Minimum tillage in Mediterranean vineyards [Portugal]

Minimum tillage

technologies_2879 - Portugal

Completude: 86%

1. Informação geral

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

Pessoa(s) capacitada(s)

usuário de terra:
Especialista em GST:

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Interactive Soil Quality assessment in Europe and China for Agricultural productivity and Environmental Resilience (EU-iSQAPER)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Centro de Estudos de Rescursos Naturais, Ambiente e Sociedade (CERNAS) - Portugal

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:


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?


2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Minimum tillage in vineyards is performed in alternated inter-row zone, to promote soil decompation and maintain partial vegetation cover.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia


Portugal is one of the larger wine producers in Europe, with vineyard area covering 27% of permanent crops. Vineyards play an important role in the Portuguese economy, not only due to the impact of wine industry but also the important cultural heritage and great influence on tourism sector. There are thirteen specialized wine regions in the country, from which we highlight Bairrada region, located in central mainland, where minimum tillage is becoming popular. Bairrada has a Mediterranean climate, characterized by a long dry summer, although the strong influence of the Atlantic Ocean. Vineyard is the most relevant crop in Bairrada. In this region, farmland is mostly cultivated by landowners, comprising small winegrowers (5-10ha), most of them members of local farmers associations, as well as large producers (100-500ha) with a relevant position in the world wine market.
In vineyards, tillage is performed to promote de-compaction of the typical medium/fine soils and weeds control. In Bairrada wine region, soil tillage is usually performed twice per year – in autumn and spring, depending on weather conditions. Tillage is performed with a ripper and disc arrow (10-15cm), since mechanized vineyards require vines arranged according to horizontal wire bundles. However, tillage activities favour soil degradation, namely due to soil erosion and increasing mineralization of organic matter. In order to mitigate land degradation, minimum tillage of inter-row zone was adopted. No tillage is not applied by the farmers due to the need to de-compact the soil, favoured by the relatively high clay content. The minimum tillage is performed in alternated inter-rows, to keep vegetation cover in part of the vineyard. Tillage inter-row switch every time, so that each inter-row is not tilled more than once per year. Weeds control in the non-tilled inter-rows is performed using a rotary brush mower. In the plant zone, weeds are controlled with herbicides, applied twice per year: autumn-winter (before vine plant winding) and spring-summer (during vegetative growth). During the hot dry summer, weeds are naturally controlled due to water-stress. Mechanical intervention is also performed for pest and disease control, generally applied as preventive measures. Phytosanitary treatments are performed upon receipt of notices from Regional Directorate of Agriculture or technicians from local farmers association. These notices also include recommendations about the type of products and the application rate. In the majority of the Region, pruning and harvesting is performed manually. Pruning residues are typically mowed and left at the soil surface.
The adoption of minimum tillage was triggered by governmental subsidies. Farmers recognize the impact of this technology on the environment, namely on preventing soil degradation and enhancing biodiversity. However, soil compaction and water competition between vegetation cover and vines (over the summer) are major concerns.

2.3 Fotos da tecnologia

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




Bairrada, Central Region

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Uniformemente difundida numa área
Se a área precisa não for conhecida, indicar a área aproximada coberta:
  • 100-1.000 km2

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

  • motivated by financial support from the government
Comentários (tipos de projeto, etc.):

Technical recommendations provided by technicians of farmers associations.

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

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

One harvesting per year


Main crops (cash and food crops): Vineyard

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
  • Perturbação mínima ao solo

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A1: cobertura vegetal/do solo
  • A3: Tratamento da superfície do solo
A3: Diferenciar os sistemas de lavoura:

A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)

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
Deteriorização física do solo

Deteriorização física do solo

  • Pc: Compactação

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. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Minimum tillage in vineyards is performed in the inter-row zone, in alternated lines switching between chiselling activities (10-15cm), usually performed in autumn and spring. There is no specific technical recommendations.
Vines are disposed horizontally, supported by wire or cord sustained by wood or metal support. Planting compass varies with soil fertility, type of wine, as well as expected quantity and quality of production, and desired height of the edges. Typically, distance between vine plants within each row ranges from 1m to 2m, and the inter-rows distance from 2.5m to 3.0m, leading to densities of 1000-3000 vines/ha. Generally vineyards are installed on natural surface profile for slopes lower than 30%, and in terraces for hillslopes of 30-50%. Vine plantation is forbidden for slopes greater than 50%.


Carla Ferreira



4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • por área de tecnologia
Indique o tamanho e a unidade de área:

1 ha per year

Outro/moeda nacional (especifique):


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


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


4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Chiselling of alternated inter-row zone Autumn/Spring
2. Mechanical weeds control in alternated inter-row Autumn/Spring
3. Chemical control of weeds in plant zone Autumn-Winter and Spring-Summer

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
Equipamento Chisel Equipment 1,0 1000,0 1000,0 100,0
Equipamento Rotary brush mower Equipment 1,0 1600,0 1600,0 100,0
Equipamento Sprayer Equipment 1,0 2500,0 2500,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 5100,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 5888,13
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

Young farmers (<40 years old) may submit agricultural projects for partial government funding.


The costs provided do not include the tractor aquisition costs.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Weeds control with herbicides (in vine rows) Autumn-Winter and Spring-Summer
2. Mechanical weeds control (inter-row) Autumn/Spring
3. Chiselling (inter-row) Autumn/Spring

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 For chiselling activities Person-days 1,0 30,0 30,0 100,0
Mão-de-obra For mechanical weed control Person-days 1,0 30,0 30,0 100,0
Mão-de-obra For spraying of herbicides Person-days 1,0 30,0 30,0 100,0
Equipamento Tractor with chisel 2,0 100,0 200,0 100,0
Equipamento Tractor with rotary brush mower 2,0 145,0 290,0 100,0
Equipamento Tractor with spraying system 1,0 150,0 150,0 100,0
Fertilizantes e biocidas Herbicides Litres 6,0 12,0 72,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 802,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 925,94

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Machinery and labor

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
Especifique a média pluviométrica anual em mm (se conhecida):


Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

The climate is Mediterranean but with a significant influence of the Atlantic Ocean. The dry season extends from July to September and the rainiest period extends from November to February.

Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

10G/01UG from the Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos

Zona agroclimática
  • Subúmido

Csb according with Köppen climatic classification.

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
Comentários e outras especificações sobre a topografia:

Óis do Bairro: 5%; São Lourenço: 10%; Estação Vitivinícola: 9%; Quinta do Valdoeiro: 10%; Pocariça: 14%. Altitude ranges from 25m to 55 m a.s.l.

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)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)
  • Baixo (<1%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:


Qualidade da água (não tratada):

apenas para uso agrícola (irrigação)

A salinidade da água é um problema?


Ocorre inundação da área?


5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo
Diversidade de habitat:
  • Baixo
Comentários e outras especificações sobre biodiversidade:

There is a lack of studies regarding biodiversity.

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
  • Rico
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Cooperativa
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Mecanizado/motorizado
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • meia-idade
  • idosos
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Some of the farmers belong to large wine companies, which export the wine to several countries

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)?
  • Média escala
  • Grande escala

The area of land varies a lot. Individual farmers can have vineyards from 2-15ha, whereas large wine companies own up to 400 ha of vineyards in Bairrada region.

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

Propriedade da terra:
  • Empresa
  • Indivíduo, não intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Acesso livre (não organizado)

The state also own some vineyards devoted to research.

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • 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


Gestão de terra


There are no measurements.

Disponibilidade e qualidade de água

Qualidade da água para irrigação


Although there are no measurements, it is expected less sediment and nutrient export (linked to decreasing runoff), thus less impacts on aquatic ecossystems.

Renda e custos

Carga de trabalho


Associated with decreasing chiseling activities

Impactos socioculturais

Oportunidades de lazer


Vineyards are relevant for tourism, thus, their sustainability is relevant.

Conhecimento de GST/ degradação da terra


Farmers associations provide knowladge and trainning to farmers.

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Quantidade de água


Not measured, but available water in the water cycle is expected.

Qualidade de água


There is no data, but decreasing runoff will contribute for lower sediment and nutrient exports, thus, improving water quality.

Escoamento superficial


Umidade do solo


There are no measurements, but field studies performed elsewhere report increasing soil moisture due to vegetation cover.

Cobertura do solo


Maintenance of vegetation cover in half of the vineyard inter-rows. However, vegetation cover is limited during dry periods.

Perda de solo


Based on bibliography.

Compactação do solo


Although there are no measurements, farmers report that ploughing activities are relevant to reduce soil compaction.

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo


According with literature review, minimum tillage decrease the mineralization of organic matter.

Biodiversidade: vegetação, animais

Cobertura vegetal


Not measured.

Espécies benéficas


Not measured, but expected given the partia maintenance of vegetation cover.

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Cheias de jusante


Decreasing runoff will contribute for decreasing downstream flooding

Sedimentação a jusante


Less runoff and erosion will decrease downstream siltation.

Poluição de água subterrânea/rio


Less runoff will provide lower sediment and nutrient exports to rivers.

Impacto dos gases de efeito estufa


Lower tractor activities contribute for less greenhouse gases emission.

Especificar a avaliação dos impactos fora do local (medidas):

The impacts have not been measured. The response is based on literature review and field observations.

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)


The technology does not have an impact on climate related issues.

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:


Retornos a longo prazo:


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:

levemente positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 11-50%
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?


6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Less herbicides and ploughing decreases maintenance costs.
It allows to reduce herbicide application to control weeds, thus favouring biodiversity.
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
Minimum tillage is best suited for heavy, compacted and/or poorly drained soils, typical of vineyards.
It reduces land degradation, by improving soil structure and vegetation cover, important to reduce soil erosion.
Improving soil cover will improve soil moisture and aeration conditions, relevant for crop development and soil biodiversity.

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?
Soil compaction due to lower ploughing Improve soil structure
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
Difficulty to maintain inter-row vegetation cover during the dry season Replace vegetation cover by other materials (e.g. mulching)

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

More than 10 field visits were performed over a three month period.

  • entrevistas com usuários de terras


  • entrevistas com especialistas em GST


  • compilação de relatórios e outra documentação existente


Quando os dados foram compilados (no campo)?


7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Biddoccu, M., Ferraris, S., Pitacco, A., Cavallo, E. (2017). Temporal variability of soil management effects on soil hydrological properties, runoff and erosion at the field scale in a hillslope vineyard, North-West Italy. Soil & Tillage Research 165, 46–58.



Título/ descrição:

Byrne, S., Guire, L.M. (2005) Vineyard Floor Management. Final report to Grape and Wine Research & Development Corporation (RT 04/03-1)



Título/ descrição:

Cruz, A., Botelho, M., Silvestre, J., Castro R. (2012) Soil management: Introduction of tillage in a vineyard with a long-term natural cover. Journal of Viticulture and Enology 27(1), 27-38.



Título/ descrição:

Napoli, M., Marta, A.D., Zanchi, C.A., Orlandini, S. (2017). Assessment of soil and nutrient losses by runoff under different soil management practices in an Italian hilly vineyard. Soil & Tillage Research 168, 71–80.



Título/ descrição:

Puig-Montserrat, X., Stefanescu, C., Torre, I., Palet, J., Fàbregas, E., Dantart, J., Arrizabalaga, A., Flaquer, C. (2017). Effects of organic and conventional crop management on vineyard biodiversity. Agriculture, Ecosystems and Environment 243, 19–26.



Título/ descrição:

Raclot, D., Bissonnais, Y.L., Louchart, X., Andrieux, P., Moussa, R., Volts, M. (2009). Soil tillage and scale effects on erosion from fields to catchment in a Mediterranean vineyard area. Agriculture, Ecosystems and Environment 134, 201–210.