Adoption of technology in early chili production (Dhan Gallay)

Plastic mulching for cash crops (Butão)

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

Descrição

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.

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.

Localização

Localização: Sergithang, Tsirang, Butão

Nº de sites de tecnologia analisados: Local único

Geo-referência de locais selecionados
  • 90.1267, 27.10645

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

Em uma área permanentemente protegida?: Não

Data da implementação: 2018

Tipo de introdução
Adoption of mulching technology by the land user in Sergithang (Dhan Gallay)
Plastic mulching used in early chilli production (Dhan Gallay)

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
Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra: Sim - Agrofloresta

  • Terra de cultivo
    • Cultura anual: cereais - milho, cereais - arroz (zona húmida), culturas de raiz/tubérculos- batatas, vegetais - vegetais de folhas (saladas, couve, espinafre, outros), legumes - melão, abóbora ou aboborinha, legumes - raízes (cenouras, cebolas, beterraba, outros)
    • Cultura de árvores e arbustos: abacate, frutas, outros, manga, mangostão, goiaba
    Número de estações de cultivo por ano: 2
    O cultivo entre culturas é praticado? Sim
    O rodízio de culturas é praticado? Sim
  • Floresta/bosques
    • Florestas/bosques (semi)naturais
    Tree types (decíduas mistas/perene): n.a.
    Produtos e serviços: Lenha

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
  • Erosão do solo pela água - Wt: Perda do solo superficial/erosão de superfície
  • Erosão do solo pelo vento - Et: Perda do solo superficial
  • Degradação biológica - Bp: aumento de pragas/doenças, perda de predadores
  • Degradação da água - Ha: aridificação, Hs: mudança na quantidade de água de superfície
Grupo de GST
  • Weed management
Medidas de GST
  • Outras medidas - Plastic mulching may fall under structural measures.

Desenho técnico

Especificações técnicas
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.
Author: Thinley Penjor Dorji

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 acre)
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: Ngultrum
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = 82.1 Ngultrum
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: Nu 400
Fatores mais importantes que afetam os custos
Higher cost of plastic mulching and hiring a power tiller.
Atividades de implantação
  1. Field preparation (tilling) (Periodicidade/frequência: Winter)
  2. Field preparation (rotary tilling) (Periodicidade/frequência: Winter)
  3. Manure application (Periodicidade/frequência: Winter)
  4. Bed preparation (Periodicidade/frequência: Winter)
  5. Laying of plastic mulch (Periodicidade/frequência: Winter)
  6. Making holes in the plastic (Periodicidade/frequência: Winter)
  7. Transplantation (Periodicidade/frequência: Winter)
Estabelecer insumos e custos (per 1 acre)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Ngultrum) Custos totais por entrada (Ngultrum) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Field preparation (tilling) Person/day 5,0 400,0 2000,0 100,0
Manure application and rotary tilling Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Bed preparation, laying of plastic mulch and making holes Person/day 12,0 400,0 4800,0 100,0
Transplantation Person/day 8,0 400,0 3200,0 100,0
Equipamento
Power tiller (tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Power tiller (rotary tilling) Per day 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Material vegetal
Seeds Packet 5,0 15,0 75,0 100,0
Material de construção
Plastic mulch Rolls 4,0 2800,0 11200,0 100,0
Outros
Food and Refreshment per person 33,0 350,0 11550,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 41'025.0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 499.7
Atividades de manutenção
n.a.
Custos totais de manutenção (estimativa)
29823,0

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
Falls under Humid Sub-tropical Zone with an annual rainfall of 1200-2500 mm
Nome da estação meteorológica: 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).
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.
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: água de superfície
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
Bom
Educação

Pobre
Bom
Assistência técnica

Pobre
Bom
Emprego (p. ex. não agrícola)

Pobre
Bom
Mercados

Pobre
Bom
Energia

Pobre
Bom
Vias e transporte

Pobre
Bom
Água potável e saneamento

Pobre
Bom
Serviços financeiros

Pobre
Bom

Impactos

Impactos socioeconômicos
Produção agrícola
diminuído
aumentado


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

Qualidade da safra
diminuído
aumentado


Crop quality has increased due to reduced competition from weeds.

Risco de falha de produção
aumentado
diminuído


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

Gestão de terra
Impedido
Simplificado


Mulching reduces soil erosion.

Rendimento agrícola
diminuído
aumentado


The farm income from chilli has increased resulting from mulching

Carga de trabalho
aumentado
diminuído


Workload has decreased due to a reduction in weeding requirements.

Impactos socioculturais
Segurança alimentar/auto-suficiência
Reduzido
Melhorado


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

Impactos ecológicos
Umidade do solo
diminuído
aumentado


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

Perda de solo
aumentado
diminuído


Soil erosion has reduced due to mulching.

Impactos fora do local

Análise do custo-benefício

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

Retornos a longo prazo
muito negativo
muito positivo

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

Retornos a longo prazo
muito negativo
muito positivo

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.

Mudança climática

Mudança climática gradual
Temperatura anual aumento

não bem em absoluto
muito bem
Temperatura sazonal aumento

não bem em absoluto
muito bem
Estação do ano: inverno
Precipitação pluviométrica anual aumento

não bem em absoluto
muito bem
Precipitação pluviométrica sazonal aumento

não bem em absoluto
muito bem
Estação do ano: verão

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%
Número de residências e/ou área coberta
All the land users of Sergithang have implemented the technology.
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
  • 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.
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • It aids off-season (winter) crop production.
  • Conserves moisture.
  • Reduces erosion (wind and water).
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
  • 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.
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar

Referências

Compilador/a
  • Tshering Yangzom
Editores
  • Kuenzang Nima
Revisor
  • William Critchley
  • Rima Mekdaschi Studer
  • Joana Eichenberger
Data da documentação: 19 de Julho de 2023
Última atualização: 30 de Maio de 2024
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
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