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

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)

ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative

Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)

International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) - Líbano

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

1.4 Declaração de sustentabilidade da tecnologia descrita

A tecnologia descrita aqui é problemática em relação a degradação da terra de forma que não pode ser declarada uma tecnologia de gestão sustentável de terra?

Não

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Supplemental Irrigation (SI) offers a solution for irregular rainfall, as it provides a limited amount of water to essentially rainfed crops consequently ensuring good plant growth. Furthermore, SI provides the opportunity for a more diverse production system such as a legume-cotton system in which chickpeas are cultivated as a winter crop, and soybean and cotton are inter-cropped in the summer.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

The state of Madhya Pradesh (India) has an average annual rainfall of around 1170 mm. However, data shows a declining trend. It is characterized by a monsoon period from July to September. Winter is from December to January and the summer is from February to March. The rainfall is irregular, resulting in crop failures, land degradation, nutrient leaching and shortened growing seasons. This constrains the agricultural sector, upon which 74% of the population is either directly or indirectly dependent. 38% of the agricultural area is intensively/conventionally irrigated. The majority of the water is obtained from groundwater which has led to over-exploitation.
To sustainably improve the agricultural sector, the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) introduced Supplemental Irrigation (SI). This is a practice in which essentially rainfed crops are cultivated rather than more water demanding crops. SI ensures a sufficient amount of water as rainfall satisfies the majority of the crop water demand. Water availability is not sought in (fossil) groundwater extraction, thus avoiding over-exploitation, but rather through rainwater harvesting (RWH), using the rainfall optimally. In addition, SI prolongs the growing season and enables more diverse farming systems by crop rotation and inter-cropping.
In 2018, a reservoir was constructed, with a 900,000 litres capacity. Every rainy season groundwater rises to the surface, indicating that the soil is fully saturated. The reservoir is filled by pumping the surface water from shallow wells. This is considered sustainable RWH as it assumed the pumped water is solely rainwater. An additional benefit of this approach is that no large catchment area is required. The building of the reservoir consists of 1) excavating the soil; 2) stone pitching the excavation; 3) installing polysheet to avoid water losses through infiltration. The water from the reservoir is distributed over the field by a portable (wheeled) sprinkler irrigation system. Hence, pumping from the reservoir is required.
The water from the reservoir allows for crop rotation with a winter crop, namely chickpeas. This crop grows from November till March, outside of the rainy season. Without SI, chickpea yield is poor as farmers must wait until sufficient rain has fallen before sowing, limiting the growing period. SI can provide the necessary water for the chickpeas to germinate well, ensuring a sufficient growing period. The chickpeas are manually harvested in March. Besides increased income for the farmer, chickpeas also provide valuable soil improvement as the plant fixes atmospheric nitrogen in the soil.
In additional to crop rotation, SI and water harvesting allows for a more intensive cropping system in which cotton and soybean are intercropped. These crops are planted in June-July. The intercrop ratio is two rows of cotton and six rows of soybean. Soybean and cotton are respectively threshed and harvested in October. Consequently, the plants are grown mainly in the rainy season. Fertilizer (80 kg nitrogen, 100 kg phosphorus and 60 kg potassium per hectare) is applied directly after sowing, hence June-July. In the same period the field is manually weeded. Micro-Nutrients (a mixture of B, Zn, Mn) are applied if needed. On average, this corresponds to one kilogram per hectare. Mechanical pesticide application is done from July to August by a sprayer, consisting of herbicides, fungicides and insecticides.
The frequency and amount of irrigated water through SI is unpredictable as it compensates rainfall irregularity. Nevertheless, it is advised to irrigate less than the infiltration rate of the soil, to avoid deep percolation of water and nutrient leaching. That is, it is better to irrigate small doses multiple times. For this reason, sandy soils are unsuitable as they have relatively high infiltration rates and low water holding capacity. On average, one hectare of this particular production system is irrigated through sprinklers thrice by 250 cubic meters of harvested water.

A great advantage of SI is that it leads to a year-round income through a diversified production system with an additional winter crop. Farmers also value SI ensuring stable yields, thus making them less vulnerable to rainfall irregularities. Also, the diversified system protects the crops better against epidemics. And as there are legumes included in the system, the soil quality is improved, lowering the required amount of nitrogen fertilizer.
Nevertheless, SI has some weaknesses. For example, the implementation of SI is difficult for smallholder farmers as they lack the area for a reservoir. In addition, the initial costs are high, so adoption may be restrained by the lack of available funds, especially for smallholder farmer. This specific SI, by water harvesting (extracting shallow groundwater) is not suitable in areas of poor groundwater recharge. But the concept of SI can be applied. To conclude, where it is technically and financially feasible, SI allows for more intensive, diversified and stable production system under climate change induced risks, hence supplemental irrigation is an important technique to improve the livelihoods of farmers exposed to climate change.

2.3 Fotos da tecnologia

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

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:

2018

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:

• durante experiências/ pesquisa
• através de projetos/intervenções externas

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

• Melhora a produção
• Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
• Criar impacto econômico benéfico
• Cria impacto social benéfico

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

Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra:

Não

3.3 O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

• Sim (Por favor, preencha as perguntas abaixo com relação ao uso do solo antes da implementação da Tecnologia)

3.4 Abastecimento de água

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

• Misto de precipitação natural-irrigado

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

• sistema rotativo (rotação de culturas, pousios, cultivo itinerante)
• Coleta de água
• Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:

• Adaptar à degradação do solo

4.1 Desenho técnico da tecnologia

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:

• por área de tecnologia

Outro/moeda nacional (especifique):

INR

Se for relevante, indique a taxa de câmbio do USD para moeda local (por exemplo, 1 USD = 79,9 Real): 1 USD =:

73,52

4.3 Atividades de implantação

	Atividade	Periodicidade (estação do ano)
1.	Earth Work	Summer Season (May)
2.	Pitching	Summer Season (May)
3.	Polysheet Installation	Summer Season (May)
4.	Filling water	Rainy Season
5.	Installing Irrigation System	At time of irrigation (as it is portable)

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	Pond Excavation	m2	53,0	4000,0	212000,0	100,0
Mão-de-obra	Sprinker Operation	Person Hour	1,0	37,5	37,5	100,0
Equipamento	Zero Tillage Seed Drill	Machine	1,0	55000,0	55000,0	100,0
Equipamento	Sprinkler System (portable)	System	1,0	28300,0	28300,0	100,0
Material de construção	Micron-Geo-Membrane	m2	2857,0	105,0	299985,0	100,0
Outros	Tax (18%)	Total	1,0	38160,0	38160,0	100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia					633482,5
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD					8616,46

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

	Atividade	Periodicidade/frequência
1.	Sowing Chickpeas	November
2.	Sowing Cotton and Soybean	June-July
3.	Weeding	July-August
4.	Fertilizer Application	June-July
5.	Micro-Nutrient Application	Upon Inspection (June)
6.	Irrigation	If needed (throughout growing season)
7.	Pesticide Application	July-August
8.	Harvesting Chickpeas	March
9.	Picking Cotton	October
10.	Threshing Soybean	October

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	Total Labour (inc sowing, fertilizer, irrigation, threshing, etc)	Peron-Hours	640,0	37,5	24000,0	100,0
Equipamento	Sowing (Zero-Tillage Seeder)	Machine-Hours	57,0	500,0	28500,0	100,0
Equipamento	Threshing Soybean (Thresher)	Machine-Hours	51,0	300,0	15300,0	100,0
Equipamento	Sprayer (weeding)	Machine-Hours	51,0	300,0	15300,0	100,0
Material vegetal	Chickpeas Seeds	Kilogram	448,0	450,0	201600,0	100,0
Material vegetal	Cotton Seeds	Kilogram	10,0	1400,0	14000,0	100,0
Material vegetal	Soybean Seeds	Kilogram	256,0	150,0	38400,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Micro-Nutrients (mixture of B, Zn, Mn)	Kilogram	6,4	900,0	5760,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Nitrogen (Urea)	Kilogram	510,0	6,0	3060,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Phosphorus (DAP)	Kilogram	640,0	25,4	16256,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Potassium (MOP)	Kilogram	380,0	36,0	13680,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Herbicide	Liter	6,4	470,0	3008,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Fungicide	Liter	3,2	570,0	1824,0	100,0
Fertilizantes e biocidas	Insecticide	Liter	3,2	580,0	1856,0	100,0
Outros	Cost Irrigation	Total	6,4	250,0	1600,0	100,0
Outros	Irrigation Events	Event	19,0			100,0
Outros	Water (depth) per irrigation event	mm	300,0			100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia					384144,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD					5225,03

Comentários:

Harvesting/picking =40 person-hours; General fertilizer application = 16 person-hour; Micro-Nutrient application = 16 person hours; Weeding =20 person hours; Irrigation management = 8 person hours
The reservoir is able to provide 6.4 hectares under the defined SI-technology. However, this is not the case since the described cropping system (Cotton-Legume) is on a smaller trial field. However, to balance the agricultural (recurrent) costs with the establishment costs of the reservoir, we multiplied the costs of the trial field accordingly.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

The most important factor that affects the cost is the establishment of the reservoir. However, this reservoir is able to irrigate 6.4 hectares.

5.1 Clima

5.2 Topografia

Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:

• Não relevante

5.3 Solos

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Sim

Regularidade:

Frequentemente

5.5 Biodiversidade

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

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

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

Propriedade da terra:

• Indivíduo, não intitulado

Direitos do uso da terra:

• Indivíduo

Direitos do uso da água:

• Indivíduo

Os direitos de uso da terra são baseados em um sistema jurídico tradicional?

Sim

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Disponibilidade e qualidade de água

Renda e custos

Impactos socioculturais

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Solo

Biodiversidade: vegetação, animais

Clima e redução de riscos de desastre

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)

Mudança climática gradual

Mudança climática gradual

	Estação do ano	aumento ou diminuição	Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual		aumento	bem
Precipitação pluviométrica sazonal	estação seca	redução/diminuição	bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres climatológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Seca	bem

Desastres biológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Doenças epidêmicas	bem

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?

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

6.5 Adoção da tecnologia

• 1-10%

De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?

• 0-10%

6.6 Adaptação

A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Efficient utilization of available resources.
A profitable and sustainable system for rainfed areas.
Diversified system ensures round the year income.

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
Optimal use of rainwater, making it a sustainable practice.
Low risk of disaster or epidemic

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?
The implementation of the technology is difficult to implement for smallholder farmers. As they might lack a suitable area for the reservoir and/or the necessary funds.	They establishment or improvement of water boards. This social capital can disseminate knowledge about SI. Also, it allows farmers to corporate more easily, e.g. paying for the construction of a reservoir jointly.
The high initial costs for the construction of a reservoir and sprinkler installation.	By granting subsidy for the technology. Or farmer may purchase the technology jointly, lowering the effective price per farmer.

Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada	Como eles podem ser superados?
Problem in areas of poor groundwater recharge.	→ Water for the reservoir could be obtained by larger catchments instead of pumping up shallow ground water. However, there should be irrigated more frequently to ensure efficient water use.
The high initial costs for the construction of a reservoir and sprinkler installation.	By granting subsidy for the technology or farmer may purchase the technology jointly, lowering the effective price per farmer.

7.1 Métodos/fontes de informação

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Vinay Nangia, Theib Oweis, Francis Kemeze, Julian Schnetzer. (1/3/2018). Supplemental Irrigation: A promising Climate-Smart Practice for Dryland Agriculture. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/9003

Título/ descrição:

Theib Oweis, Ahmed Hachum. (2/4/2012). Supplemental Irrigation: A Highly Efficient Water‐Use Practice. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/7524

Título/ descrição:

Vinay Nangia. (10/11/2020). Water for Food, Water for Life: The Drylands Challenge.

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/12017

Título/ descrição:

Kumar Shalander, B. Venkateswarlu, Khem Chand, Murari Mohan Roy. (20/11/2013). Farm level rainwater harvesting for dryland agriculture in India: Performance assessment and institutional and policy needs. Harbin, China

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/5259