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)

OPtimal strategies to retAIN and re-use water and nutrients in small agricultural catchments across different soil-climatic regions in Europe (OPTAIN)

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

Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Alemanha

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:

A grassed waterway is a strip of grass and other permanent low growing vegetation that is established along in the main drainage line (the thalweg) of an agricultural field to discharge water safely and prevent gully development.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

In order to prevent gully erosion along main drainage lines (thalwegs), grassed waterways, composed of grass and other permanent low growing vegetation, are established to discharge water safely. The grassed waterway slows down the surface runoff in the thalweg, increases infiltration and stabilizes the soil surface. This reduces soil erosion by water and the associated runoff of nutrients and pesticides. Fiener et al. (2005) reported a sediment retention of 80-95% and a water retention of 70-90%. Sediment is trapped mainly by water infiltration (infiltration-induced sedimentation) rather than by the filtering effect of vegetation. The conservation value of grassed waterways is not as high as for other measures, but they are still considered as a biotope network as well as a habitat for grassland breeders when extensive management practices are used (LfULG, 2010).
Grassed waterways are typically installed in relatively large arable fields. Normally only the most vulnerable lowest area of the field needs to be grassed. The width of the area to be grassed depends on the size of the drained catchment, the physiographic characteristics of the discharge pathway (channel shape, bottom slope) and the land management (e.g. working width of the agricultural machinery). The United States Department of Agriculture (2020) recommends a total width of the grassed waterway of about 6 m in the upper part and 15 m in the lower part. On average, a grassed waterway should occupy 2% of the catchment area (LfULG, 2015).
During the establishment of the vegetation, it is recommended to protect and stabilize the young plants against strong water flows, by temporary measures such as silt fences or mulching. Once the vegetation is dense enough to withstand heavy rain events, these temporary measures should be removed. After each heavy rainfall event, the waterway should be inspected for damage. Damaged areas should be filled and reseeded, and sediment deposits should be removed.
The choice of the seed mixture depends on the intended use and maintenance of the grassed waterway. A combination of trees and grass increases infiltration rates and natural values. Mowing should be done at least once a year, otherwise, shrubs will establish and suppress the grass. The grassed waterway should not be used as a track for vehicles because of soil compaction, and damage to vegetation. Where possible, tillage should be across the slope – therefore perpendicular to the grassed waterway in order to avoid furrows developing parallel to the waterway. A combination with conservation tillage or other erosion control practices is highly recommended (LfULG, 2010).
Grassed waterways involve a permanent change in land-use, which means a loss of cultivable area, and associated loss of yield - and of income too if it is not covered by subsidies. Many land users dislike such structures in their fields as they impede machinery. Because land users are not always the landowners, they are not always allowed to make permanent changes in land-use. In Germany, a grassland becomes permanent after 5 years. Thus, many farmers decide to plough and replant such grassed areas every 5 years.

The landowner in our documentation had suffered from lodging of his oat crop along the drainage path due to heavy rainfall. Thus, he decided to undesow the oats with ryegrass. In the following year, the undersown ryegrass developed better than the oats and the farmer decided to establish ryegrass as the main crop over the whole field – rather then just in the thalweg, to avoid having to drive around it. Now he mows the area once in the spring for silage and then uses it as pasture for his horses. Every five years, he has to plough the whole area and replant it with ryegrass to prevent it from becoming permanent grassland.

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:

2022

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:

• atráves de inovação dos usuários da terra

Comentários (tipos de projeto, etc.):

Initially, perennial ryegrass was used as an undersown crop to oats as a greening requirement of German agricultural policy. Later, the farmer decided to establish ryegrass as the main crop, including the discharge pathway.

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

• Reduz, previne, recupera a degradação do solo
• Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
• Preservar/melhorar a biodiversidade
• Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos

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):

• Agropecuária (incl. agricultura e pecuária)

Comentários:

The actual use of the grassed waterway can be very different and also depends on its dimensions. In the documented example the grassed waterway was partially used for extensive grazing (horses).

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)

Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra:

Não

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
• Desvio e drenagem de água

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:

• Prevenir degradação do solo
• Reduzir a 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):

€

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

0,91

4.3 Atividades de implantação

	Atividade	Periodicidade (estação do ano)
1.	reseeding of ryegrass (drill seed)	spring
2.	rolling (soil contact between plant and soil)	spring

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	seeding	ha	1,0	20,19	20,19	100,0
Mão-de-obra	rolling	ha	1,0	19,58	19,58	100,0
Material vegetal	seeds	ha	1,0	32,4	32,4	100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia					72,17
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD					79,31

Comentários:

Based on a new subsidy programme (valid from 2023), the establishment and 5-year maintenance of a grassed waterways will be subsidised with 299€/ha in Saxony (Germany): https://www.smekul.sachsen.de/foerderung/download/Steckbrief_AL_1.pdf
This also partially compensates for the loss of yield and income.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

	Atividade	Periodicidade/frequência
1.	mulching	every spring
2.	ploughing	every 5 years
3.	reseeding	every 5 years

Comentários:

In Germany, grassland must be removed after 5 years (by ploughing or using chemicals) and then reseeded. Otherwise it becomes permanent grassland.

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	mulching	ha	1,0	24,87	24,87	100,0
Mão-de-obra	ploughing	ha	0,2	63,56	12,71	100,0
Mão-de-obra	reseeding	ha	0,2	39,77	7,95	100,0
Material vegetal	seeds	32,4	0,2	32,4	6,48	100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia					52,01
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD					57,15

Comentários:

Maintenance costs related to ploughing and reseeding are only required every five years. Therefore, they are based on the implementation costs and divided by 5.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Landowners complained that the additional yield (grass as fodder) would have no impact on their income. The loss of income due to the loss of arable land is greater and should be compensated by subsidy programs.

5.1 Clima

5.2 Topografia

Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:

• Posições côncavas

Comentários e outras especificações sobre a topografia:

A grassed waterway is a strip of grassland (permanent vegetation close to the ground) established in the line of the lowest elevation (thalweg) of an agricultural field.

5.3 Solos

Caso disponível anexe a descrição completa do solo ou especifique as informações disponíveis, p. ex. tipo de solo, PH/acidez do solo, nitrogênio, capacidade de troca catiônica, salinidade, etc.

Luvisol (German soil classification system: Pseudogley Parabraunerde)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Não

Comentários e outras especificações sobre a qualidade e a quantidade da água:

Heavy rainfall events cause flooding in the thalweg and erosion on the hillsides of the arable land. The field with the grassed waterway has had repeated erosion problems, with soil material being washed onto the adjacent road.

5.5 Biodiversidade

Comentários e outras especificações sobre biodiversidade:

Only one species is planted, but compared to oats, long-term grassland provides higher habitat quality and slightly higher biodiversity. The presence of shrubs and trees in the grassed waterway can further increase habitat diversity and species variety.

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

The landowner's son is studying agriculture, and the father is open to trying out the new knowledge on his 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
• Indivíduo

Direitos do uso da água:

• Comunitário (organizado)

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

Não

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Renda e custos

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Solo

Biodiversidade: vegetação, animais

Clima e redução de riscos de desastre

Especificar a avaliação dos impactos no local (medidas):

The reported on-site impacts are estimates of the respondents and are not based on measurements.

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

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

The reported on-site impacts are estimates of the respondents and of the compilers. They are not based on local measurements.

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 sazonal	primavera	aumento	bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local	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

• casos isolados/experimental

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

• 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

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Compared to other erosion control measures, the area of the grassed waterway can continue to be used (extensively) for forage and grazing.
In Germany, the greened areas could be used as required greening areas for the direct payments of the agricultural policy.

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
Grassed waterways are highly recommended and beneficial in preventing on-site gully erosion and off-site pollution of water bodies.
Due to their more technical background, the conservation value is not as high as for other measures, but they are still considered as a biotope network as well as a habitat for grassland breeders when extensively managed.

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?
In Germany, grassland becomes permanent if it is not converted within five years. This often leads to a conflict of interest between landowners and land-users. A permanent change in land-use (from arable land to permanent grassland) would mean a loss in land value.	As a result, the farmers plough and reseed the area after five years. With a change in regulations for certain measures, e.g. if land is used for nature conservation, it could remain cropland after five years without being converted.
A structure in the middle of a field is impractical in terms of tracks for machinery.	Sometimes it may be beneficial to green the entire field or subdivide the field with a linear structure.

7.1 Métodos/fontes de informação

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

LfULG (2010): Erosionsschutz in reliefbedingten Abflussbahnen, Schriftenreihe, Heft 13

URL:

https://www.boden.sachsen.de/erosionsschutz-in-reliefbedingten-abflussbahnen-18074.html

Título/ descrição:

United States Department of Agriculture (2020): Grassed Waterway - Conservation Practice Standard

URL:

https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/grassed-waterway-ac-412-conservation-practice-standard

Título/ descrição:

LfULG (2015): Begrünung von erosionsgefährdeten Abflussbahnen. Broschüre

URL:

https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/23739

Título/ descrição:

Fiener & Auerswald (2006): Seasonal variation of grassed waterway effectiveness in reducing runoff and sediment delivery from agricultural watersheds in temperate Europe. Soil and Tillage Research 87, 48–58.

URL:

https://doi.org/10.1016/j.still.2005.02.035

Título/ descrição:

Wasserhaushaltsportal Sachsen: KLiWES 2.1 IST-Zustand 1988-2015

URL:

https://whh-kliwes.de/mapview