Tecnologias

Ecological engineering for biological pest control in lowland rice agroecosystems [Filipinas]

technologies_1720 - Filipinas

Completude: 76%

1. Informação geral

1.2 Detalhes do contato das pessoas capacitadas e instituições envolvidas na avaliação e documentação da tecnologia

Pessoa(s) capacitada(s)

Especialista em GST:
Especialista em GST:

Vetterlein Doris

Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ

Alemanha

Especialista em GST:

Settele Josef

Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ

Alemanha

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Book project: Making sense of research for sustainable land management (GLUES)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Alemanha
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Rice ecosystem services (LEGATO) - Filipinas
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Philippine Rice Research Institute (PhilRice) - Filipinas

1.3 Condições em relação ao uso da informação documentada através de WOCAT

O/a compilador/a e a(s) pessoa(s) capacitada(s) aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através da WOCAT:

Sim

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Ecological engineering in lowland rice agroecosystems by planting of flower strips in rice fields as habitats for beneficial arthropods which control pests.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

To counteract the negative impact of agricultural intensification, in particular the loss of biodiversity and ecosystem services, more sustainable management for crop land and surrounding habitats is required. ‘Ecological engineering’, in this case meaning the provision of habitats for beneficial arthropods, has recently gained considerable attention as a method of reducing pesticide input, through stimulating biological pest control by natural enemies.

Purpose of the Technology: The concept of ecological engineering is aimed primarily at the regulation of pest species, through the provision of habitats for their natural enemies. However, other ecosystem services, such as pollination and cultural services, may simultaneously be enhanced by using the same measures. One such measure, which is popular and effective in temperate countries where agro-environmental schemes are implemented, is the planting of flower strips as habitats.
In intensively managed tropical rice production systems, biological pest control, pollination services and landscape aesthetics could also benefit from the establishment of flower strips on the bunds within irrigated fields. The specific aim of the technology featured here is to increase biodiversity in rice fields and provide habitats for beneficial organisms such as predators of rice pests (e.g. spiders) or parasitoids (e.g. hymenopteran parasites), which in turn will help to minimize the use of pesticides. An additional benefit is landscape beautification.

Establishment / maintenance activities and inputs: The process comprises collecting seeds of flowering plants (e.g. flowering annuals such as Melampodium divaricatum) and planting them in a nursery. After a month or so they can be transplanted into rice fields on bunds, with a strip size of 0.25 x 5 metres, and a distance between strips of 5 metres (to enable access for farm operations such as fertilizer application). Farmers are requested not to spray insecticides when they test this system. The flowering plants should be pruned during the fallow period in the wet season; and they will require watering during the dry season when rice is cropped. The flower strips will need to be replanted after the rice crop is harvested, if an annual species are chosen.

Natural / human environment: While this SLM technology is for an irrigated rice ecosystem in the center of the island of Luzon in the Philippines, it has already been applied in other rice producing areas – for example in Vietnam and, with some adaptations, should be applicable to irrigated lowland rice production systems throughout Southeast Asia.

2.3 Fotos da tecnologia

2.5 País/região/locais onde a tecnologia foi aplicada e que estão cobertos nesta avaliação

País:

Filipinas

Região/Estado/Província:

Nueva Ecija

Especificação adicional de localização:

Muñoz

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Uniformemente difundida numa área
Se a área precisa não for conhecida, indicar a área aproximada coberta:
  • < 0,1 km2 (10 ha)

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • menos de 10 anos atrás (recentemente)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • durante experiências/ pesquisa

3. Classificação da tecnologia de GST

3.2 Tipo(s) atualizado(s) de uso da terra onde a tecnologia foi aplicada

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • legumes - outros
  • rice
Número de estações de cultivo por ano:
  • 2
Especifique:

Longest growing period in days: 120Longest growing period from month to month: January to AprilSecond longest growing period in days: 120Second longest growing period from month to month: June to September

Comentários:

Major cash crop: vegetables
Major food crop: rice

Major land use problems (compiler’s opinion): pest outbreaks; low population of natural enemies; loss of biodiversity and health hazards to farmers. High levels of pesticide use leading to insect resistance. Complete loss of forest leading to degraded watersheds and sedimentation of dams, soil erosion, and temperatures rising as a result of climate change. Intensive agriculture causing degraded soil conditions and compromising the sustainability of productive lands. Intensive agriculture also means increased use of water resources, more chemical inputs and more pest pressure.

Major land use problems (land users’ perception): Pest problems

Type of cropping system and major crops comments: vegetables are planted between rice cropping seasons

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Irrigação completa

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Gestão integrada de pragas e doenças (inclusive agricultura orgânica)

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V5: Outros
Comentários:

Main measures: vegetative measures

Specification of other vegetative measures: Annual flower strips

Type of vegetative measures: aligned: -along boundary

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bs: Qualidade e composição de espécies/declínio de diversidade
  • Bp: aumento de pragas/doenças, perda de predadores
Comentários:

Main type of degradation addressed: Bp: increase of pests / diseases, loss of predators

Secondary types of degradation addressed: Bs: quality and species composition /diversity decline

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Complete deforestation), population pressure (Growing population)

Secondary causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (intensive lowland rice production)

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo
Comentários:

Main goals: prevention of land degradation

Secondary goals: mitigation / reduction of land degradation

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Flowering plants planted around rice field (e.g. annuals such as Melampodium divaricatum)

Location: Maligaya. Muñoz, Nueva Ecija, Philippines

Date: 14 March 2016

Technical knowledge required for field staff / advisors: low

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: Biological pest control reduces pollution by agro-chemicals

Secondary technical functions: promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder), spatial arrangement and diversification of land use

Aligned: -along boundary
Vegetative material: O : other
Number of plants per (ha): 800
Spacing between rows / strips / blocks (m): 5
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 5

Other species: annual flowers, e.g. Melampodium divaricatum

Autor:

Martin Wiemers, Philrice, Nueva Ecija, Philippines

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique a moeda utilizada para os cálculos de custo:
  • USD
Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

7

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Flowering plant seed collection Fallow period
2. Flowering plant nursery establishment Fallow period
3. Transplanting flowering plants vegetative stage of rice

4.4 Custos e entradas necessárias para a implantação

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Flowering plant/ nursery / transplanting Person/day 13,0 7,0 91,0
Mão-de-obra Trasnportation - 1,0 41,5 41,5
Equipamento plastic bags / plot - 1,0 19,0 19,0
Fertilizantes e biocidas Compost kg 250,0 0,12 30,0
Fertilizantes e biocidas Fertilizer kg 4,0 1,0 4,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 185,5
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 185,5
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

NA

Comentários:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Flowering plant maintenance, i.e. trimming, removal of volunteer seedlings out of the strips and thinning during cropping season. Watering and replacement in times of long drought fallow period rice cropping season

4.6 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Flowering plant maintenance Person/day 10,0 4,0 40,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 40,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 40,0
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

NA

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Costs are given for the first year of testing. If flower strips with annual flowering plants will be planted recurrently, then ‘establishment’ costs will be the same each year.

5. Ambiente natural e humano

5.1 Clima

Precipitação 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
Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

rainy season May - November; dry season January - April

Zona agroclimática
  • úmido

Thermal climate class: tropics

5.2 Topografia

Declividade média:
  • 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
Zona de 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.
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Não relevante

5.3 Solos

Profundidade do solo em média:
  • 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 (solo superficial):
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Baixo (<1%)
Caso disponível anexe a descrição completa do solo ou especifique as informações disponíveis, p. ex. tipo de solo, PH/acidez do solo, nitrogênio, capacidade de troca catiônica, salinidade, etc.

Soil depth: plow layer of paddy soil

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

< 5 m

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

apenas para uso agrícola (irrigação)

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • misto (subsistência/comercial)
Rendimento não agrícola:
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Grupos/comunidade
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Population density: 200-500 persons/km2

Annual population growth: 1% - 2%

10% of the land users are rich and own 30% of the land.
70% of the land users are average wealthy and own 50% of the land.
20% of the land users are poor and own 20% of the land.

Off-farm income specification: Farming

Manual labour: Transplanting, fertilizer application, pesticide application and other maintenance activities

Mechanised: land preparation and harvesting

5.7 Área média de terrenos utilizados pelos usuários de terrenos que aplicam a Tecnologia

  • < 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
É considerado pequena, média ou grande escala (referente ao contexto local)?
  • Pequena escala

5.8 Propriedade de terra, direitos de uso da terra e de uso da água

Propriedade da terra:
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Comunitário (organizado)

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

Saúde:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Educação:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mercados:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Energia:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Vias e transporte:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Água potável e saneamento:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Serviços financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Disponibilidade e qualidade de água

Demanda por água para irrigação

aumentado
diminuído
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

aumentado
diminuído

Carga de trabalho

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

About 0 since labour constrains increased and workload decreased

Impactos socioculturais

Estado de saúde

Agravado
Melhorado

Oportunidades de lazer

Reduzido
Melhorado

Improved livelihoods and human well-being

reduced
improved

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Qualidade de água

diminuído
aumentado

Evaporação

aumentado
diminuído
Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado
Biodiversidade: vegetação, animais

Biomassa/carbono acima do solo

diminuído
aumentado

Diversidade vegetal

diminuído
aumentado

Diversidade animal

diminuído
aumentado

Espécies benéficas

diminuído
aumentado

Diversidade de habitat

diminuído
aumentado

Controle de praga/doença

diminuído
aumentado

6.3 Exposição e sensibilidade da tecnologia às mudanças climáticas graduais e extremos/desastres relacionados ao clima (conforme o ponto de vista dos usuários da terra)

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local bem
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca não bem
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) não bem

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

Como os benefícios se comparam aos custos recorrentes/de manutenção(do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

levemente positivo

Retornos a longo prazo:

positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • > 50%
Se disponível, determine a quantidade (número de unidades familiares e/ou área abordada):

70 familes (90 percent of the area)

De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 11-50%
Comentários:

90% of land user families have adopted the Technology with external material support

70 land user families have adopted the Technology with external material support

10% of land user families have adopted the Technology without any external material support

20 land user families have adopted the Technology without any external material support

There is a moderate trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: adaptation for now is mainly by the project farmer cooperators and technicians (for demonstration)

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Farmers save money by reducing pesticide use

How can they be sustained / enhanced? Present research study results to farmers
Ceasing or reducing pesticide use improves farmers' health

How can they be sustained / enhanced? Educate farmers in the harmful effects of pesticide use
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
Enhances biodiversity in rice ecosystem

How can they be sustained / enhanced? Continue demonstration

6.8 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
Additional work for farmers Incorporate activities in traditional rice growing activities
To achieve maximum impact, neighboring farmers and fields should also reduce the use of pesticides and agro-chemicals A management plan for the whole area needs to be developed
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
Does not solve all problems with pests, i.e. pest outbreaks are still possible Develop integrated pest management, e.g. use pesticides only in emergencies, and/or develop an insurance system for farmers.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Westphal, C. et al. (2015) Promoting multiple ecosystem services with flower strips and participatory approaches in rice production landscapes

Disponível de onde? Custos?

http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.baae.2015.10.004

Título, autor, ano, ISBN:

LEGATO website

Disponível de onde? Custos?

http://legato-project.net/

Módulos