Tecnologias

Integrating native trees in rubber monocultures [China]

减缓单一橡胶种植的负面环境影响:关于橡胶与当地树种混种并结合杂草管理的生态种植研究 (Chinese)

technologies_1717 - China

Completude: 82%

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:
Especialista em GST:

Blagodatsky Sergey

University of Hohenheim

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)
Humboldt Universität zu Berlin (HU Berlin) - Alemanha
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Universität Hohenheim - Alemanha
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
China Agricultural University (China Agricultural University) - China

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. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

The technology combines the integration of native tree species into rubber monocultures with changed weed management to mitigate negative environmental impacts and to provide alternative income options for farmers.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Natural rubber is a crucial renewable resource produced from the tree Hevea brasiliensis. Production is largely based on monoculture, often associated with chemical-based clean-weeding. This causes environmental problems such as loss of biodiversity, pesticide pollution and erosion of topsoil. The SLM-technology aims at mitigating negative impacts by interplanting the rubber with native tree species which have economic potential of their own. Changes in weed management are part of the package also.

Native (indigenous) tree species are integrated into mature rubber plantations. Criteria for species selection are: a) adapted to environmental conditions; b) shade tolerant; c) vertical growth not affected by light; d) conservation value; e) economic potential; f) easy to manage. Rubber trees are usually planted in rows at a spacing of 6-8 m, and an intra-row distance of 2.5 to 3 m. The native trees are planted between the rubber rows. The plantation should be mature as the canopy will have reached its highest density, and weed competition is naturally suppressed. The spacing of the native trees needs to be adapted to their growth potential and intended usage. After planting, regular monitoring is necessary to identify pests or diseases. The following species were selected for demonstration sites: 1) Parashorea chinensis, a valuable timber tree, 2) Taxus mairei, a multi-purpose tree, providing good timber but also an anti-cancer drug, taxol, and 3) Nyssa yunnanensis, selected for its conservation value. At the end of the economic life span of the rubber trees (about 30 years) there will be several options, but there are three main ones. First the rubber plantation can be replanted, although the harvest of the Parashorea chinensis trees would be premature. The Taxus mairei trees could be maintained through a new plantation cycle. Second, both, the rubber and the intercropped trees could be maintained for future timber and taxol production. Third, the plantation could be transformed into a sustainable forest managed scheme where the rubber trees are extracted step by step and the intercropped trees maintained for their intrinsic value.

Procedures for the selection and planting of the indigenous tree species are crucial. Identification should be based on suitability for the climate and soil as well as economic potential. The raising of tree seedlings requires experience and nursery propagation by experts might be required. Only healthy seedlings should be used. Planting should take place during rainy periods. Potted seedlings are better than bare-rooted seedlings since they establish better. Generally, weed management (if necessary) should shift from herbicide application to mechanical weeding. Grass competition needs to be avoided in any case! Controlled cover of natural undergrowth will reduce erosion and promote water infiltration.

The implementation site for the trials is located in Xishuangbanna Prefecture, Yunnan Province, SW China. The original vegetation was tropical rain and monsoon forest, but now there is a rich mosaic of different land-use and vegetation types. The whole region is exceptionally species rich and part of the Indo-Burma-Biodiversity Hotspot.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

China

Região/Estado/Província:

Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Yunnan Province, PR China

Especificação adicional de localização:

Naban River Watershed National Nature Reserve

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Uniformemente difundida numa área
Se a Tecnologia estiver uniformemente distribuída por uma área, especifique a área coberta (em km2):

0,03

Comentários:

Total area covered by the SLM Technology is 0.03 km2.
The technology is currently tested on three trial sites coveríng 3 ha. Some farmers started to adopt and also planted trees in rubber. But no figures are available so far.

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • 10-50 anos atrás

2.7 Introdução da tecnologia

  • review on available knowledge on rubber management and history
Comentários (tipos de projeto, etc.):

The technology is a result of the synthesis of research findings of the SURUMER-project and a review of available publications on rubber management.

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Preserva ecossistema
  • Preservar/melhorar a biodiversidade

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:

Sim

Especificar o uso misto da terra (culturas/ pastoreio/ árvores):
  • Agrofloresta

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura de árvores e arbustos
Cultivo de árvores e arbustos - Especificar culturas:
  • borracha
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 270, Longest growing period from month to month: April - December

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Large-scale expansion of rubber monocultures results in the loss of topsoil and siltation of streams with respective consequences for CO2 emissions (increased), soil degradation, water quality and stream ecology. The excessive application of agrochemicals adds to these problems. The monoculture practice combined with clean weeding results in plant biodiversity loss. The related simplification of habitat structures also leads to a considerable decline in animal biodiversity.

Major land use problems (land users’ perception): The focus of land users is primarily on sustainable income, and their environmental concerns mainly relate to water provisioning (land user's point of view). In the farmers view: “The biggest environmental problem is water quantity. Rubber sucks out a lot of water, therefore we do have a water scarcity problem”. Farmers are aware of the contamination of drinking water due to the use of pesticides and herbicides in the rubber plantations.

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Mixed: Mf: Agroforestry

Type of cropping system and major crops comments: The majority of farmers shifted to pure rubber growing, although many villages still have paddy rice fields.

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

  • Agrofloresta

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V1: cobertura de árvores/arbustos
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M2: Mudança de gestão/nível de intensidade

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Erosão do solo pela água

Erosão do solo pela água

  • Wt: Perda do solo superficial/erosão de superfície
  • Wo: efeitos de degradação externa
Deteriorização física do solo

Deteriorização física do solo

  • Pk: quebra e ressecamento
Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bc: redução da cobertura vegetal
  • Bh: perda dos habitats
  • Bs: Qualidade e composição de espécies/declínio de diversidade
Degradação da água

Degradação da água

  • Hs: mudança na quantidade de água de superfície
  • Hp: declínio da qualidade de água de superfície
Comentários:

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Replacement of forests by monocultures.), poverty / wealth (Older people still have the memory of extreme poverty. Rubber was the main driver to reduce poverty; high profit gained by rubber encouraged people in pursuit of large scale monoculture.), inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (A tremendously improved infrastructure allows the establishment of plantations even in previously remote areas.), governance / institutional (Strong support from government in terms of subsidy and other incentives from 1980s to 2000s; subsidies are more recently reduced)
Secondary causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Clear-weeding, mainly with herbicides.), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (Removal of natural vegetation leads to higher runoff), land tenure (Introduction of Household Responsibility System in 1980s gave use-right to farmers. This pushed decisions on transformating natural forests to monocultures. No full property rights could hinder could), labour availability (Compared to the traditional agricultural system, rubber monocultures require less labour. Recently, there is even less labour available due to the relatively low income gained by rubber), education, access to knowledge and support services (The awareness about ecosystem services and functions is still poorly developed.), war and conflicts (Chinese government´s objective to be independent on important strategic resources such as rubber)

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
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

The concept is based on the commonly suggested planting scheme of rubber with a row distance of ca. 7 m and a spacing of trees within the rows of ca. 2.5 to 3 m, resulting in ca. 450 to 500 trees/ha. The intercropping will take place between the rubber rows, on terraced slopes between the rubber terraces. Planting takes place after the plantations have reached half of their economic life span, which is ca. 15 years. It is important to consider that farmers often plant much denser than suggested by official guidelines, which needs an assessment of the light / shade conditions. With a too high rubber density the resulting light conditions might be too poor for intercropping even for forest trees. In our case the distance within a row of the intercropped trees has been set at 6 m, due to the (known) ecological characteristics of the selected 4 tree species. But the decision needs to be taken specifically for each new site, the potential tree species and the intentions of the land-user. Thus, in our case, we opted for a higher density of Taxus (bold circles) which is well known for its slow growth. and integrated the two other tree species at a wider distance (dotted circles).

Location: Yunnan Province, SW China. Xishuangbanna Prefecture
Date: September 2014

Technical knowledge required for field staff / advisors: high (The selection and management of native tree species requires a very good ecological as well as dendrological knowledge and understanding.)
Technical knowledge required for land users: moderate (If species selection has been successful and management is supported by a knowledgeable extension service.)
Main technical functions: control of dispersed runoff: retain / trap, stabilisation of soil (eg by tree roots against land slides), increase in organic matter, increase of infiltration, promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder)
Secondary technical functions: control of raindrop splash, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater

Aligned: -contour
Vegetative material: T : trees / shrubs
Vegetative measure: Intercropping of native tree species
Vegetative material: T : trees / shrubs
Number of plants per (ha): 240
Spacing between rows / strips / blocks (m): 7 m
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 6 m
Vegetative measure: Vegetative material: T : trees / shrubs
Trees/ shrubs species: Parashorea chinensis, Taxus mairei, Nyssa yunnanensis: all planted (container-planting)
Slope (which determines the spacing indicated above): 0-80%
Gradient along the rows / strips: 0%
Change of land use practices / intensity level: Shift from herbicide-based weed management to mechanical weeding with machine tools. This has not yet been implemented due lack of experience and proper tools.

Autor:

G. Langenberger, Institute of Agricultural Sciences in the Tropics (490), University of Hohenheim, Germany

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

RMB

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

6,3

Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

16.00

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. 1.Seedling acquisition and transport before or during rainy season
2. 2.Planting of seedlings in rainy season rainy season
3. Weed management with brush cutters. ? no experience

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 labour ha 1,0 80,0 80,0 100,0
Equipamento machine use ha 1,0 80,0 80,0
Equipamento animal traction ha 1,0 8,0 8,0 100,0
Material vegetal seedlings ha 1,0 2400,0 2400,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 2568,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 407,62
Comentários:

Duration of establishment phase: 0.07 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. 1.Control of pests and diseases monthly

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 labour ha 1,0 96,0 96,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 96,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 15,24
Comentários:

The costs are based on the establishment of 3 demonstration plots of ca. 1 ha each. It should be possible to considerably reduce the costs by producing seedlings on site.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Seedling costs are by far the major cost factor. Since the selected species are very unusual and don't have a considerable market they were extremely expensive. Since Taxus is also a reputed medicinal plant, it might also have influenced the price. All other costs are actually negligible compared to the costs of the seedlings. In this case the establishment of an own nursery might considerably reduce the costs, since propagation at least of Taxus and Parashorea is easy if the seeds can be acquired.

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
Zona agroclimática
  • Subúmido

Thermal climate class: subtropics

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.

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):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Alto

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
Gênero:
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly Leaders / privileged
Difference in the involvement of women and men: So far, the number of persons applying the technology is still too low to draw any meaningful conclusion.
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: < 0.5% (farmers have been well off in the past, currently they are under pressure due to the very low rubber).

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:
  • Estado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
Comentários:

Water use rights seem to be an issue.

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

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção de madeira

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

considerably, but no experience

Renda e custos

Carga de trabalho

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

no practical experience, yet

Impactos socioculturais

Atenuação de conflitos

Agravado
Melhorado

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Qualidade de água

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

less erosion

Escoamento superficial

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

cf. Hongxi

Solo

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

compared to clear-weeding

Biodiversidade: vegetação, animais

Biomassa/carbono acima do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

cf. Xueqing

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Sedimentação a jusante

aumentado
diminuído

Poluição de água subterrânea/rio

aumentado
Reduzido

Capacidade de tamponamento/filtragem

Reduzido
Melhorado

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

Outras consequências relacionadas ao clima

Outras consequências relacionadas ao clima
Como a tecnologia lida com isso?
Período de crescimento reduzido não bem
cold spells não bem
Comentários:

The above assessment is based on the fact that we are actually dealing with plants adapted to tropical conditions. Therefore, the species should be less affected by high temperatures and increasing rainfall, but might be sensitive to droughts. Nevertheless, there is no experience!

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:

negativo

Retornos a longo prazo:

positivo

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

positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

Comentários:

The establishment costs for the demo-sites have been very high, but could be considerably reduced if adopted by more farmers. The assessment above therefore needs verification!

6.5 Adoção da tecnologia

Comentários:

100% of land user families have adopted the Technology with external material support
3 land user families have adopted the Technology with external material support
There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology. Comments on adoption trend: We experienced interest in the technology by farmers, but due to the lack of experience and the lack of affordable and accessible seedlings they are hesitant.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Additional income options.
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
The technology offers considerable long-term advantageous to farmers. It diversifies the product portfolio and good options for additional income in the future. Beyond the establishment it doesn't require much labour.

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 investment costs. Government subsidies.
Time until first returns can be expected. 5-10 years for taxol production
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
The technology is based on a long-term perspective and thus favours farmers who have a such an outlook. But farmers with little land usually think short-term. The current trend of rural-urban migration will support the technology since it can be easily combined with off-farm work. According to SURUMER findings off-farm income already contributes about one third of the overall household income in the rubber growing areas.
Current establishment costs are very high due to the lack of a seedling market. If the technology becomes known and popular, more nurseries will produce seedlings which will reduce costs. Alternatively, farmers might establish their individual (or community) nurseries.
The technology requires considerable knowledge about tree ecology and tree breeding. There should be extension officers at the local agricultural or forestry bureaus supporting farmers.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo
  • entrevistas com usuários de terras
Quando os dados foram compilados (no campo)?

12/02/2016

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Ahrends, A. et al. (2015) Current trends of rubber plantation expansion may threaten biodiversity and livelihoods

Disponível de onde? Custos?

Global Environ Change, 34, 48-58.

Título, autor, ano, ISBN:

Langenberger, G. et al. (2016) Rubber intercropping: a viable concept for the 21st century?

Disponível de onde? Custos?

Agrofor Syst, 1-20.

Título, autor, ano, ISBN:

Liu, H. et al. (2016) Impact of herbicide application on soil erosion and induced carbon loss in a rubber plantation of Southwest China

Disponível de onde? Custos?

CATENA, 145, 180-192.

Módulos