Chisel machine (National Research and Development Institute for Soil Science, Agrochemistry and Environment (ICPA) - Romania)

Non-inversion tillage for arable land (Romênia)

Descrição

Soil tillage with chisel, non-inversion of furrow, 28 cm depth of tillage implemented.

The technology is applied in Braila region and is located in north-eastern part of Romanian Plain. It has an agricultural area of 387,646 ha (of which 350,001 ha are arable land), and has specific geomorphologic, hydrological and climatic conditions which need to use ameliorative agricultural systems. Within Braila County are distinguished the following relief units: Calmatui Plain, part of the Braila Plain (51% from County area) and the Floodplains of Danube (Big Island of Braila), Siret, Buzau and Calmatui rivers (49% from County area).
Braila Plain is characterized by a specific micro-relief of Baragan type with large floodplains, poorly fragmented, with altitudes ranging between 20-25 m in the east part and 35-40 m to the west part, with soils mainly of chernozem type, formed on loess and loess deposits and which shows numerous small depression areas. Floodplains, areas adjacent to Danube, Siret, Buzau and Calmatui rivers are located at lower altitudes, ranging between 2-4 m and 13-15 m and are characterized by the presence of alluvial soils formed on river-limnic and alluvial deposits, with alternating of layers with different textures. According to United Nations Convention to Combat Desertification, Braila County is located in arid region with an average annual temperature of 10.9°C, long-term average annual precipitations (P) of 447 mm, potential evapotranspiration (ETP) of 705 mm (750-800 mm in dry years) and an average climatic water deficit of 258 mm (350-400 mm in dry years). The biophysical aridity index (P/ETP = 0.50-0.65) places the Braila region in area with moderate risk to desertification. Both intensive and extensive farming systems are practiced within Braila County. Intensive agriculture, characterized by high inputs and yield levels, is realized on large vegetal farms. On the other hand, extensive agriculture, with low input and yield levels, is practiced by farmers on small vegetal farms, and is so-called the semi-subsistent agriculture.
The chisel tillage technology is an agronomic measure, that is practiced on medium to large farms (from 50 ha to more than 1000 ha in size) within the North-Eastern part of the Romanian Plain. Over the past years some farmers have changed the farming system from conventional to reduced or conservation tillage. The most important characteristic of the technology is that the farmers do not invert the furrow during the main soil tillage operation. Also the soils are covered by plant residues (cereals straw and maize stalk chopped) on 30% of soil surface. In this way, in the long term, the soils remain protected from destructive factors, as e.g. erosive rainfalls, increases soil water retention capacity, and with this water availability and infiltration rate increase. The technology is applied on arable land with annual crops. The advantage of the tillage by chisel is that it leaves a higher surface roughness and is less destructive to soil aggregates.
The technology is applied on flat Fluvisols and Chernozems. The soil depth is very deep, the texture is in the medium class within the whole profile and the organic matter content is in medium range (1-3 %). The technology was firstly applied within a research project by the Agricultural Research and Development Station of Braila (ARDS Braila) and later was adopted by some land users within the area. The chisel equipment is usually bought by land users which have big vegetal farms. However, the equipment may be borrowed/leased by other land users from neighborhood.
In the land user's view, the strengths of the technology are as follows: positive effects on soil structure, biodiversity and soil water conservation, is a simple agricultural technique. In addition, the weaknesses of the technology reported by the land user might be: high investment costs for buying new agricultural machinery which can be met by renting from other farmers/agricultural contractors, new technology requires greater skill of the farmer which can be countered by further education and training, and sometimes soil surface neuniformity which can be prevented by additional tillage.

Localização

Localização: Braila, Braila, Romênia

Nº de sites de tecnologia analisados: 2-10 locais

Geo-referência de locais selecionados
  • 27.58103, 45.39616

Difusão da tecnologia: Uniformemente difundida numa área (approx. < 0,1 km2 (10 ha))

Em uma área permanentemente protegida?:

Data da implementação: 10-50 anos atrás

Tipo de introdução
A view of the soil tillage with chisel in the field (National Research and Development Institute for Soil Science, Agrochemistry and Environment (ICPA) - Romania)

Classificação da Tecnologia

Objetivo principal
  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Preserva ecossistema
  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • Preservar/melhorar a biodiversidade
  • Reduzir riscos de desastre
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico
Uso da terra

  • Terra de cultivo
    • Cultura anual: cereais - milho, cereais - trigo (inverno), culturas oleaginosas - girassol, colza, outros
    Número de estações de cultivo por ano: 1
Abastecimento de água
  • Precipitação natural
  • Misto de precipitação natural-irrigado
  • Irrigação completa

Objetivo relacionado à degradação da terra
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado
  • Adaptar à degradação do solo
  • Não aplicável
Degradação abordada
  • Deteriorização física do solo - Pu: perda da função bioprodutiva devido a outras atividades
Grupo de GST
  • Perturbação mínima ao solo
Medidas de GST
  • Medidas agronômicas - A3: Tratamento da superfície do solo (A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover))

Desenho técnico

Especificações técnicas
Soil tillage by chisel is done usually by two passes (one pass replace the ploughing and the second pass is done before plant sowing). The main advantage of this technology is that after plant sowing, around 30 % of the soil surface is covered by plant residues from the previous crop which were left on the soil surface. In this way, the water is preserved in soil and the infiltration rate is improved. Also the soil loosening may be done on the whole soil rooting depth.
Dimensions of the chisel implements are as follows: working width - 4 m; number of implements: 13; working depth: 15 - 40 cm; the implement slope angle: 27 degrees; the distance between implements: 30 cm.

Estabelecimento e manutenção: atividades, insumos e custos

Cálculo de insumos e custos
  • Os custos são calculados: por área de tecnologia (tamanho e unidade de área: 1 hectare)
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: USD
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = 4.12
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: 17.60 USD
Fatores mais importantes que afetam os custos
Costs are mostly affected by input costs (e.g. seeds, biocides). Costs do not include chisel equipment because the farmer rely on borrowing/leasing the equipment from other land users or agricultural contractors from the neighboring area.
Atividades de implantação
n.a.
Atividades de manutenção
  1. non-inversion tillage by chisel (Periodicidade/frequência: annually)
Insumos e custos de manutenção (per 1 hectare)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (USD) Custos totais por entrada (USD) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
driving tractor with chisel implement person-days 0,5 17,6 8,8 100,0
Equipamento
chisel plough machinery machine-hours 3,0 20,2 60,6 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 69.4
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 16.84

Ambiente natural

Média pluviométrica anual
  • <250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1.000 mm
  • 1.001-1.500 mm
  • 1.501-2.000 mm
  • 2.001-3.000 mm
  • 3.001-4.000 mm
  • > 4.000 mm
Zona agroclimática
  • úmido
  • Subúmido
  • Semiárido
  • Árido
Especificações sobre o clima
Pluviosidade média anual em mm: 447.0
Inclinação
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Altitude
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1.000 m s.n.m.
  • 1.001-1.500 m s.n.m.
  • 1.501-2.000 m s.n.m.
  • 2.001-2.500 m s.n.m.
  • 2.501-3.000 m s.n.m.
  • 3.001-4.000 m s.n.m.
  • > 4.000 m s.n.m.
A tecnologia é aplicada em
  • Posições convexas
  • Posições côncavas
  • Não relevante
Profundidade do solo
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (superficial)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Teor de matéria orgânica do solo superior
  • Alto (>3%)
  • Médio (1-3%)
  • Baixo (<1%)
Lençol freático
  • Na superfície
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidade de água de superfície
  • Excesso
  • Bom
  • Médio
  • Precário/nenhum
Qualidade da água (não tratada)
  • Água potável boa
  • Água potável precária (tratamento necessário)
  • apenas para uso agrícola (irrigação)
  • Inutilizável
A qualidade da água refere-se a:
A salinidade é um problema?
  • Sim
  • Não

Ocorrência de enchentes
  • Sim
  • Não
Diversidade de espécies
  • Alto
  • Médio
  • Baixo
Diversidade de habitat
  • Alto
  • Médio
  • Baixo

Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola
  • Menos de 10% de toda renda
  • 10-50% de toda renda
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza
  • Muito pobre
  • Pobre
  • Média
  • Rico
  • Muito rico
Nível de mecanização
  • Trabalho manual
  • Tração animal
  • Mecanizado/motorizado
Sedentário ou nômade
  • Sedentário
  • Semi-nômade
  • Nômade
Indivíduos ou grupos
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
  • Cooperativa
  • Empregado (empresa, governo)
Gênero
  • Mulheres
  • Homens
Idade
  • Crianças
  • Jovens
  • meia-idade
  • idosos
Área utilizada por residência
  • < 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
Escala
  • Pequena escala
  • Média escala
  • Grande escala
Propriedade da terra
  • Estado
  • Empresa
  • Comunitário/rural
  • Grupo
  • Indivíduo, não intitulado
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Direitos do uso da água
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Acesso a serviços e infraestrutura
Saúde

Pobre
x
Bom
Educação

Pobre
x
Bom
Assistência técnica

Pobre
x
Bom
Emprego (p. ex. não agrícola)

Pobre
x
Bom
Mercados

Pobre
x
Bom
Energia

Pobre
x
Bom
Vias e transporte

Pobre
x
Bom
Água potável e saneamento

Pobre
x
Bom
Serviços financeiros

Pobre
x
Bom

Impactos

Impactos socioeconômicos
Gestão de terra
Impedido
x
Simplificado


The main advantage of the soil tillage by chisel is that the energy consumption is reduced, especially the fuel and labour are reduced.

Despesas com insumos agrícolas
aumentado
x
diminuído


The chisel equipments are expensive.

Impactos socioculturais
Conhecimento de GST/ degradação da terra
Reduzido
x
Melhorado


Knowledge about this technology can be also obtained by farmers from the Agricultural Research and Development Station of Braila .

Impactos ecológicos
Umidade do solo
diminuído
x
aumentado


The plant residues from soil surface prevent the soil water loss by evaporation.

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo
diminuído
x
aumentado


Leaving the plant residues from the previous crop at the soil surface can improve the soil organic matter content.

Espécies benéficas (predadores, minhocas, polinizadores)
diminuído
x
aumentado


Leaving the plant residues from the previous crop at the soil surface has beneficial impact on soil fauna.

Impactos fora do local
Sedimentos transportados pelo vento
aumentado
x
Reduzido

Análise do custo-benefício

Benefícios em relação aos custos de estabelecimento
Retornos a curto prazo
muito negativo
x
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

Benefícios em relação aos custos de manutenção
Retornos a curto prazo
muito negativo
x
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

Mudança climática

Mudança climática gradual
Temperatura anual aumento

não bem em absoluto
x
muito bem
Precipitação pluviométrica anual redução/diminuição

não bem em absoluto
x
muito bem
Extremos (desastres) relacionados ao clima
Temporal local

não bem em absoluto
x
muito bem
Seca

não bem em absoluto
x
muito bem

Adoção e adaptação

Porcentagem de usuários de terras na área que adotaram a Tecnologia
  • casos isolados/experimental
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram sem receber incentivos materiais?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?
  • Sim
  • Não
A quais condições de mudança?
  • Mudança climática/extremo
  • Mercados dinâmicos
  • Disponibilidade de mão-de-obra (p. ex. devido à migração)

Conclusões e experiências adquiridas

Pontos fortes: visão do usuário de terra
  • The technology has positive effects on soil structure and biodiversity.
  • The technology has positive effects on soil water conservation.
  • The technology is a simple agricultural technique.
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • The technology can be adapted and used under climate changes extremes.
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
  • High investment costs for buying new agricultural machinery agricultural contractors
  • New technology requires greater skill of the farmer education, training
  • Sometimes soil surface neuniformity additional tillage
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar
  • The farmer's mentality from local area towards conservation agriculture is constraining the adoption of the system by other farmers. continuous demonstration and dissemination about benefits of the technology

Referências

Compilador/a
  • Olga Vizitiu
Editores
Revisor
  • Ursula Gaemperli
  • Gudrun Schwilch
  • Nina Lauterburg
  • Alexandra Gavilano
Data da documentação: 18 de Julho de 2017
Última atualização: 14 de Junho de 2019
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
A documentação foi facilitada por
Instituição Projeto
Referências-chave
  • "Lucrarea conservativa a solului intre traditie si perspectiva in agricultura durabila" (Conservative tillage of soil between tradition and perspective in sustainable agriculture), Elisabeta Dumitru et. al., 2005, ISBN 973-86587-9-9.:
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