Tecnologias

Riparian buffer strip with naturally recovered vegetation [Alemanha]

Selbstbegrünte Brache als Gewässerrandstreifen

technologies_6258 - Alemanha

Completude: 88%

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:
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 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:

Riparian buffer strips refer to the permanent greening of arable land alongside streams and other water bodies. By slowing down runoff water from the land, they help to protect water bodies from diffuse pollution. Riparian buffer strips have multiple other environmental benefits, but disadvantages also.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Riparian buffer strips comprise permanent, protective vegetation alongside streams and other water bodies. Our example represents a riparian buffer that evolved from set-aside land with naturally recovered vegetation. For the farmer, this has several advantages in terms of implementation, maintenance and seed costs. The farmer was able to simply leave the buffer strip open after ploughing without seeding or rolling, and maintenance requires only one mowing operation per year.
Riparian buffer strips are established at the edge of cultivated areas adjacent to water bodies. The width of the strip should be 5-15 m. In our example, the width of the buffer strip was 6 m, which was defined by working width of the mower. Depending on the type and width of the buffer, the rainfall intensity, the slope and the management, different filtering capacities can be attained by a buffer. An effective strip can retain 70% of the sediment and reduce nutrients in the surface runoff by 50%. However efficient retention of nutrients requires a buffer width of at least 15 m, while efficient retention of fine sediments requires a width of 15-20 m. The slope of the watercourse bank is also important: the optimum slope is 9-10%, and retention performance worsens with increasing slope (Kail et al. 2022).
Grass cover roughens the soil surface, slowing down the flow of water after heavy rainfall events and improving infiltration rates. Additionally, the roots of grasses increase infiltration, the plants absorb nitrate and prevent it from running off into the water bodies. Deeper roots, such as those from trees stabilize river banks, preventing bank erosion during heavy rainfall, as well as increasing shading of the stream. This improves the microclimate and creates better habitats for species native to the watercourse. Moreover, the buffer reduces the siltation of water bodies, preserves gravel bars, and thus preserves habitats. The buffer strip itself provides habitats for flora and fauna. The area adjacent to the buffer strip may experience increased dew formation and soil moisture, reduced evaporation, and wind protection.
The surface roughness of the grassed buffer strip depends on the type of vegetation. Cold-tolerant grasses such as perennial ryegrass (Lolium perenne) are commonly used, but a mix of grasses and trees is even better. Grassland provides an evenly distributed surface cover and the trees, with their deeper roots, provider higher infiltration capacity. Fast growing, low maintenance and regional species are optimal.
Proper maintenance is important for permanent erosion control. In case of nutrient-rich runoff from adjacent fields, the buffer strip may become saturated after a while and nitrification increases. Nitrous oxide is then produced which is a powerful greenhouse gases. In addition, the soil/vegetation is no longer able to absorb new nutrients, and they are washed into the water body. Mowing once per year removes biomass and can prevent nutrient saturation (Cole et al. 2020).
However, while promoting biodiversity and reducing soil erosion, buffer strips have a major downside for land-users and land-owners. They consume cropland, which leads to a decrease in production. The grass mixture can be used as fodder, but usually this does not compensate for the loss of production, which is why farmers often call for appropriate subsidies.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

Alemanha

Região/Estado/Província:

Saxony

Especificação adicional de localização:

Nieder Seifersdorf

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Aplicado em pontos específicos/concentrado numa pequena área
O(s) local(is) tecnológico(s) está(ão) localizado(s) em uma área permanentemente protegida?

Não

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:

2013

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, etc.):

In order to meet the greening requirements of the CAP, 4% of the total agricultural area of a farm must be used, for example, for crop diversification, maintenance of permanent grassland or creation of ecological priority areas in order to receive direct payments from the state. In this case, a self-vegetated fallow was established as an ecological priority area to fulfill the greening requirements.

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Preserva ecossistema
  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • 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:

Não


Terra improdutiva

Terra improdutiva

Especifique:

self-vegetated fallow

Observações:

maintenance activity: mowing

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • cereais - cevada
  • cereais - milho
  • cereais - centeio
  • cereais - trigo (inverno)
O cultivo entre culturas é praticado?

Não

O rodízio de culturas é praticado?

Sim

Caso afirmativo, especifique:

winter rye, winter wheat, silage maize, winter wheat, winter rye, winter barley, silage maize, winter barley, winter rye

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

  • Reserva ( suspensão do uso, apoio à recuperação)
  • Solo/cobertura vegetal melhorada
  • Medidas de curva de nível

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V2: gramíneas e plantas herbáceas perenes

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
  • Wg: Erosão por ravinas/ravinamento
  • Wr: erosão das margens
  • Wo: efeitos de degradação externa
Deteriorização química do solo

Deteriorização química do solo

  • Cn: declínio de fertilidade e teor reduzido de matéria orgânica (não causado pela erosão)
Deteriorização física do solo

Deteriorização física do solo

  • Pc: Compactação
  • Pk: quebra e ressecamento
  • Pw: estagnação hídrica
Degradação biológica

Degradação biológica

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

Degradação da água

  • Hp: declínio da qualidade de água de superfície
  • Hq: declínio da qualidade do lençol freático
  • Hw: redução da capacidade de tamponamento de zonas úmidas

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. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Widths of the vegetation along the watercourse required for effective nutrient retention (approx. >80%) mentioned in the reviews.

Autor:

Kail et al. (2022), p.25

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Summary of field studies of sediment retention as a function of buffer strip width under controlled, optimal conditions (left figure) and under realistic, non-optimal conditions (right figure).

Autor:

Kail et al. (2022), p.37

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Sediment retention as a function of the slope of a buffer strip.

Autor:

Kail et al. (2022), p.38

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

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

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

18.70€ per hour

4.3 Atividades de implantação

Comentários:

There are no establishment activities needed.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Mowing annually at the end of July
Comentários:

The farmer in this case study mowed the grass and removed the biomass to prevent nutrient saturation in the riparian buffer. However, the amount of hay yield is small and not relevant according to the farmer.

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 mowing ha 1,0 25,0 25,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 25,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 27,47
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

121€/ha were covered by the state of Saxony as a subsidy (AL 5b- self-vegetated perennial needs on arable land; SMUL Sachsen, 2015).

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

A riparian buffer that developed from set-aside land with naturally recovered vegetation is not costly, as it requires only one mowing operation per year and nothing else. However, the buffer consumes agricultural land, leading to a reduction in agricultural production.

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):

775,00

Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

https://whh-kliwes.de/mapview

Zona agroclimática
  • Subúmido

Length of growing period (LGP): 209
(https://www.umwelt.sachsen.de/dauer-der-vegetationsperiode-30631.html)

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

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):
  • Grosso/fino (arenoso)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Grosso/fino (arenoso)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)
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.

Gleysol

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

< 5 m

Disponibilidade de água de superfície:

Precário/nenhum

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

A qualidade da água refere-se a:

água de superfície

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Não

5.5 Biodiversidade

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

Normally, a self-vegetated fallow has a high species diversity (depending on the seeds present in the soil) and a medium habitat diversity. Unfortunately, the documented self-vegetated fallow is not properly maintained and the beneficial effects, e.g. species and habitat diversity, are correspondingly low.

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • meia-idade

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)?
  • Grande escala

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

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 financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado

Qualidade da safra

diminuído
aumentado

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído

Área de produção

diminuído
aumentado
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

aumentado
diminuído

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado

Carga de trabalho

aumentado
diminuído

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Escoamento superficial

aumentado
diminuído
Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado

Perda de solo

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

decreased wind erosion

Compactação do solo

aumentado
Reduzido

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo

diminuído
aumentado
Biodiversidade: vegetação, animais

Cobertura vegetal

diminuído
aumentado

Diversidade vegetal

diminuído
aumentado

Espécies exóticas invasoras

aumentado
Reduzido

Diversidade de habitat

diminuído
aumentado
Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da seca

aumentado
diminuído
Especificar a avaliação dos impactos no local (medidas):

The assessment is based on the response of the interviewed farmer and not based on on-site measurements.

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Poluição de água subterrânea/rio

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

The assessment is based on the expertise of the compilers and not based on measurements in the case study.

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?
Outras mudanças climáticas graduais changing weather conditions aumento bem

6.4 Análise do custo-benefício

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

levemente negativo

Retornos a longo prazo:

levemente negativo

Comentários:

No establishment costs. Comment by the farmer: "There is no benefit at all".

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?
  • 0-10%

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 compilador ou de outra pessoa capacitada
Increased infiltration rates
Reduced erosion and nutrient runoff into watercourse
Deeper roots, such as those of trees, stabilize river banks against break-off during heavy rainfall.
Trees increase shading and microclimate for stream species.

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?
Loss in yield due to loss of arable land. Accordingly, the yield loss should be offset by subsidies. Use grass mixture as fodder.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

1

  • entrevistas com usuários de terras

1

  • compilação de relatórios e outra documentação existente

6

Quando os dados foram compilados (no campo)?

16/03/2023

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Kail et al. (2022): Ökologische Funktionen von Gewässerrandstreifen. LfULG Broschüre

Disponível de onde? Custos?

https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/40152

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Cole et al. (2020): Managing riparian buffer strips to optimise ecosystem services: A review. Agriculture, Ecosystems & Environment 296

URL:

https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.106891

Título/ descrição:

SMUL Sachsen (2015): Förderperiode 2014-2020 - Art. 28 der Verordnung (EU) Nr. 1305/2013 - Richtlinie Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen (RL AUK/2015) - Sächsisches Agrarumwelt- und Naturschutzprogramm (AUNaP)

URL:

https://www.smul.sachsen.de/lfulg/download/AUK-Massnahmen-Ueberblick.pdf

Título/ descrição:

Hebblethwaite & Somody (2008): Progress in Best Management Practices. In: The Triazine Herbicides. 50 years Revolutionizing Agriculture

URL:

https://doi.org/10.1016/B978-044451167-6.50035-0

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