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)

CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Suíça

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:

Intercropping of grain legumes with cereals is a sustainable agricultural practice in Swiss farming. This involves growing grain legumes (such as peas or beans) alongside cereal crops (like barley or wheat) in the same field, reducing crop failure or yield risk, stabilising the grain legumes, promoting biodiversity and enhancing overall crop yield.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Intercropping of grain legumes with cereals is practised in the Broye catchment area, which covers the cantons of Vaud and Fribourg in Switzerland. The area is characterised by mixed dairy and arable production in the hills and predominantly arable production in the lowlands. The area has an average annual rainfall of 865 mm, an average temperature of 9.6°C and significant agricultural activity relies on irrigation from local rivers.
Intercropping is the simultaneous cultivation of two or more crops in the same field. In this case, grain legumes (such as peas, lupins or faba beans) are grown alongside cereals (such as barley, oats or wheat). The crops are sown together in a pre-prepared mixture, usually at a ratio of 65% legumes to 35% cereals by weight, compared to the standard weight sown in monoculture (100%). The seeds are fully mixed and sown in the same row. Crops are grown over the winter and harvested simultaneously in the spring, which requires compatible combinations whose breeding is continuously optimised for simultaneous ripening. The standard practice in Switzerland is to use a cereal plus a legume.
The main purpose of intercropping grain legumes with cereals is to increase ecological resilience and improve soil fertility. Including legumes in rotations significantly improves soil nitrogen levels, reducing the need for synthetic fertilisers. Intercropping also increases water infiltration, reduces runoff and increases biodiversity. The increase in biodiversity is small in terms of the overall biodiversity of agricultural land (e.g. soil micro-organisms, pollinators). The number of crops grown remains relatively constant. The practice aims to produce higher yields on a given piece of land by using resources that would otherwise not be used by a single crop. The overall yield is higher, although land equivalent ratios (LER) were not measured in this study. However, a cited paper (Chapagain & Riseman, 2014) shows that intercropping barley with peas can increase land productivity by 12-32% compared to monoculture plots, with a 2:1 arrangement producing the highest total land outputs and LER values.
Establishing and maintaining intercropping requires several key activities and inputs: (1) Use of tractors and seed drills for planting and harvesting intercrops. (2) Regular weeding, especially in fields with crops such as soy. (3) Episodic irrigation with water from local irrigation syndicates. (4) Minimal use of fertiliser and homemade manure to maintain soil health.
Intercropping has many benefits: (1) Increases biodiversity, improves soil fertility and increases water infiltration. (2) Reduces the need for synthetic fertilisers, making it economically viable for farmers. (3) Improves drought resistance and reduces the risk of crop failure. (4) Contributes to better water management and resilience to climate change. (5) Surface erosion is reduced by the greater cover of mixed crops (leaf area index).
Farmers appreciate the effectiveness of intercropping in achieving yields similar to monocultures, while adding the benefits of cereals. They also value the reduced need for synthetic fertilisers and improved soil health. However, challenges include seed selection and segregation, particularly for crops such as wheat and faba beans, and weed management in certain fields.

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:

• 10-50 anos atrás

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:

• durante experiências/ pesquisa

Comentários (tipos de projeto, etc.):

Only one farmer was interviewed who practices mixed cropping on 4 ha.

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

• Melhora a produção
• Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
• Criar impacto econômico benéfico

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:

Não

3.3 O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

• Não (Continuar com a pergunta 3.4)

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:

• Misto de precipitação natural-irrigado

Comentários:

All the plots on the farm are connected to a stream. The farmer tries to irrigate as little as possible, as it's time consuming and expensive. As there was enough rain this year, there was no need to irrigate the fields.

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

• Solo/cobertura vegetal melhorada
• Gestão integrada de fertilidade do solo
• variedades vegetal/raças de animais melhoradas

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

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):

CHF

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

1,13

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

	Atividade	Periodicidade/frequência
1.	Mixing seeds: For single tank seeders, mix seeds at a ratio of 80% peas and 40% barley. For multi-tank seeders, apply seeds of mixture partners separately.	Before sowing, typically in late summer.
2.	Sowing: Use a row spacing of 12 cm, and place seeds at a depth of 3 to 4 cm.	late october
3.	Assess the mix’s condition after winter.	Spring, depending on winter severity.
4.	Weed Control: Generally not needed due to the competitive nature of the mixed crop. If high weed pressure: Consider harrowing once (2-3 hours per hectare for weeding).	Spring, depending on winter severity.
5.	Harvesting: Adjust harvester sieves for peas. Open threshing concave and hulling bars wide. Maintain low drum rotation. Monitor for grain loss regularly. Adjust Vario-table to an aggressive cutting angle.	Summer.

Comentários:

Maintenance activities for a mixed intercropping culture of winter peas/barley.

Cultivate the mixed crop only every seventh year in crop rotation. Avoid growing lupins, vetches, lucerne, or pure stands of red clover in between. No nitrogen fertilisation. Irrigation only in very dry years.

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	Ploughing	person-days	1,0	200,0	200,0	100,0
Mão-de-obra	Sowing the Mixture	person-days	1,0	200,0	200,0	100,0
Mão-de-obra	Weeding	person-hours	3,0	23,0	69,0	100,0
Equipamento	seeder	piece	1,0	10000,0	10000,0	100,0
Equipamento	tractor	piece	1,0	30000,0	30000,0	100,0
Equipamento	harvester	piece	1,0	15000,0	15000,0	100,0
Equipamento	plough	piece	1,0	15000,0	15000,0	100,0
Material vegetal	Seed mixture protein peas / barley mixture (autumn sowing) organic	kg/ha	200,0	6,0	1200,0	100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia					71669,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD					63423,89

Comentários:

Normal machinery (tractor, seeder, harvester) can be used. In many cases it is already available on the farm.
Weed control is usually not needed. If there is high weed pressure, harrow or hoe it once.
No nitrogen fertilising for the crop. Irrigation would only be needed in an extremely dry year.
In order to avoid legume fatigue in the soil, only cultivate the mixed crop every seventh year. Also do not grow lupins, vetches, Lucerne or pure stands of red clover in between.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

No exceptional investments are needed as existing machines are used.
The cost of seeds and the seed sorting costs by the mills.
Time and labour required for weeding, which can vary based on crop type.
The demand and price for the crops grown. E.g. soy having higher demand and price compared to peas.

5.1 Clima

5.2 Topografia

Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:

• Não relevante

5.3 Solos

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Sim

Regularidade:

Esporadicamente

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

The increasing threat of heavy rainfall events due to climate change enhances the threat of flooding.

5.5 Biodiversidade

Comentários e outras especificações sobre biodiversidade:

Both are in between low and medium, but rather low.

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

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, intitulado

Direitos do uso da terra:

• 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

Disponibilidade e qualidade de água

Renda e custos

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Solo

Biodiversidade: vegetação, animais

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 sazonal	primavera	aumento	muito bem
Temperatura sazonal	verão	aumento	bem
Temperatura sazonal	outono	aumento	bem
Temperatura sazonal	inverno	aumento	muito bem
Precipitação pluviométrica sazonal	primavera	aumento	bem
Precipitação pluviométrica sazonal	verão	redução/diminuição	não bem
Precipitação pluviométrica sazonal	outono	redução/diminuição	moderadamente
Precipitação pluviométrica sazonal	inverno	aumento	bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Trovoada local	bem
Tempestade de granizo local	moderadamente

Desastres climatológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Onde de calor	moderadamente
Onde de frio	bem
Seca	não bem

Desastres biológicos

	Como a tecnologia lida com isso?
Doenças epidêmicas	bem

Comentários:

In a very dry summer with limited irrigation, competition for water availability between the two species in the mix can lead to poor crop quality at harvest.
In the event of a very cold winter and poor legume growth, the technology has the advantage of allowing the farmer to apply fertiliser and still harvest cereals at the end of the season, reducing the risk of crop failure.

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

• 1-10%

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

• 11-50%

6.6 Adaptação

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

Sim

Caso afirmativo, indique as condições variáveis as quais ela foi adaptada:

• Mercados dinâmicos

Especifique a adaptação da tecnologia (desenho, material/espécie, etc):

Decrease for market reasons (barley has low market price) & more adapted varieties (pea varieties that are more resistant to wind damage).

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Mixed cropping works very well, providing both legume and cereal yields.
Certain crops, like oats, help suppress weeds, reducing the need for additional weeding. Thus saving costs (PPPs & labour) and reducing workload (hours of weeding).
Legumes contribute to nitrogen fixation, improving soil fertility for subsequent crops.
Mixed cropping reduces the risk of total crop failure, as one crop can compensate if the other underperforms.

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
If one crop fails, the other can still provide a harvest, ensuring some yield.
Mixed cropping can produce more biomass on the same land compared to monocultures.
It enhances soil diversity, supports pollinators, and contributes to nitrogen enrichment.
Good market price for protein peas. Additionally, the farmer receives a subsidy for grain legumes (including protein peas), if the harvest contains at least 30% grain legume seeds. In addition, the cantons of Jura and Vaud pay cantonal contributions to farmers who cultivate mixed crops. The farmers can also get extra payments by the organic farmer organisation Bio Suisse if certain grain legume species of high demand are cultivated (see Agridea Deckungsbeitrag catalogue for more information).

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?
Legumes are not growing well due to a cold winter.	Adding fertilizer can help growing the cereal and enables the farmer to still harvest something.
Water competition in a dry summer results in a bad crop quality.	Ensure efficient irrigation to reduce competition for water between mixed crops.
Barley has a very low market value.	Choose crop varieties that are better adapted to market demands.

Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada	Como eles podem ser superados?
During drought stress, competition for water between the two crops can occur, leading to potential yield losses or low quality yield.	Use drought-tolerant varieties or species with deep roots for mixed cropping. This can help reduce competition for water and improve resilience during dry periods.
Limited market demand for certain crops like barley.	Focus on crops with higher market demand.
Need for minimal fertilization in mixed cropping can reduce yield quality of cereals like barley.	Implement targeted fertilization strategies to balance the needs of both crops.

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Huss, C. P., Holmes, K. D., & Blubaugh, C. K. (2022). Benefits and risks of intercropping for crop resilience and pest management. Journal of Economic Entomology, 115(5), 1350–1362. https://doi.org/10.1093/jee/toac045

Título, autor, ano, ISBN:

Klaiss, M. (2021). Intercropping of grain pea with cereals (Legumes Translated Practice Note 17, S. 1–4). Institute of Organic Agriculture FiBL. https://orgprints.org/id/eprint/42384/

Título, autor, ano, ISBN:

Alföldi, T., Haug, B., Messmer, M., Goldringer, I., Forst, E., Mary-Huard, T., Enjalbert, J., & Hohmann, P. (2020). Mischkulturen Erbsen/Gerste - Braucht es eine eigene Züchtung? EU-Projekt ReMIX (Video). Forschungsinstitut für biologischen Landbau FiBL, CH-Frick. Retrieved 31 July, 2024, from https://orgprints.org/id/eprint/37276/

Título, autor, ano, ISBN:

Haug, B., Messmer, M., Enjalbert, J., Goldringer, I., Flutre, T., Mary-Huard, T., & Hoh-mann, P. (2023). New insights towards breeding for mixed cropping of spring pea and bar-ley to increase yield and yield stability. Field Crops Research, 297, 108923. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.108923

Título, autor, ano, ISBN:

Hiltbrunner J., Wüst S., Blatter A., Vonzun S., Klaiss M., Messmer M. (2023). Optimierung des Mischkultursystems Erbse-Gerste zur Sicherung der lokalen Eiweissversorgung. Feld-rundgänge & Präsentation Projekt PROMISE 2023. Agroscope. Stiegenhof, Arenenberg, Utzenstorf & Sargans. https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/53643

Título, autor, ano, ISBN:

Vonzun S., Blatter A., Wüst S., Hiltbrunner J., Schneider M., Messmer M. (2023). Investi-gating mixed cropping systems with pea and lentils for climate-smart and demand oriented agriculture. Fourth International Legume Society Conference 2023. 19 September, Granada. https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/55455

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2017). Erfolgreicher Anbau von Körnerleguminosen in Mischkultur mit Getreide.

URL:

https://www.fibl.org/en/shop-en/1670-koernerleguminosen-mischkulturen

Título/ descrição:

FiBLFilm. (2020, May 6). Increasing domestic protein supply with intercropping - Diverimpacts success story from Switzerland [Video file].

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=BadrJW-b_2g

Título/ descrição:

FiBLFilm. (2015, September 29). Anbau von Mischkulturen (Colture consociate) - Körnerleguminosen Getreide [Video file].

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=gAYNXCw2CiE

Título/ descrição:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2024). FiBL projects Grain legumes intercropped with cereals and other partners.

URL:

https://www.fibl.org/de/themen/huelsenfruechte/huelsenfruechte-projekte

Título/ descrição:

Research Institute of Organic Agriculture FiBL. (2024). Deckungsbeiträge. Praxispublikationen.

URL:

https://www.fibl.org/de/shop/1104-deckungsbeitraege