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)

CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Suisse

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:

Intercropping of grain legumes with cereals is a sustainable agricultural practice in Swiss farming. This involves growing grain legumes (such as peas or beans) alongside cereal crops (like barley or wheat) in the same field, reducing crop failure or yield risk, stabilising the grain legumes, promoting biodiversity and enhancing overall crop yield.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Intercropping of grain legumes with cereals is practised in the Broye catchment area, which covers the cantons of Vaud and Fribourg in Switzerland. The area is characterised by mixed dairy and arable production in the hills and predominantly arable production in the lowlands. The area has an average annual rainfall of 865 mm, an average temperature of 9.6°C and significant agricultural activity relies on irrigation from local rivers.
Intercropping is the simultaneous cultivation of two or more crops in the same field. In this case, grain legumes (such as peas, lupins or faba beans) are grown alongside cereals (such as barley, oats or wheat). The crops are sown together in a pre-prepared mixture, usually at a ratio of 65% legumes to 35% cereals by weight, compared to the standard weight sown in monoculture (100%). The seeds are fully mixed and sown in the same row. Crops are grown over the winter and harvested simultaneously in the spring, which requires compatible combinations whose breeding is continuously optimised for simultaneous ripening. The standard practice in Switzerland is to use a cereal plus a legume.
The main purpose of intercropping grain legumes with cereals is to increase ecological resilience and improve soil fertility. Including legumes in rotations significantly improves soil nitrogen levels, reducing the need for synthetic fertilisers. Intercropping also increases water infiltration, reduces runoff and increases biodiversity. The increase in biodiversity is small in terms of the overall biodiversity of agricultural land (e.g. soil micro-organisms, pollinators). The number of crops grown remains relatively constant. The practice aims to produce higher yields on a given piece of land by using resources that would otherwise not be used by a single crop. The overall yield is higher, although land equivalent ratios (LER) were not measured in this study. However, a cited paper (Chapagain & Riseman, 2014) shows that intercropping barley with peas can increase land productivity by 12-32% compared to monoculture plots, with a 2:1 arrangement producing the highest total land outputs and LER values.
Establishing and maintaining intercropping requires several key activities and inputs: (1) Use of tractors and seed drills for planting and harvesting intercrops. (2) Regular weeding, especially in fields with crops such as soy. (3) Episodic irrigation with water from local irrigation syndicates. (4) Minimal use of fertiliser and homemade manure to maintain soil health.
Intercropping has many benefits: (1) Increases biodiversity, improves soil fertility and increases water infiltration. (2) Reduces the need for synthetic fertilisers, making it economically viable for farmers. (3) Improves drought resistance and reduces the risk of crop failure. (4) Contributes to better water management and resilience to climate change. (5) Surface erosion is reduced by the greater cover of mixed crops (leaf area index).
Farmers appreciate the effectiveness of intercropping in achieving yields similar to monocultures, while adding the benefits of cereals. They also value the reduced need for synthetic fertilisers and improved soil health. However, challenges include seed selection and segregation, particularly for crops such as wheat and faba beans, and weed management in certain fields.

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

Si l'année précise est inconnue, indiquez la date approximative: :

• il y a entre 10-50 ans

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :

• au cours d'expérimentations / de recherches

Commentaires (type de projet, etc.) :

Only one farmer was interviewed who practices mixed cropping on 4 ha.

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

• améliorer la production
• 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

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:

• mixte: pluvial-irrigué

Commentaires:

All the plots on the farm are connected to a stream. The farmer tries to irrigate as little as possible, as it's time consuming and expensive. As there was enough rain this year, there was no need to irrigate the fields.

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

• Amélioration de la couverture végétale/ du sol
• gestion intégrée de la fertilité des sols
• amélioration des variétés végétales, des races animales

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

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):

CHF

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

1,13

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	Mixing seeds: For single tank seeders, mix seeds at a ratio of 80% peas and 40% barley. For multi-tank seeders, apply seeds of mixture partners separately.	Before sowing, typically in late summer.
2.	Sowing: Use a row spacing of 12 cm, and place seeds at a depth of 3 to 4 cm.	late october
3.	Assess the mix’s condition after winter.	Spring, depending on winter severity.
4.	Weed Control: Generally not needed due to the competitive nature of the mixed crop. If high weed pressure: Consider harrowing once (2-3 hours per hectare for weeding).	Spring, depending on winter severity.
5.	Harvesting: Adjust harvester sieves for peas. Open threshing concave and hulling bars wide. Maintain low drum rotation. Monitor for grain loss regularly. Adjust Vario-table to an aggressive cutting angle.	Summer.

Commentaires:

Maintenance activities for a mixed intercropping culture of winter peas/barley.

Cultivate the mixed crop only every seventh year in crop rotation. Avoid growing lupins, vetches, lucerne, or pure stands of red clover in between. No nitrogen fertilisation. Irrigation only in very dry years.

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	Ploughing	person-days	1,0	200,0	200,0	100,0
Main d'œuvre	Sowing the Mixture	person-days	1,0	200,0	200,0	100,0
Main d'œuvre	Weeding	person-hours	3,0	23,0	69,0	100,0
Equipements	seeder	piece	1,0	10000,0	10000,0	100,0
Equipements	tractor	piece	1,0	30000,0	30000,0	100,0
Equipements	harvester	piece	1,0	15000,0	15000,0	100,0
Equipements	plough	piece	1,0	15000,0	15000,0	100,0
Matériel végétal	Seed mixture protein peas / barley mixture (autumn sowing) organic	kg/ha	200,0	6,0	1200,0	100,0
Coût total d'entretien de la Technologie					71669,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD)					63423,89

Commentaires:

Normal machinery (tractor, seeder, harvester) can be used. In many cases it is already available on the farm.
Weed control is usually not needed. If there is high weed pressure, harrow or hoe it once.
No nitrogen fertilising for the crop. Irrigation would only be needed in an extremely dry year.
In order to avoid legume fatigue in the soil, only cultivate the mixed crop every seventh year. Also do not grow lupins, vetches, Lucerne or pure stands of red clover in between.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

No exceptional investments are needed as existing machines are used.
The cost of seeds and the seed sorting costs by the mills.
Time and labour required for weeding, which can vary based on crop type.
The demand and price for the crops grown. E.g. soy having higher demand and price compared to peas.

5.1 Climat

5.2 Topographie

Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:

• non pertinent

5.3 Sols

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

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

Non

La zone est-elle inondée?

Oui

Régularité:

épisodiquement

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

The increasing threat of heavy rainfall events due to climate change enhances the threat of flooding.

5.5 Biodiversité

Commentaires et précisions supplémentaires sur la biodiversité:

Both are in between low and medium, but rather low.

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

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, avec titre de propriété

Droits d’utilisation des terres:

• 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

Disponibilité et qualité de l'eau

Revenus et coûts

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

Sols

Biodiversité: végétale, animale

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

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	très bien
températures saisonnières	été	augmente	bien
températures saisonnières	automne	augmente	bien
températures saisonnières	hiver	augmente	très bien
précipitations saisonnières	printemps	augmente	bien
précipitations saisonnières	été	décroît	pas bien
précipitations saisonnières	automne	décroît	modérément
précipitations saisonnières	hiver	augmente	bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes météorologiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
orage local	bien
averse de grêle locale	modérément

Catastrophes climatiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
canicule	modérément
vague de froid	bien
sécheresse	pas bien

Catastrophes biologiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
maladies épidémiques	bien

Commentaires:

In a very dry summer with limited irrigation, competition for water availability between the two species in the mix can lead to poor crop quality at harvest.
In the event of a very cold winter and poor legume growth, the technology has the advantage of allowing the farmer to apply fertiliser and still harvest cereals at the end of the season, reducing the risk of crop failure.

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

• 1-10%

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%

6.6 Adaptation

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

Oui

Si oui, indiquez à quel changement la Technologie s'est adaptée:

• évolution des marchés

Spécifiez l'adaptation de la Technologie (conception, matériaux/ espèces, etc.):

Decrease for market reasons (barley has low market price) & more adapted varieties (pea varieties that are more resistant to wind damage).

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Mixed cropping works very well, providing both legume and cereal yields.
Certain crops, like oats, help suppress weeds, reducing the need for additional weeding. Thus saving costs (PPPs & labour) and reducing workload (hours of weeding).
Legumes contribute to nitrogen fixation, improving soil fertility for subsequent crops.
Mixed cropping reduces the risk of total crop failure, as one crop can compensate if the other underperforms.

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
If one crop fails, the other can still provide a harvest, ensuring some yield.
Mixed cropping can produce more biomass on the same land compared to monocultures.
It enhances soil diversity, supports pollinators, and contributes to nitrogen enrichment.
Good market price for protein peas. Additionally, the farmer receives a subsidy for grain legumes (including protein peas), if the harvest contains at least 30% grain legume seeds. In addition, the cantons of Jura and Vaud pay cantonal contributions to farmers who cultivate mixed crops. The farmers can also get extra payments by the organic farmer organisation Bio Suisse if certain grain legume species of high demand are cultivated (see Agridea Deckungsbeitrag catalogue for more information).

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?
Legumes are not growing well due to a cold winter.	Adding fertilizer can help growing the cereal and enables the farmer to still harvest something.
Water competition in a dry summer results in a bad crop quality.	Ensure efficient irrigation to reduce competition for water between mixed crops.
Barley has a very low market value.	Choose crop varieties that are better adapted to market demands.

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé	Comment peuvent-ils être surmontés?
During drought stress, competition for water between the two crops can occur, leading to potential yield losses or low quality yield.	Use drought-tolerant varieties or species with deep roots for mixed cropping. This can help reduce competition for water and improve resilience during dry periods.
Limited market demand for certain crops like barley.	Focus on crops with higher market demand.
Need for minimal fertilization in mixed cropping can reduce yield quality of cereals like barley.	Implement targeted fertilization strategies to balance the needs of both crops.

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Huss, C. P., Holmes, K. D., & Blubaugh, C. K. (2022). Benefits and risks of intercropping for crop resilience and pest management. Journal of Economic Entomology, 115(5), 1350–1362. https://doi.org/10.1093/jee/toac045

Titre, auteur, année, ISBN:

Klaiss, M. (2021). Intercropping of grain pea with cereals (Legumes Translated Practice Note 17, S. 1–4). Institute of Organic Agriculture FiBL. https://orgprints.org/id/eprint/42384/

Titre, auteur, année, ISBN:

Alföldi, T., Haug, B., Messmer, M., Goldringer, I., Forst, E., Mary-Huard, T., Enjalbert, J., & Hohmann, P. (2020). Mischkulturen Erbsen/Gerste - Braucht es eine eigene Züchtung? EU-Projekt ReMIX (Video). Forschungsinstitut für biologischen Landbau FiBL, CH-Frick. Retrieved 31 July, 2024, from https://orgprints.org/id/eprint/37276/

Titre, auteur, année, ISBN:

Haug, B., Messmer, M., Enjalbert, J., Goldringer, I., Flutre, T., Mary-Huard, T., & Hoh-mann, P. (2023). New insights towards breeding for mixed cropping of spring pea and bar-ley to increase yield and yield stability. Field Crops Research, 297, 108923. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.108923

Titre, auteur, année, ISBN:

Hiltbrunner J., Wüst S., Blatter A., Vonzun S., Klaiss M., Messmer M. (2023). Optimierung des Mischkultursystems Erbse-Gerste zur Sicherung der lokalen Eiweissversorgung. Feld-rundgänge & Präsentation Projekt PROMISE 2023. Agroscope. Stiegenhof, Arenenberg, Utzenstorf & Sargans. https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/53643

Titre, auteur, année, ISBN:

Vonzun S., Blatter A., Wüst S., Hiltbrunner J., Schneider M., Messmer M. (2023). Investi-gating mixed cropping systems with pea and lentils for climate-smart and demand oriented agriculture. Fourth International Legume Society Conference 2023. 19 September, Granada. https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/55455

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2017). Erfolgreicher Anbau von Körnerleguminosen in Mischkultur mit Getreide.

URL:

https://www.fibl.org/en/shop-en/1670-koernerleguminosen-mischkulturen

Titre/ description:

FiBLFilm. (2020, May 6). Increasing domestic protein supply with intercropping - Diverimpacts success story from Switzerland [Video file].

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=BadrJW-b_2g

Titre/ description:

FiBLFilm. (2015, September 29). Anbau von Mischkulturen (Colture consociate) - Körnerleguminosen Getreide [Video file].

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=gAYNXCw2CiE

Titre/ description:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2024). FiBL projects Grain legumes intercropped with cereals and other partners.

URL:

https://www.fibl.org/de/themen/huelsenfruechte/huelsenfruechte-projekte

Titre/ description:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2024). Deckungsbeiträge. Praxispublikationen.

URL:

https://www.fibl.org/de/shop/1104-deckungsbeitraege