Technologies

Plastic mulching for cash crops [Bhoutan]

Nyuel Thok Nang Chhu Sho Thing Ni (དངུལ་ཐོག་ནང་ཆུ་ཤོག་ཐིང་ནི།)

technologies_6864 - Bhoutan

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)

exploitant des terres:

Rai Pratap Singh

Bhoutan

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Strengthening national-level institutional and professional capacities of country Parties towards enhanced UNCCD monitoring and reporting – GEF 7 EA Umbrella II (GEF 7 UNCCD Enabling Activities_Umbrella II)
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
National Soil Services Center, Department of Agric (National Soil Services Center, Department of Agric) - Bhoutan

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

Commentaires:

Mulching in agriculture helps conserve moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature. While it has these benefits, it also poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Plastic mulches are a significant source of microplastic pollution in agricultural soils. The residual microplastics in the soil negatively affect soil health. Used plastic mulches are eventually burned and the burning releases greenhouse gases, contributing to climate change and global warming. Additionally, the residues left behind after burning plastic mulches can persist in the soil for extended periods thereby contaminating the soil. Though mulching helps increase crop yields, it has negative effects on the natural environment and thus the use of mulching necessitates careful consideration.

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Plastic mulching comprises thin plastic sheets laid out on raised soil surfaces around plants to help conserve soil moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature. It is used in agriculture to increase crop yields. However, there are environmental concerns about soil contamination and waste disposal.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Plastic mulching is a widely used agricultural practice in Bhutan, primarily employed in the cultivation of cash crops. Farmers have adopted plastic mulching to enhance crop production and address specific agricultural challenges. It allows farmers to optimize water usage by reducing evaporation and maintaining soil moisture levels, which is crucial in regions where water resources are limited. It also helps suppress weed growth, minimizing competition for nutrients and ensuring healthier crop growth. Additionally, the regulation of soil temperature through plastic mulching can extend the growing season and improve crop quality and yields. These benefits are particularly valuable in Bhutan's mountainous terrain and varied climatic conditions.
However, the application of plastic mulching can have both direct and indirect impacts on the natural environment. Improper disposal or management of plastic mulch can lead to environmental pollution, including soil contamination and plastic waste accumulation. Therefore, sustainable practices and appropriate waste management techniques are crucial to minimize the potential negative effects on the natural environment.
Plastic mulching serves several purposes and functions in agricultural practices. One of its primary functions is moisture conservation, as it helps prevent water evaporation from the soil surface by acting as a barrier. Additionally, plastic mulch controls weeds by blocking sunlight and inhibiting weed seed germination, reducing competition for nutrients. Another important function is soil temperature regulation, as plastic mulching traps heat from the sun, raising soil temperatures in cooler climates and promoting faster plant growth. Overall, plastic mulch contributes to enhanced crop performance.
Furthermore, it helps prevent soil erosion by protecting the soil surface from wind and water erosion, thus maintaining soil structure and fertility, and creating a barrier between plants and the soil, reducing the risk of soil-borne pests and diseases affecting the crops. It can also deter certain pests by disrupting their habitat and limiting access to plants.
Plastic mulching involves the use of thin sheets or films made of polyethylene or similar materials, which come in various colours and thicknesses. Manual tools are utilized to lay the sheets evenly over the prepared soil. Before laying the plastic mulch, the soil is typically ploughed, levelled, raised, and cleared of debris to create a smooth surface. To prevent displacement by wind or other factors, the plastic mulch needs to be securely anchored to the ground. Plastic mulching can be combined with drip irrigation systems to provide water and nutrients directly to the plant roots.
Some specific advantages pointed out by the land user include the opportunity to achieve higher returns on agricultural investments. It reduces the need for manual weeding or herbicide application, saving time, labour, and resources. Additionally, it reduces the frequency of irrigation. It also extends the growing season expanding options and potential profits. There are many advantages of mulching but there are some serious disadvantages of the technology. Plastic mulching poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Plastic mulches are a significant source of microplastic pollution in agricultural soils and these microplastics negatively affect soil health. The disposal of plastic mulches is a challenge as recycling options are limited resulting in waste accumulation on farms. These accumulated wastes are eventually burned and release greenhouse gases, contributing to climate change and global warming. Additionally, the residues left behind after burning plastic mulches can persist in the soil for extended periods thereby contaminating the soil. Also, the cost of purchasing plastic mulch can prove to be too high for farmers if the land area is huge. Though mulching helps increase crop yields, it has negative effects on the natural environment - thus the use of mulching necessitates careful consideration.

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:

Bhoutan

Région/ Etat/ Province:

Sergithang, Tsirang

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)
Est-ce que les sites dans lesquels la Technologie est appliquée sont situés dans des zones protégées en permanence?

Non

Commentaires:

The land user uses plastic mulching on 1 acre of land for chili production.

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2018

2.7 Introduction de la Technologie

  • It was introduced by the gewog Agriculture Extension Officer and through exposure to social media.

3. Classification de la Technologie de GDT

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

  • améliorer la production
  • 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: :

Oui

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

Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures annuelles
  • Plantations d’arbres ou de buissons
Cultures annuelles - Précisez les cultures:
  • céréales - maïs
  • céréales - riz (de terres humides)
  • plantes à racines et à tubercules - pommes de terre
  • légumes - légumes à feuilles (laitues, choux, épinards, autres)
  • légumes - melon, citrouille, courge ou cucurbitacées
  • légumes - légumes-racines (carotte, oignon, betterave, autres)
Plantations d'arbres et d'arbustes - Précisez les cultures:
  • avocat
  • fruits, autres
  • manguier, mangostane, goyave
Nombre de période de croissance par an: :
  • 2
Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées?

Oui

Si oui, précisez quelles cultures sont produites en culture intercalaire:

Vegetable crops are intercropped for self-consumption.

Est-ce que la rotation des cultures est appliquée?

Oui

Si oui, veuillez préciser:

Vegetable crops are rotated.

Forêts/ bois

Forêts/ bois

  • Forêts (semi-)naturelles/ bois
Est-ce que les espèces d’arbres précisées ci-dessus sont des espèces d'arbre arbres à feuilles caduques ou à feuilles persistantes ?
  • forêt mixte décidue/ à feuillage persistant
Produits et services:
  • Bois de chauffage

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:

The land users of Sergithang face water shortage problems.

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • Weed management

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

autres mesures

autres mesures

Précisez:

Plastic mulching may fall under structural measures.

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
érosion éolienne des sols

érosion éolienne des sols

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

dégradation biologique

  • Bp: augmentation des insectes nuisibles (ravageurs)/ maladies, baisse des prédateurs
dégradation hydrique

dégradation hydrique

  • Ha: aridification
  • Hs: changement de la quantité d’eau de surface

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:

Plastic mulching prevents soil and water erosion and conserves soil mositure.

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

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

This diagram shows a cross-section of a raised bed using plastic mulching. The plants grow through the punctured holes in the plastic. The length of the bed varies from farm to farm and is 1 m wide and spaced 30 cm apart (bed-bed spacing) for easy access/movement. The bed is usually raised to 20 cm in height. The planting distance shown in the diagram is for chilies, 50-70 cm. The distances will vary according to the crop/variety.

Auteur:

Thinley Penjor Dorji

Date:

20/07/2023

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:

1 acre

autre/ monnaie nationale (précisez):

Ngultrum

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

82,1

Indiquez le coût salarial moyen de la main d'œuvre par jour:

Nu 400

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Field preparation (tilling) Winter
2. Field preparation (rotary tilling) Winter
3. Manure application Winter
4. Bed preparation Winter
5. Laying of plastic mulch Winter
6. Making holes in the plastic Winter
7. Transplantation Winter

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 Field preparation (tilling) Person/day 5,0 400,0 2000,0 100,0
Main d'œuvre Manure application and rotary tilling Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Main d'œuvre Bed preparation, laying of plastic mulch and making holes Person/day 12,0 400,0 4800,0 100,0
Main d'œuvre Transplantation Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Equipements Power tiller (tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Equipements Power tiller (rotary tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Matériel végétal Seeds Packet 5,0 15,0 75,0 100,0
Matériaux de construction Plastic mulch Rolls 4,0 2800,0 11200,0 100,0
Autre Food and Refreshment per person 33,0 350,0 11550,0 100,0
Coût total de mise en place de la Technologie 41025,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 499,7

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Commentaires:

No maintenance work has been carried out.

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:

29823,0

Commentaires:

The plastic mulch is reused and hence there is no expenditure on the plastic mulches.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

Higher cost of plastic mulching and hiring a power tiller.

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:

Falls under Humid Sub-tropical Zone with an annual rainfall of 1200-2500 mm

Indiquez le nom de la station météorologique de référence considérée:

The rain estimate has been derived based on the agro-ecological zone (AEZ) the area falls under. Bhutan is divided into AEZs (source: https://www.fao.org/3/ad103e/AD103E02.htm).

Zone agro-climatique
  • humide

Bhutan has six AEZs. The wet sub-tropical zone is from 150 to 600 m, followed by the humid sub-tropical zone from 600 to 1,200 m. The dry sub-tropical zone starts at 1,200 m and extends to 1,800 m, followed by the warm temperate zone, which reaches 2,600 m. The cool temperate zone lies between 2,600 and 3,600 m and, finally, the alpine zone between 3,600 m and 4,600 m.

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

Moisture content-4.46%
Organic matter-5.85 %
Organic carbon-3.40%
pH-6.15
Electrical conductivity-853.00 µs/cm
Nitrogen-0.17
Phosphorus-1.92
Potassium-198.73 mg/100ml
Soil texture-Silt Clay Loam

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

Qualité de l’eau (non traitée):

eau potable

La qualité de l'eau fait référence à:

eaux de surface

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

Non

La zone est-elle inondée?

Non

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • moyenne
Diversité des habitats:
  • moyenne

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
Revenus hors exploitation:
  • moins de 10% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • moyen
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • 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
Commentaires:

1 acre or 0.404 ha

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?

Oui

Précisez:

The land use rights in Bhutan are based on a traditional legal system guided by formal land-act rules and regulations.

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
Commentaires/ spécifiez:

The production of winter chili has increased to 700-800 kg following the use of mulching.

qualité des cultures

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Crop quality has increased due to reduced competition from weeds.

risque d'échec de la production

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

The risk has decreased as mulching helps conserve moisture, prevent water and wind erosion, control weeds, and regulate soil temperature.

gestion des terres

entravé
simplifié
Commentaires/ spécifiez:

Mulching reduces soil erosion.

Revenus et coûts

revenus agricoles

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

The farm income from chilli has increased resulting from mulching

charge de travail

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

Workload has decreased due to a reduction in weeding requirements.

Impacts socioculturels

sécurité alimentaire/ autosuffisance

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

The land user produces enough for self-consumption as well as for commercial purposes.

Impacts écologiques

Sols

humidité du sol

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Soil moisture is retained and the need for frequent irrigation is reduced.

perte en sol

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

Soil erosion has reduced due to mulching.

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

These are the on-site impacts that have been shared by the land user. The land user has reused the mulches. He is unaware of the soil contamination caused by the plastics due to residual microplastics in the soil but is well aware of the wastes that will be generated. For the lack of better waste disposal options, like many other land users of the community the land user will opt to burn the wastes.

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 annuelles augmente bien
températures saisonnières hiver augmente bien
précipitations annuelles augmente bien
précipitations saisonnières été augmente 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:

légèrement 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:

légèrement négative

Commentaires:

In the long run, the benefits will be negative, as the land user has to invest in additional costly plastic mulch. Furthermore, the existing mulching plastic is not durable.

6.5 Adoption de la Technologie

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

All the land users of Sergithang have implemented the technology.

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
Plastic mulching technology increases crop production.
The workload is reduced as there is reduction in the need of weeding.
It isn't a very complex technology and can be adopted easily.
Controls weeds.
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
It aids off-season (winter) crop production.
Conserves moisture.
Reduces erosion (wind and water).

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?
Plastic mulching poses environmental concerns related to soil contamination and waste accumulation. Disposal of plastic mulch is a challenge as recycling options are limited resulting in waste accumulation on farms. But one thing that the land users can do is switch to biodegradable plastic mulches or even better organic mulches (straw and Artemisia myriantha). In Bhutan straw and Artemisia myriantha mulches are very common.
Plastic mulching can prove to be very expensive if the land area is huge. Opt for other more environmentally friendly alternatives such as straw and Artemisia myriantha mulching.

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain

1

  • interviews/entretiens avec les exploitants des terres

1

Quand les données ont-elles été compilées (sur le terrain)?

19/07/2023

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Vegetable cultivation Theme 3 Mulching

URL:

http://rcbajo.gov.bt/wp-content/uploads/2020/05/Veg-Theme-03-Mulching-printing.pdf

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