1.2 Технологийг үнэлэх, баримтжуулах ажилд хамаарах мэдээлэл өгсөн хүмүүс, байгууллагуудын холбоо барих мэдээлэл

Технологи баримтжуулах/үнэлэх ажилд дэмжлэг үзүүлсэн байгууллага(ууд)-ын нэр (шаардлагатай бол)

Faculty of Agriculture, University of Peradeniya, Sri Lanka (AGRI.PDN) - Шри ланка

1.3 WOCAT-аар баримтжуулсан өгөгдлийг ашиглахтай холбоотой нөхцөл

Эмхэтгэгч болон гол мэдээлэгч хүн(хүмүүс) WOCAT аргачлалаар баримтжуулсан мэдээллийг ашиглахтай холбоотой нөхцлийг хүлээн зөвшөөрсөн.

Тийм

1.4 Технологи тогтвортой гэдгийг баталгаажуулах

Энэ технологи азрын доройтлыг бууруулахад нөлөө үзүүлэхгүй тул газрын тогтвортой менежментийн технологи болж чадахгүй юу?

Үгүй

Тайлбар:

Urea is the type of nitrogen fertilizer available in Sri Lanka. Urea is readily soluble in water and hydrolyses to ammonia which in turn is converted to nitrate by microorganisms. Nitrate can be lost by leaching, volatilization, and denitrification in paddy fields. However, slow release fertilizer (SRF) releases the N in urea slowly to the soil and allows efficient uptake by the crop at the right time. Hence, it reduces the negative environmental impacts associated with N losses and also maintains adequate productivity in rice cultivation. In addition, this technology reduces CO2 emissions from rice husks to the atmosphere.

2.1 Технологийн товч тодорхойлолт

Технологийн тодорхойлолт:

Rice husks, a waste product generated in rice mills, can release its carbon as a greenhouse gas (GHG) to the atmosphere through burning or decomposition. Converting it into biochar and intercalating (filled) with urea can produce a slow-release nitrogen (N) fertiliser that improves N-use efficiency while minimizing GHG emissions.

2.2 Технологийн дэлгэрэнгүй тайлбар

Тодорхойлолт:

Rice husks are often considered as a waste, and its carbon is released to the atmosphere as carbon dioxide (CO2) which is a greenhouse gas (GHG) through either decomposition or burning as a biofuel. However, rice husks can be converted into biochar – where its carbon is stable - with a large number of micro and sub-micron size pores in a honeycomb-like structure. Rice husk biochar was produced using an improved batch pyrolizer, “Kunthaniya”, at a temperature of between 450°C and 650°C. Pore spaces in rice husk biochar can be intercalated (filled) with urea and then, slow-release fertilizer (SRF) pellets can be produced through the use of a suitable biodegradable binder. This SRF has found to be more efficient in improving the N-use efficiency, hence the urea requirement of paddy fields in Sri Lanka can be reduced by about 25%, further contributing to environment sustainability. It has been well documented that biochar can improve soil physical, chemical and biological properties in a sustainable manner. This process is a contribution to creative recycling of agricultural waste.
The SRF technology was evaluated against current farmer practice in rice cultivated area in Mahakanumulla village, Anuradhapura district, Sri Lanka. The area belongs to the Dry Zone of Sri Lanka (mean annual rainfall <1750mm). Rice is cultivated during two seasons, yala (May-September) and maha (December – February): the yala season is generally drier. Farmers rely on irrigation water supplied from a small village tank. The SRF was transported to farmers’ fields and applied at 2 weeks (@ 100 kg/ha), at 4 weeks (@ 170 kg/ha) and 7 weeks (@ 145 kg/ha) after direct seeding.
Farmers indicated that the granule size was large and light, hence they had some concerns about even distribution of fertilizer. They perceive that plants receive N slowly compared to granular urea - suggesting the slow releasing nature of the new technology. They did not observe any yield difference. Obtaining rice husks in large quantities from rice mills to produce biochar can sometimes be difficult in some areas of the country due to competition for use in the poultry industry. Some farmers may be discouraged to implement this technology due to lack of knowledge: this can be overcome through extension officers operating at field level.

This new technology qualifies as a sustainable land management practice in number of ways. First it increases N-use efficiency in paddy fields, second it reduces the urea requirement by 25% while sustaining productivity, third it recycles agricultural wastes in paddy fields, fourth, repeated application of SRF improves soil fertility through rice husk biochar, and finally it reduces GHG emissions.

2.3 Технологийн гэрэл зураг

2.5 Энэ үнэлгээнд хамрагдсан технологийг хэрэгжүүлсэн улс орон / бүс нутаг / байршил

2.6 Хэрэгжих огноо

Хэрэгжүүлсэн он:

2021

2.7 Технологийн танилцуулга

Технологийг хэрхэн нэвтрүүлснийг тодорхойл:

• Туршилт/судалгааны үр дүн
• Гадны төсөл/хөтөлбөрийн дэмжлэгтэйгээр

3.1 Технологийн үндсэн зорилго (д)

• Үйлдвэрлэлийг сайжруулах
• Газрын доройтлыг бууруулах, сэргийлэх, нөхөн сэргээх
• Уур амьсгалын өөрчлөлт, түүний үр нөлөөг багасгах
• Үр ашигтай эдийн засгийн нөлөөг бий болгох
• Нийгэмд үзүүлэх үр нөлөөг бий болгох

3.2 Технологи хэвтрүүлсэн газрын одоогийн газар ашиглалтын хэлбэр(д)

Нэг газр нутгийн хэмжээнд хэрэгжих холимог газар ашиглалт:

Үгүй

3.3 Технологи хэрэгжүүлснээс газар ашиглалтад өөрчлөлт гарсан уу?

Технологи хэрэгжүүлснээс газар ашиглалтад өөрчлөлт гарсан уу?

• Үгүй (3.4 хариулт руу шилжинэ үү)

3.4 Усан хангамж

Технологи хэрэгжүүлсэн газрын усан хангамж:

• Байгалийн/усалгаа хосолсон

Тайлбар:

Rice farmers in Mahakanumulla mainly depend on irrigation water supplied from a small tank located above the rice fields. However, farmers do not irrigate rice fields if they receive adequate rainfall. But, increasingly, farmers depend on irrigation water due to decreasing rainfall during the growing season.

3.5 Технологи ГТМ-ийн аль бүлэгт хамаарах

• Хөрсний үржил шимт цогц менежмент
• Хог хаягдлын менежмент / хаягдал усны менежмент

3.6 Технологийг бүрдүүлэх ГТМ арга хэмжээ

Тайлбар:

Application of SRF to the crop at the required growth stages to improve the soil fertility and, thus, crop productivity.

3.7 Технологийн шийдвэрлэсэн газрын доройтлын үндсэн төрлүүд

Тайлбар:

The SRF technology improves soil fertility by reducing nitrogen (N) loss from the soil due to leaching. And it also reduces accumulation of excess N in surface and ground water bodies, preventing water pollution.

3.8 Газрын доройтлоос урьдчилан сэргийлэх, сааруулах ба нөхөн сэргээх

Газрын доройтолтой холбоотойгоор Технологи ямар зорилго тавьсан болохыг тодорхойл:

• Газрын доройтлыг багасгах сааруулах

Тайлбар:

The use of conventional N fertilizers to cultivate rice for a long period of time causes higher N losses from the soil and results a potential risk of environment pollution. Application as an SRF reduces the losses of N from the soil, increases crop nutrient uptake and increases crop productivity. The reduced losses mitigate soil fertility degradation and deterioration of water quality.

4.1 Технологийн техникийн зураг

4.2 Материал болон зардалд хамаарах ерөнхий мэдээлэл

Үнэ өртөг, оруулсан хувь нэмрийг хэрхэн тооцсоныг тодорхойл:

• Технологийн нэгж тус бүр

бусад/үндэсний мөнгөн нэгж (тодорхойл):

LKR

Хэрэв боломжтой бол үндэсний валютын Америк доллартай харьцах харьцааг бичнэ үү (тухайлбал, 1 ам.дол. = 79,9 Бразил реал): 1 ам.дол. =:

275.0

4.3 Байгуулах үйл ажиллагаа

	Үйл ажиллагаа	Хугацаа (улирал)
1.	Collection of paddy husk from rice milling stations	2 months before cultivation
2.	Pyrolyzing of paddy husk using a pyrolizer or a kunthani	6 weeks before cultivation
3.	Mixing with urea, ERP and other ingredients and pelletizing	4 weeks before cultivation
4.	Drying the pellets (SRF)	2 weeks before cultivation
5.	Packing and transporting SRF to the rice fields	1 week before cultivation

Тайлбар:

One of the major raw materials to produce SRF is rice husks and it can be supplied from rice milling stations, generally available year-round. However, there is competition for rice husks in the market because of demand from the poultry industry. Hence, finding rice husks is sometimes difficult in some areas of the country.

4.4 Байгуулалтад шаардагдах зардал ба материал

	Хөрөнгө оруулалтыг дурьдана уу	Хэмжих нэгж	Тоо хэмжээ	Нэгжийн өртөг	Материал бүрийн нийт өртөг	% газар ашиглачаас гарсан зардал
Хөдөлмөр эрхлэлт	Manufacturing SRF	Labour days	2.5	1500.0	3750.0
Бордоо ба биоцид	Urea	kg	200.0	270.0	54000.0
Барилгын материал	Binding materials 1	kg	10.0	25.0	250.0
Барилгын материал	Binding materials 2	kg	10.0	250.0	2500.0
Барилгын материал	Rice husk biochar	kg	200.0	50.0	10000.0
Технологи бий болгох нийт үнэ өртөг					70500.0
Технологи бий болгох нийт үнэ өртөг, ам.доллар					256.36

Хэрэв газар ашиглагчаас нийт өртөгийн 100%хүрэхгүй зардал гарсан бол хэн үлдсэн хөрөнгө оруулалтыг хийснийг тодорхойл.

Project funded by the National Research Council of Sri Lanka (Grant No. : NRC TO-16/07)

Тайлбар:

SRF was given to the farmer, free, for application. The cost of SRF was borne by the project funded by the National Research Council of Sri Lanka (Grant No. : NRC TO-16/07)

4.5 Засвар үйлчилгээ / давтагдах үйл ажиллагаа

	Үйл ажиллагаа	Хугацаа/ давтамж
1.	Application of first dose of SRF	2 weeks after direct seeding of rice
2.	Application of second dose of SRF	4 weeks after direct seeding of rice
3.	Application of third dose of SRF	7 weeks after direct seeding of rice

Тайлбар:

Application of correct amount of SRF at the correct growth stage of the rice crop is important for efficient uptake of N to the crop and reduce losses.

4.6 Засвар үйлчилгээ / урсгал үйл ажиллагаанд шаардагдах зардал ба материал (жилээр)

	Хөрөнгө оруулалтыг дурьдана уу	Хэмжих нэгж	Тоо хэмжээ	Нэгжийн өртөг	Материал бүрийн нийт өртөг	% газар ашиглачаас гарсан зардал
Хөдөлмөр эрхлэлт	Labour for SRF application	Labour days	3.0	1500.0	4500.0	100.0
Технологийг арчилах тордоход шаардагдах нийт үнэ өртөг					4500.0
Технологи сайжруулах нийт үнэ өртөг, ам.доллар					16.36

4.7 Зардалд нөлөөлж байгаа хамгийн чухал хүчин зүйл

Өртөг зардлыг тодорхойлох гол хүчин зүйлсийг дурьдана уу:

Labour availability and finding raw materials are the major factors that affect the cost.

5.1 Уур амьсгал

5.2 Байрзүйн зураг

Технологи дараах асуудалд хандсан эсэхийг тодорхойл:

• шаардлагагүй

Гадаргын талаархи тайлбар ба бусад тодорхойлолт:

The altitude of the area is 112m. An undulating pattern of topography is a distinct feature of this landscape. The rice is cultivated mainly in the valley area of the catena and other upland crops are cultivated in the crest area of the catena.

5.3 Хөрс

Боломжтой бол хөрсний бүрэн тодорхойлолт, боломжит мэдээллийг өгнө үү, жишээ нь хөрсний төрөл, хөрсний урвалын орчин/хүчиллэг байдал, катион солилцох чадавхи, азотын хэмжээ, давсжилт г.м.

Rice growing soils of the Mahakanumulla area are classified as Alfisols (Typic endoaquaalf). The soil is poorly drained. The pH of the soil is in the neutral range (6.05-7.23). Soil EC (55.5-143.0 µs/cm, 1:2.5 soil:water) values did not show any occurrence of soil salinity. Av. P content of the soil (Olsen P) was low for rice growth (<5 mg/kg) and ranged from 2.9-3.5 mg/kg. Av. K content of the soils was medium to high for rice growth and ranged from 61.3-99 mg/kg.

5.4 Усны хүртээм ба чанар

Усны давсжилт асуудал болдог уу?

Үгүй

Энэ газар үер усанд автдаг уу?

Үгүй

Усны чанар, нөөцийн талаархи тайлбар ба бусад тодорхойлолт:

The amount of water supplied through the irrigation is limited during the dry season (yala). The water quality is affected by soil macro-nutrients (N, P, K) added as fertilizers to the soil. Due to the undulating topography of the landscape, those soil nutrients can wash-off from higher positions to lower positions due to surface runoff and leaching into the ground water and accumulating in the water bodies in the lower positions of the catena.

5.5 Биологийн төрөл зүйл

Биологийн олон янз байдлын талаархи тайлбар ба бусад тодорхойлолт:

Number of different tree species, wild animals, birds, insects and aquatic life can be observed around Mahakanumulla village. Forest patches can be identified mostly around the small tank, and those areas are habitats for multiple wild animals and birds.

5.6 Технологи нэвтрүүлсэн газар ашиглагчидын онцлог шинж

Газар ашиглагчдын бусад шаардлагатай шинж чанарыг тодорхойл:

Most of the land users are dependent on full time rice farming. But some land users use rice farming as a secondary source of income and do other jobs in the city. Most of the younger generation in the village are migrating for jobs in the cities.

5.7 Технологи нэвтрүүлэхэд газар ашиглагчийн ашигласан газрын дундаж талбай

5.8 Газар эзэмшил, газар ашиглах эрх, ус ашиглах эрх

Газар өмчлөл:

• Хувь хүн, цол эргэм бүхий

Газар ашиглах эрх:

• Хувь хүн

Ус ашиглах эрх:

• Нэгдлийн хэлбэрээр (зохион байгуулалттай)

Газар ашиглалтын эрх уламжлалт эрхзүйн тогтолцоонд суурилдаг уу?

Үгүй

5.9 Дэд бүтэц, үйлчилгээний хүртээмж

Тайлбар:

The villagers of Mahaknumulla have access for most of the resources like infrastructure and energy/electricity/fuel. But most of the villagers/landusers complain about technical assistant/support for agricultural practices, finding markets for their produce and availability of good quality drinking water. The villagers go to nearby shops to buy day-to-day needs, but they have to go to the town, which is 8-10km away, for other services such as health and financial services.

6.1 Технологийн талбай дахь үр нөлөө

Нийгэм-эдийн засгийн үр нөлөө

Үйлдвэрлэл

Усны хүртээм ба чанар

Орлого, зарлага

Нийгэм-соёлын үр нөлөө

Экологийн үр нөлөө

Усны эргэлт/ илүүдэл

Хөрс

Биологийн: ургамал, амьтан

Уур амьсгал болон гамшгийн эрсдлийг бууруулах

Талбай дахь буюу on-site үр нөлөөний үнэлгээг тодорхойлно уу (хэмжилт):

Plant growth parameters and yield

6.2 Технологийн талбайн гадна үзүүлсэн үр нөлөө

6.3 Технологийн уур амьсгалын өөрчлөлт ба Уур амьсгалаас хамаарах аюул/гамшигт үзэгдэлд өртөх байдал ба эмзэг байдал (газар ашиглагч нарын дүгнэлтээр)

Уур амьсгалын аажим өөрчлөлт

Уур амьсгалын аажим өөрчлөлт

	Улирал	Өсөх эсвэл буурах	Технологи түүний нөлөөг хэрхэн бууруулж байна?
Жилийн дундаж температур		Өсөлт	Мэдэхгүй
Жилийн дундаж хур тундас		Бууралт	Мэдэхгүй

6.4 Зардал ба үр ашгийн шинжилгээ

Үр ашгийг барилга байгууламжийн зардалтай (газар ашиглагчдын үзэл бодлоор) хэрхэн харьцуулах вэ?

Үр ашгийг засвар үйлчилгээ/ урсгал зардалтай (газар ашиглагчдын үзэл бодлоор) хэрхэн харьцуулах вэ?

6.5 Технологи нутагшуулах

• жишээ/ туршилт

Боломжтой бол, тоогоор илэрхийл (өрхийн тоо эсвэл бүрхэх талбай):

5 farmers/households

6.6 Дасан зохицох

Хувьсан өөрчлөгдөж буй нөхцөл байдалд Технологид сүүлд ямар нэг шинэчлэл хийгдсэн үү?

Үгүй

6.7 Технологийн давуу тал/боломжууд

Газар ашиглагчдын тодорхойлсон давуу тал/боломжууд
This technology uses less chemical fertilizer and therefore it is good for their health and environment
This technology gives better crop growth and slightly higher yield
Biochar could improve the fertility of the soil

Эмхэтгэгч, бусад мэдээлэл өгсөн хүмүүсийн өнцгөөс тодорхойлсон давуу тал/боломжууд
SRF reduces the N losses from the soil and allows the rice crop to uptake N effectively from soil at required growth stages. Efficient N uptake promotes the crop growth and increase the productivity.
Reduced N losses of SRF directly influence the water quality by reducing the losses of N through surface runoff and leaching and avoid accumulation in water bodies at the lower positions of the landscape.
Rice husks, which is are good source of C, are utilized for SRF production; hence it promotes C sequestration as it is added back to the soil as biochar. It improves the soil organic carbon pool and promotes carbon sequestration in soil.
Utilizing rice husks by returning back to the rice fields is an effective solution for rice waste management.
If the SRF production technology can be transferred to farmers, their societies can produce the SRF by themselves from the wastes generated in small scale rice mills.

6.8 Технологийн дутагдалтай/сул тал/аюул болон тэдгээрийн хэрхэн даван туулах арга замууд

Газар ашиглагч нарын тодорхойлсон сул тал/ дутагдал/ эрсдэл	Тэдгээрийг хэрхэн даван туулах вэ?
Additional cost despite reduced chemical fertilizer	increased crop yields can partially compensate this. They can produce their own SRF if the production technology is transferred to them
Uneven distribution of nitrogen in the field	Changing the water management practices that have been currently adopted by farmers

Эмхэтгэгч, бусад мэдээлэл өгсөн хүмүүсийн өнцгөөс тодорхойлсон сул тал/ дутагдал/ эрсдэл	Тэдгээрийг хэрхэн даван туулах вэ?
The raw materials need to be formulated accurately to get the benefits of the technology. Hence, technical knowledge and experience is required when preparing SRF.	Proper guidance and technical support from the beginning to the end of the process is essential. This can be achieved through educating and training extension officers to teach and disseminate knowledge for farmers.

7.1 Мэдээллийн аргууд / эх сурвалжууд

7.2 Хүртээмжтэй ном, бүтээлийн ишлэл

Гарчиг, зохиогч, он, ISBN:

Preparation of Biochar as a Soil Amendment from Rice Husk and Corn Cob by Slow Pyrolysis Process, S.T. Munasinghe, R.S. Dharmakeerthi, P. Weerasinghe and L.G.S. Madusanka, ISSN 0041-3224

Хаанаас авч болох вэ? Зардал?

Tropical Agriculturist Journal

Гарчиг, зохиогч, он, ISBN:

Changes in Structural and Chemical Properties of Rice Husk Biochar Co-pyrolysed with Eppawala Rock Phosphate under Different Temperatures, D.K.R.P.L. Dissanayake, R.S. Dharmakeerthi, A.K. Karunarathna and W.S. Dandeniya, ISSN: 2706-0233

Хаанаас авч болох вэ? Зардал?

Tropical Agricultural Research Journal

Гарчиг, зохиогч, он, ISBN:

Biochar Based Slow-Release Urea Fertilizer: Production and Assessing the Effects on Growth of Lowland Rice and Nitrogen Dynamics in an Alfisol, M.K.N.W. Jayarathna, R.S. Dharmakeerthi and W.M.U.K. Rathnayaka, ISSN: 2706-0233

Хаанаас авч болох вэ? Зардал?

Tropical Agricultural Research Journal

7.3 Холбогдох мэдээллийн интернет холбоос

Гарчиг/ тодорхойлолт :

Changes in Structural and Chemical Properties of Rice Husk Biochar Co-pyrolysed with Eppawala Rock Phosphate under Different Temperatures

URL:

http://192.248.43.153/bitstream/1/3160/2/PGIATAR_30_1_19.pdf

Гарчиг/ тодорхойлолт :

Biochar Based Slow-Release Urea Fertilizer: Production and Assessing the Effects on Growth of Lowland Rice and Nitrogen Dynamics in an Alfisol

URL:

https://tar.sljol.info/articles/abstract/10.4038/tar.v32i2.8464/

7.4 Ерөнхий мэдээлэл

The WOCAT questionnaire on SLM technologies covers all the aspects that can affect on the sustainability of natural and human environment.