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:

Strip-till is a form of precision farming and conservation agriculture that combines minimum tillage in strips with no-till on the remainder of the field. The soil over the whole field is protected by a growing crop or mulch from sunlight, and especially from the direct impact of raindrops by providing permanent soil cover.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Conservation agriculture includes cultivation systems with minimum tillage or without tillage (no-till). Minimum tillage uses machinery (cultivators, rotary tillers) that only loosen the topsoil layer without turning it, leaving a mixture of bare soil and crop residues from the previous crop/ cover crop on the surface. No-till refers to sowing and fertilizing directly into the plant residues. Strip-till is a hybrid, where only the strip around the seed furrow is minimum-tilled, leaving up to two-thirds of the area under no-till.
Strip-till increases surface roughness, which slows the flow of surface water after heavy rains, improving infiltration rates and particle deposition, thus preventing soil erosion, nutrient losses and degradation of water quality in downstream channels and rivers. The plant residues reduce soil crust formation and decrease evaporation rates (Gangan et al. 2022). The residues also improve biological activity and the build-up of soil organic matter (SOM) and clay-humus complexes. The increased SOM content improves water storage capacity and thus water use efficiency throughout the growing season (Stadler, 2014; Busari et al. 2015).
Strip-till seeding is a precision farming technology that requires a high precision GPS guidance system and specific machinery, such as seed drills to cut through crop residues. The distance beween the strips depends on the cultivated crop. For maize cultivation it is typically 75cm. Strip-till machinery is often heavier than conventional seeding drills because the undisturbed soil is denser and harder. Often a new tractor with more horsepower is needed to compensate for the heavy weights. If mulch seeding is used, grain harvesters equipped with well-designed straw/chaff spreading devices across the full cutting width are required (Corsi & Muminjanov, 2019).
Strip-till also has negative side effects, which are related to the disadvantages of no-till: delayed soil warming, soil compaction, increased disease pressure, and increased weed pressure. Without ploughing, other measures such as selecting fast-growing and effective ground cover species, early high-density seeding, and/or using herbicides are needed to control weeds, especially in the transition period (first 2-3 years) when the seed bank in the soil is well-filled.
In our documented example, the farmer used strip-till on sandy soils (lacking nutrients, with poor water-holding capacity) and combined it with the application of organic fertilizer. Specifically the strip-till seeding of maize was chosen to make efficient use of digestate from a biogas plant. The digestate is applied in the tilled strips (seed bed) providing organic fertilizer for the whole growing season. A winter-killed catch crop was sown before drilling maize. The technology required expensive machinery and equipment, such as a Volmer Strip-Till Culex ML, RTK station and GPS guidance system. However, the costs were recouped through savings in fuel and fertilizer.

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: :

• grâce à l'innovation d'exploitants des terres

Commentaires (type de projet, etc.) :

The farmer wanted to have a system to effectively incorporate biogas residues.

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

• To effectively incorporate biogas residues.

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:

• pluvial

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

• Amélioration de la couverture végétale/ du sol
• perturbation minimale du sol
• gestion intégrée de la fertilité des sols

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.	Equipment purchase
2.	Installation of precision farming technology (RTK station, GPS guidance system)

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
Equipements	GPS-guidance system	GPS-guidance system	1,0	25000,0	25000,0	100,0
Equipements	Volmer Strip-till Culex ML	Vomer Strip-till Culex ML	1,0	25000,0	25000,0	100,0
Equipements	RTK-station	RTK-station	1,0	17500,0	17500,0	100,0
Coût total de mise en place de la Technologie					67500,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD)					74175,82

Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

Farmer stated that it is complicated to get subsidies. He said: "equipment subsidies are like a lottery".

Commentaires:

There are no details available about the operating life of the machinery - thus no "per hectare per year" calculation can be estimated.

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	Spreading biogas digestate	March/April
2.	Combined strip-till	April/May
3.	Weed bonitour	June
4.	Crop protection measure	June
5.	Silage	September/October
6.	Transport to biogas plant	September/October

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

Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de l'entretien de la Technologie:

-73,0

Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

80€/ha are covered by the state of saxony, AL_2 Strip seeding/ direct seeding (SMUL Sachsen, 2015)

Commentaires:

According to the farmer, there are few additional costs to maintain the technology, but there are savings in diesel, labor, etc., resulting in total savings of approx. -73€/ha.

It is not possible for external experts (given the information available) to calculate, independently, the annual costs with any reliability.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

If the work is done by a contracting company, the costs are 10-20% higher.

5.1 Climat

5.2 Topographie

Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:

• non pertinent

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.

Eroded gleysol

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

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

Non

La zone est-elle inondée?

Non

5.5 Biodiversité

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, 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 assessment is based on the response of the interviewed farmer and not based on on-site measurements.

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

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

The assessment is based on expert judgement of the compiler and 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?
autre changement climatique progressif	Changing weather conditions	augmente	bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes climatiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
canicule	bien

Commentaires:

The changing weather conditions lead to a higher motivation and higher willingness to invest.

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? :

• 91-100%

Commentaires:

The farmer adopted the technology without receiving subsidy for the machinery and precision farming technology. However, with the most recent subsidy systems it is possible to get hectare-based payments for applying strip-till.

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
Economically beneficial.
Savings of operations in sowing and tillage.
Higher soil moisture, improved water-use-efficiency through the whole growing season.

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Less erosion (less bare soil).
Higher water infiltration rates (more macro- and mesopores due to roots and improved biological activities).
Improved soil health and quality. Plant residues/cover crops increase biological activity, such as the presence of earthworms that digest plant residues into clay-humus-complexes, improving soil structure.
Greater planting time flexibility. The new crop can be sown as soon as the previous crop is harvested and weather conditions are suitable.

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?
Component failure of the technology: it is quite susceptible to interference during data transmission.	Thus, in Germany, for example, better grid development is needed.

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé	Comment peuvent-ils être surmontés?
Increased weed pressure.	However, this often occurs only in the first few years. Planting of cover crops can suppress weeds.
Increased disease pressure.	Can be overcome by diverse crop rotation without direct repetitions (e.g. wheat-wheat, or maize-maize). Grinding of residues for faster decomposition.
Delayed soil warming-	Adjustment can include underfoot fertilization as well as injection fertilization.

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Corsi, S. and Muminjanov, H. (2019): Conservation Agriculture: Training guide for extension agents and farmers in Eastern Europe and Central Asia. Rome, FAO.

Disponible à partir d'où? Coût?

https://www.fao.org/sustainable-agricultural-mechanization/resources/publications/details/ar/c/1195731/

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Busari et al. (2015): Conservation tillage impacts on soil, crop and the environment. International Soil and Water Conservation Research 3(2)

URL:

https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2015.05.002

Titre/ description:

Stadler (2014): Mulchsaat zu Mais- das „Wie“ entscheidet. LfL

URL:

https://www.lfl.bayern.de/mam/cms07/iab/dateien/mais_2-2014_stadler_mulchsaat2.pdf

Titre/ description:

Gangan et al. (2022): Effect of raindrop splashes on topsoil structure and infiltration characteristics. CATENA 212

URL:

https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106040

Titre/ description:

Schmidt et al. (2001): Conservation tillage - A new strategy in flood control. 287-293. In J. Marsalek et al.: Advances in urban stormwater and agricultural runoff source controls. quoted in: LfULG- Landesamt für Umwelt; Landwirtschaft und Geologie: Direktsaat.

URL:

https://www.landwirtschaft.sachsen.de/direktsaat-19689.html

Titre/ description:

SMUL Sachsen (2015): Förderperiode 2014-2020- Art. 28 der Verordnung (EU) Nr. 1305/2013 - Richtlinie Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen (RL AUK/2015)-Sächsisches Agrarumwelt- und Naturschutzprogramm (AUNaP)

URL:

https://www.smul.sachsen.de/lfulg/download/AUK-Massnahmen-Ueberblick.pdf