d’utilisation des terres:

• loué
• individuel

Droits d’utilisation de l’eau:

• communautaire (organisé)

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

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

Revenus et coûts

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

Sols

Biodiversité: végétale, animale

Réduction des risques de catastrophe et des risques climatiques

Précisez l'évaluation des impacts sur site (sous forme de mesures):

The reported on-site impacts are estimates of the respondents and are not based on measurements.

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

Précisez l'évaluation des impacts extérieurs (sous forme de mesures):

The reported on-site impacts are estimates of the respondents and of the compilers. They are not based on local measurements.

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	printemps	augmente	bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes météorologiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
pluie torrentielle locale	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)?

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

6.5 Adoption de la Technologie

• cas isolés/ expérimentaux

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
Compared to other erosion control measures, the area of the grassed waterway can continue to be used (extensively) for forage and grazing.
In Germany, the greened areas could be used as required greening areas for the direct payments of the agricultural policy.

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Grassed waterways are highly recommended and beneficial in preventing on-site gully erosion and off-site pollution of water bodies.
Due to their more technical background, the conservation value is not as high as for other measures, but they are still considered as a biotope network as well as a habitat for grassland breeders when extensively managed.

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?
In Germany, grassland becomes permanent if it is not converted within five years. This often leads to a conflict of interest between landowners and land-users. A permanent change in land-use (from arable land to permanent grassland) would mean a loss in land value.	As a result, the farmers plough and reseed the area after five years. With a change in regulations for certain measures, e.g. if land is used for nature conservation, it could remain cropland after five years without being converted.
A structure in the middle of a field is impractical in terms of tracks for machinery.	Sometimes it may be beneficial to green the entire field or subdivide the field with a linear structure.

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

LfULG (2010): Erosionsschutz in reliefbedingten Abflussbahnen, Schriftenreihe, Heft 13

URL:

https://www.boden.sachsen.de/erosionsschutz-in-reliefbedingten-abflussbahnen-18074.html

Titre/ description:

United States Department of Agriculture (2020): Grassed Waterway - Conservation Practice Standard

URL:

https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/grassed-waterway-ac-412-conservation-practice-standard

Titre/ description:

LfULG (2015): Begrünung von erosionsgefährdeten Abflussbahnen. Broschüre

URL:

https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/23739

Titre/ description:

Fiener & Auerswald (2006): Seasonal variation of grassed waterway effectiveness in reducing runoff and sediment delivery from agricultural watersheds in temperate Europe. Soil and Tillage Research 87, 48–58.

URL:

https://doi.org/10.1016/j.still.2005.02.035

Titre/ description:

Wasserhaushaltsportal Sachsen: KLiWES 2.1 IST-Zustand 1988-2015

URL:

https://whh-kliwes.de/mapview