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

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

National Research and Development Institute for So (National Research and Development Institute for So) - Romênia

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

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

Miscanthus sinensis gigantheus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop on soils contaminated with heavy metals.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Cropping Miscanthus sinensis gigantheus mainly addresses the problem of land contamination with toxic materials namely soil pollution with heavy metals due to industrial activities. Miscanthus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop. The plant is a sterile hybrid, unable to produce viable seed, vegetative propagation being by rhizomes, therefore reducing the risk to become invasive. Its special type of photosynthesis (C4) implies the return of the nutrients in the rhizomes during the cold season. As temperatures cool in the fall, the dark green foliage fades to buff and drops, leaving the stems which are the most important commercial part of Miscanthus. Regarding cropping on contaminated soils, research has shown that the amount of heavy metals uptaken by Miscanthus is extremely low, making the plant unsuitable for phytoextraction but allowing it to be used for green energy or in various other fields like pulp and paper industry, without any risk. Miscanthus sinensis gigantheus stands for an alternative crop, from which an annual income can be obtained, instead of food crops and fodder that can represent a risk for human and animal consumption in areas with soils contaminated with heavy metals.

The aim of this technology is to assure a sustainable use of polluted soils with heavy metals through cultivation of energy crops with economic value and very few risks for humans, animals and environment. Studies of Miscanthus sinensis gigantheus behaviour on contaminated soils with heavy metals showed that very small amount of Pb (Lead) and Cd (Cadmium) were detected in the upper parts of the plants. In comparison, higher amounts of heavy metals is being retained at root level in rhizomes, which in time will decrease when root system will develop deeper, in less affected soil horizons as roots can reach 2-3 m in depth. The applied technology increases overall soil quality in terms of organic matter, nutrients and structure. Miscanthus cropping enhances the nutrients cycle in the plant–soil system. As a result of the high input of leaves, rhizomes and roots, the alluvial sandy loam soils, on which Miscanthus is currently croped, can benefit of increased organic carbon amount.

The establishment phase takes place on arable land (annual cropland) which after implementation will become a permanent cropland with perennial (non-woody) cropping, as the crop has the potential to be in the ground for at least 15 years. Miscanthus cropping technique consists of the following: weeding the site in July-August by spraying herbicides for controlling perennial weeds, deep ploughing in October-November to improve subsoil structure and soil aeration possible affected by compaction or hardpan, harrowing in February-April to ensure an adequate seedbed for rhizomes and planting in March-May. Early planting is being recommended as it takes advantage of spring time soil moisture and allows an extended first season of growth. The operation can be made using a modular potato planter or specialized planter like Miscanthus ETPM4. The planting rate is 10 000 rhizomes per hectare in order to provide a good crop density required to achieve optimal yields from year three onwards and effective weed suppression through competition. Rhizomes need to be planted at a depth of 8-15 cm and at 1m x 1m wide spacing. The crop is harvested annually during February-March, typically with conventional farm machineries or specialized ones like Miscanthus CRM Harvesting Cropper. The crop needs 3 to 4 years to reach a mature yield between 15-18 t/ha. The technology requires mechanized agricultural operations and investments in specialized equipment, if necessary.

The technology is applied mainly on alluvial sandy loam soils (Fluvisols), with deep depths, on low lands with flat-gentle slops (0-5%), placed in valley floors/floodplains. The climate is temperate, semi-arid, with an average annual rainfall between 550-600 mm. The plots cropped with Miscanthus are privately owned but leased. Size of crop land where the technology is applied is usually small up to 2 ha. The farmers receive agricultural subsidies and the production system is mechanized and market oriented.

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

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:

• através de projetos/intervenções externas

Comentários (tipos de projeto, etc.):

from 2008

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

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).
Major land use problems (land users’ perception): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).

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:

• Precipitação natural

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

• Solo/cobertura vegetal melhorada
• Gestão integrada de fertilidade do solo

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Comentários:

Main measures: vegetative measures
Secondary measures: management measures
Type of vegetative measures: aligned: -linear

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Comentários:

Main causes of degradation: release of airborne pollutants (urban/industry…) (Heavy metals contamination (Pb, Cd, Zn))
Secondary causes of degradation: governance / institutional (Non-ferrous industry was a strategic activity in communist period with high mass production on the expense of environmental investments (e.g. filters).)

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

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

• Reduzir a degradação do solo

4.1 Desenho técnico da tecnologia

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

Lei

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

4,0

4.3 Atividades de implantação

	Atividade	Periodicidade (estação do ano)
1.	Treatment with herbicides	month VII -VIII
2.	Deep ploughing	month X-XI
3.	Soil preparation by harrowing	month II-IV
4.	Planting	month III-V

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		ha	1,0	102,0	102,0	93,0
Equipamento	machine use	ha	1,0	237,0	237,0	93,0
Material vegetal	seeds	ha	1,0	2180,0	2180,0	93,0
Material vegetal	biocides	ha	1,0	62,0	62,0	93,0
Custos totais para a implantação da tecnologia					2581,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD					645,25

Comentários:

Duration of establishment phase: 9 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

	Atividade	Periodicidade/frequência
1.	Harvest	month II-III
2.	Harvest	month II-III

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		ha	1,0	25,0	25,0
Equipamento	machine use	ha	1,0	124,0	124,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia					149,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD					37,25

Comentários:

Machinery/ tools: MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor, MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor
The costs are indicated per ha of land where the technology is implemented. The establishment costs are high but after this in the next 15 years the crop requires only harvesting. As part of the National Rural Development Programme, energy crops receive a subsidy of 173 US $ per ha. Prices are for spring 2015.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

The price of rhizomes (seeds) per hectare and harvesting activity involving special machines that cut and chop stems are the most determinate factors affecting the costs.

5.1 Clima

5.2 Topografia

5.3 Solos

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

5.5 Biodiversidade

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 0.5% - 1%
100% of the land users are average wealthy and own 75% of the land.
and own 25% of the land.

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:

• Arrendado

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Renda e custos

Outros impactos socioeconômicos

Impactos socioculturais

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Solo

Biodiversidade: vegetação, animais

Clima e redução de riscos de desastre

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

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

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local	bem
Tempestade de vento local	bem

Desastres climatológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Seca	não bem

Desastres hidrológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio)	bem

Outras consequências relacionadas ao clima

Outras consequências relacionadas ao clima

	Como a tecnologia lida com isso?
Período de crescimento reduzido	não conhecido

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

• > 50%

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

1 land user family

Comentários:

The farmers receive subsidies provided for energy crops.
There is no trend towards (growing) spontaneous adoption of the technology. The establishment costs are considered high.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
High economic value of the crop
Simple agricultural technique
Low-cost of maintenance / recurrent activities

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
This technology allows a sustainable land use of contaminated soils with heavy metals with minimum risk for humans, animals and environment
It is very effective for biomass production with multiple uses: biofuel, animal bedding or cellulose production
Miscanthus sinensis gigantheus is a phytoexcluder with low heavy metal uptake from contaminated soils

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?
High costs for initial establishment. The cost of rhizomes (seeds) represents 85% of total initial investment costs	Initial costs could be reduced if a proportion of the crop is used as a “mother crop” for the production of rhizome cuttings
High costs for purchasing special machines for harvesting activity	Subsidizing
Undeveloped energy crop market	Support for creating local or regional markets for energy crops

Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada	Como eles podem ser superados?
Low suitability on lands without phreatic input	Selecting sites with good groundwater availability
Relatively long period (three to four years) for achieving a mature yield	Maintaining the energy crop subsidies

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2013. Reduced uptake of Cd and Pb by Miscanthus sinensis x giganteus cultivated on polluted soil and its use as biofuel, Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), Vol. 12 Issue 2, pp: 233-236

Título, autor, ano, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2009. Miscanthus sinensis gigantheus’ behavior on soils polluted with heavy metals, Metal Elements in Environment, Medicine and Biology, Tome IX, Cluj University Press, pp: 21-24