Technologies

Alternate wetting and drying (AWD) method in rice cultivation [Bangladesh]

Magic pipe er madhomme kom panite dhan chas

technologies_4671 - Bangladesh

Completeness: 92%

1. Informação geral

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

Pessoa(s)-chave

SLM specialist:
land user:

Zaman Md. Shahid Uz

Farmer

Bangladesh

co-compiler:

Azad Md. Abul Kalam

Department of Agricultural Extension (DAE)

Bangladesh

co-compiler:

Jalal Uddin Dewan

Department of Agricultural Extension (DAE)

Bangladesh

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Decision Support for Mainstreaming and Scaling out Sustainable Land Management (GEF-FAO / DS-SLM)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
FAO Bangladesh (FAO Bangladesh) - Bangladesh
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Department of Agricultural Extension (DAE) - Bangladesh
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Barind Multipurpose Development Authority (BMDA) - Bangladesh

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

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through 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 sustentável de gestão de terra?

Não

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Alternative Drying and Wetting (AWD) is a practice in rice cultivation which decrease water use, while having no impact on rice yield. It also decreases the amount of methane into the atmosphere and fuel consumption of water pumps.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

The Rajshahi, Chapai Nawabganj and Naogaon regions of Bangladesh geographically belong to High Barind Tract (HBT) of Bangladesh under Agro Ecological Zone (AEZ) 26. This region is the hottest region of the country where water scarcity is a common problem. The annual precipitation is 1410 mm and the farmer is habituated to use deep tubewell underground water for their crops operated by Barind Multipurpose Development Authority (BMDA). Rice is the common crop in this region and in Boro season (from November to March) rice consumed the lion share of underground water through flood irrigation. And this flood irrigation system is very traditional cultivation method resulting the underground water table is consistently going down for heavy extraction by shallow or deep tube-well.

It is not always necessary to keep standing water in rice fields for its maximum production like aquatic plant. To address these problems ‘Alternate Wetting and Drying’ is a good choice, because it is not necessary to keep the water standing throughout the whole growing season of Boro rice (wet rice). In this method 20-25% less water is consumed, which may save approximately USD 30 per hectare.

After 10-15 days of transplanting of rice seedling shallow standing water can be allowed and then the field can be drained and wetted alternately. To implement this method, first a perforated plastic pipe is installed to examine the water level and irrigate the rice field when necessary. The 25 cm long and 7-10 cm diameter perforated pipe is installed vertically. Only the lower 15 cm of the pipe should be perforated so that water can enter and exit, and then the pipe should be installed so that the non-perforated portion remains above the ground to protect it from debris.

In a leveled rice field of one hectare, seven to eight pipes are enough to monitor water depth. 10-15 days after seedling transplanting the AWD method can start. In each irrigation, the water level should reach 5-7 cm from the above the soil in wetting regime, and when the water level goes down to the soil level in drying regime, then the field can be irrigated again. This can continue until the panicle initiation stage. Then from panicle initiation to the milking stage, the field should be irrigated with 2-4 cm of water (also wetting regime). After the milking stage, the AWD can be continued until two weeks before harvesting from April to May (depending on rice variety).

Promotion of AWD in Bangladesh has been piloted and tested by different organisations like Bangladesh Rice Research Institute (BRRI), Barind Multipurpose Development Authority (BMDA) and Department of Agricultural Extension (DAE) during 2008 to 2010. In HBT, the quantity of groundwater is continuously decreasing, so farmers applied AWD without installing the pipe. The farmers are experienced with this technology long-ago and know that the cracks appeared when the groundwater goes down to 18-20 cm below soil surface. When the farmers saw the "hair like crack" in their rice field, they irrigated. BMDA introduced the pre-paid card for irrigation, so the farmer irrigated his rice field several times when he saw the field cracks. The aim is to save money as well as to save groundwater.

2.3 Fotos da tecnologia

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

Country:

Bangladesh

Region/ State/ Province:

Chapainawabganj

Further specification of location:

Amnura

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Aplicado em pontos específicos/concentrado numa pequena área
Is/are the technology site(s) located in a permanently protected area?

Não

Comentários:

The land user use this technology in their rice field

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • less than 10 years ago (recently)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • atráves de inovação dos usuários da terra
  • durante experiências/pesquisa
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, etc.):

- From long ago, farmer observed "hair like crack" in rice field that indicate water goes down in 18-20 com
- Bangladesh Rice Research Institute (BRRI) has set up a lot of research plot on AWD use
- Department of Agricultural Extension (DAE) and Barind Multipurpose Development Authority (BMDA) also has projects to install AWD in farmers field through demonstration

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos

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

Land use mixed within the same land unit:

Não


Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Annual cropping - Specify crops:
  • cereals - rice (wetland)
Número de estações de cultivo por ano:
  • 3
Especifique:

Mustard/Potato/Pulse-Boro - Fallow - T.Aman

Is intercropping practiced?

Não

Is crop rotation practiced?

Sim

If yes, specify:

Mustard/Potato/Pulse then irrigated Boro rice then keep fallow for few days and then again Transplanted Aman rice

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • No (Continue with question 3.4)

3.4 Water supply

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Misto de precipitação natural-irrigado

3.5 Grupo de gestão sustentável da terra ao qual pertence a tecnologia

  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)
  • Gestão do lençol freático
  • Tecnologias de eficiência energética

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S7: colheita de água/ equipamento de abastecimento/irrigação
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M2: Mudança de gestão/nível de intensidade
  • M4: Principal mudança no calendário de atividades
Comentários:

Because the cultivation technology in rice cultivation remains the same as before, except of the new irrigation regime, only S7, M2 and M4 are actually part of the measures associated with the new technology.

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação da água

Degradação da água

  • Hs: mudança na quantidade de água de superfície
  • Hg: mudança no lençol freático/aquífero
  • Hp: declínio da qualidade de água de superfície
  • Hq: declínio da qualidade do lençol freático
Outro

Outro

Especifique:

Flooding rice cultivation increase GHG emission from nitrogen fertilizer

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):

Length of plastic tube: 30 cm
Width of plastic tube: 7-10 cm
Perforated portion of plastic tube : 20 cm
Non-perforated portion of plastic tube: 10 cm
Height of irrigated water: 5 cm (above surface)
Time for irrigation: When water goes down at bottom of plastic tube (approximately 15 cm below soil surface)
Number of plastic tube: 20 in one hectare of land

Autor:

RIAZ, A. et al. 2017.

Data:

06/02/2017

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 Hectare

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

USD 5.0

4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. Plastic tube installation March - April

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 for plastic tube installation Person-day 1,0 5,0 5,0 100,0
Equipamento Plastic tube Number 20,0 0,64 12,8 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 17,8
Total costs for establishment of the Technology in USD 17,8

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. Land preparation (cleaning land, repairing border, repairing canal etc. manual work) January - February
2. Plowing January - February
3. Seedling transplanting January - February
4. Irrigation in different vegetative and reproductive stages January - May
5. Fertilization January - April
6. Herbicide and pesticide application January - March
7. Harvesting May - June
8. Threshing May - June

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 Land preparation Person-day 6,0 5,0 30,0 100,0
Mão-de-obra Seedling transplanting Person-day 37,0 5,0 185,0 100,0
Mão-de-obra Herbicide and pesticide application Person-day 8,0 5,0 40,0 100,0
Mão-de-obra Irrigation Person-day 18,0 5,0 90,0 100,0
Equipamento Power tiller rent for plowing Machine-hour 16,0 2,0 32,0 100,0
Equipamento Sprayer Machine-hour 24,0 1,0 24,0 100,0
Equipamento Cost for irrigation Machine-hour 22,0 2,5 55,0 100,0
Material vegetal Seed kg 15,0 1,3 19,5 100,0
Fertilizantes e biocidas Chemical fertilizer Kg 70,0 0,35 24,5 100,0
Fertilizantes e biocidas Manure Kg 1500,0 0,05 75,0 100,0
Fertilizantes e biocidas Herbicide and pesticide Kg 18,0 2,4 43,2 100,0
Outros Labour for harvesting Person-day 24,0 5,0 120,0 100,0
Outros Labour for threshing Person-day 10,0 5,0 50,0 100,0
Outros Labour for drying Person-day 4,0 5,0 20,0 100,0
Outros Labour for repairing spray machine Person-day 2,0 5,0 10,0 100,0
Outros Labour for cleaning plastic tube Person-day 1,0 5,0 5,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 823,2
Total costs for maintenance of the Technology in USD 823,2
Comentários:

For the sake of completeness, all recurring costs relating to rice growing have been listed here. However, the recurring costs for AWD technology are actually only those related to irrigation (work for irrigation, patching and cleaning). Irrigation pump installation and maintenance cost belongs to BMDA, the farmer have no responsibility on irrigation pump. They just purchase irrigation water through pre-paid card.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

- Irrigation according to wetting and drying regimes

5. Ambiente naturale 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):

1400,00

Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

The average rainfall in High Barind Tract is low than other parts of Bangladesh

Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

Weather Atlas; {https://www.weather-atlas.com/en/bangladesh/rajshahi-climate#rainfall}

Zona agroclimática
  • Subúmido

5.2 Topografia

Encostas em 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 acima do nível do mar
  • 101-500 m acima do nível do mar
  • 501-1.000 m acima do nível do mar
  • 1.001-1.500 m acima do nível do mar
  • 1.501-2.000 m acima do nível do mar
  • 2.001-2.500 m acima do nível do mar
  • 2.501-3.000 m acima do nível do mar
  • 3.001-4.000 m acima do nível do mar
  • > 4.000 m acima do nível do mar
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Posições convexas

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

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Precário/nenhum

Qualidade da água (não tratada):

Água potável boa

Water quality refers to:

ground water

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Não

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • low
Diversidade de habitat:
  • low

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • mixed (subsistence/ commercial)
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Muito pobre
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • Jovens
  • meia-idade
  • idosos

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 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:
  • Arrendado
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Indivíduo
Are land use rights based on a traditional legal system?

Sim

Especifique:

In Chapai Nawabganj, there are two types of land viz. Government owned and (popularly known as Khas land) and public owned land. The public owned land has registered to a person and that person paid tax to Government in yearly basis, this is the way of traditional legal system.

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 finais:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

AWD increases the crop production (yield) than traditional method. So, more crop yield increases the socio-economic condition of farmer. Moreover, this method reduces the input cost for crop production.

Risco de falha de produção

Elevado
Diminuído

Área de produção

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

AWD method decreases the production cost for irrigation. So, the land area under this method is increasing gradually.

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água potável

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

The irrigation water and the drinking water come from same underground source by deep tube-well. So, when the water extraction is reduce for irrigation, the availability for drinking water is increase.

Disponibilidade de água para irrigação

Diminuído
Elevado

Demanda por água para irrigação

Elevado
Diminuído
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

Elevado
Diminuído

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Conhecimento de gestão sustentável da terra/degradação da terra

Reduzido
Melhorado

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Quantidade de água

Diminuído
Elevado

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado

Drenagem de excesso de água

Reduzido
Melhorado

Lençol freático/aquífero

Baixado
Recarga

Evaporação

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

In dry regime of AWD method, the evaporation is decrease on land

Solo

Ciclo e recarga de nutrientes

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

Some plant nutrient like Zinc (Zn) is much available when the soil going from wet to dry regime. Constant wet condition inhibit some other plant nutrient also.

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo

Diminuído
Elevado
Biodiversidade: vegetação, animais

Biomassa/carbono acima do solo

Diminuído
Elevado

Controle de praga/doença

Diminuído
Elevado
Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da seca

Elevado
Diminuído

Emissão de carbono e gases de efeito estufa

Elevado
Diminuído

Microclima

Agravado
Melhorado

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Disponibilidade de água

Diminuído
Elevado

Impacto dos gases de efeito estufa

Elevado
Reduzido

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 increase or decrease Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual increase bem
Temperatura sazonal estação seca increase bem
Precipitação pluviométrica anual decrease bem
Precipitação pluviométrica sazonal verão decrease bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Tornado moderadamente
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca muito 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:

positivo

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

muito positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 11-50%
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 91-100%

6.6 Adaptação

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

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Easy to monitor irrigation schedule in AWD method. Farmer able to understand about dry and wet regime of rice cultivation that reduce the irrigation cost.
This Alternate Wetting and Drying (AWD) system enhance the tillering of rice resulting yield would be higher than traditional continuous flooding cultivation system
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
AWD facilitate drying rice field for certain period. This practice inhibit the chemical reaction of nitrogen fertilizer that emit low greenhouse gas
Water is the most demandable input and in AWD system the requirement of irrigation water become low that reduces input cost
Potentials for scale-up of this AWD method, because the groundwater scarcity became increase that would be popular to all farmer

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

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Magic pipe is not available everywhere Department of Agricultural Extension (DAE) support them to use AWD
Technical knowledge Sub-Assistant Agriculture Officer (SAAO) and resource farmer provide technical support
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
Technical knowledge of land user Consultation with SAAO and resource farmer
Misunderstanding on yield to use AWD; Land user think yield is lower when using Alternative Wetting and Drying method Show results by taking farmers to visit demonstration plots, field day, cross visit etc.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • field visits, field surveys

3

  • interviews with land users

4

  • interviews with SLM specialists/ experts

3

When were the data compiled (in the field)?

14/02/2019

7.2 Referências às publicações disponíveis

Title, author, year, ISBN:

Bangladesh Rice Research institute (BRRI), Gazipur

Available from where? Costs?

Internet, free

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

Use of irrigation water saving technology (AWD) in rice field

URL:

http://www.knowledgebank-brri.org/Rice_Production_Training_Manual/Day_2/Module_7/Factsheet%204%20-%20water%20saving%20technology%20(AWD).pdf

7.4 General comments

In the case of annual crop cultivation, the questionnaire should be revised.

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