Tecnologias

Multi-storey intercropping with coffee and fruit trees [Vietnã]

Mô hình trồng xen cây ăn quả trong vườn cà phê

technologies_7387 - Vietnã

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)

co-compilador/a:

Ha Tuan

Nguyen University and CIAT

Vietnã

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Land Use Based Mitigation for Resilient Climate Pathways (LANDMARC)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Alliance Bioversity and International Center for Tropical Agriculture -Vietnam (Alliance Bioversity-CIAT)

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. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Robusta coffee in the Central Highlands of Vietnam is intercropped with pepper vines and fruit trees thus increasing the total planting density. This leads to higher land equivalent ratios compared to monocropping, thereby increasing land use efficiency, profitability, soil protection and resilience.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Robusta coffee in the Central Highlands of Vietnam is intercropped with pepper vines and fruit trees, increasing the total planting density. This leads to higher land equivalent ratios (LER) compared to monocropping, thereby increasing land use efficiency, profitability and resilience. The increased plot-level biomass stock also confers better soil protection, and more biomass is returned to the soil through prunings and natural litter formation.
There are a variety of multi-storey intercropping designs based on coffee (Coffea canephora), black pepper (Piper nigrum), avocado (Persea americana), durian (Durio zibethinus) and macadamia (Macadamia integrifolia). An example of a recommended intercropping design is coffee with pepper vines (supported by living poles of Ceiba pentandra, Cassia siamea, Paulownia spp. etc) and fruit trees at densities of 887 coffee bushes, 336 pepper vines, 28 avocado trees and 28 durian trees per hectare (D’Haeze 2022; Rigal et al. 2023). Agronomic practices such as irrigation and nutrient management need to be adapted to this system. For example, water demand by coffee in the shade of fruit trees is less than in monocropping systems. Other practices can be combined, such as the use of cover crops (e.g., Crotalaria) planted between the other crops to avoid bare land.
This technology is increasingly applied in Dak Lak, Gia Lai, Lam Dong and Dak Nong in the Central Highlands of Vietnam, primarily by the Kinh farmers, while ethnic minorities currently rely more frequently on monocropped coffee systems.
The main purpose of this diversified mixed cropping system it to increase land use efficiency as well as productive, climatic and economic resilience. Price volatility is a huge challenge for farmers, particularly with perennial cropping systems where crop changes as response to economic signals is costly and risky due to time-lag effects.
Quality planting material (e.g., use of scion avocado cultivar 034 for grafting), water-saving irrigation systems, and organic and mineral fertilizers are required alongside a careful planting design that minimizes potential competition between associated crops. For example, the Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD) provides guidelines (Decision No. 3702, 2018) for designing intercropping systems based on coffee.
The main benefit is economic resilience to volatile prices of perennial commodity crops. Given that perennial crops cannot be easily substituted with other crops that have better prices, diversification of cropping systems is key to economic resilience. Furthermore, land use efficiency is increased and thereby more crops can be produced using less area. Tree-level yields remain the same as in monocropping systems, however, after certain years of fruit tree growth (e.g., avocado) there is a potential of coffee tree-level yield decline due to shade effects. It also helps to manage production costs when crops need to be rejuvenated or replanted. Furthermore, carbon stocks in aboveground biomass are increased compared to monocropping systems. This increase in aboveground carbon stocks leads to higher biomass input to the soil due to fresh litter (prunings) and senescent litter (natural).
Land users choose this intercropping model to diversify their income on the same unit of land. This reduces the risks associated with unpredictable price fluctuations. They also note that this system improves resource use efficiency, requiring less fertilizers and irrigation compared to the monocropping systems.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

Vietnã

Região/Estado/Província:

Dak Nong

Especificação adicional de localização:

Hung Binh commune

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
O(s) local(is) tecnológico(s) está(ão) localizado(s) em uma área permanentemente protegida?

Não

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:
  • atráves de inovação dos usuários da terra
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, etc.):

Next to land user's own innovation, the technology is also being introduced and promoted by the department of crop production of the Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD) and the extension systems after refinement through research institutions under MARD such as WASI in the Central Highlands. Furthermore, it is also being introduced by Universities and companies.

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Reduce economic risks due to price volatility

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):
  • Agrofloresta

Terra de cultivo

Terra de cultivo

Especifique:

this questionnaire refers to a variety of crops with different growing season characteristics

O cultivo entre culturas é praticado?

Sim

Em caso afirmativo, especifique quais são as culturas intercultivadas:

Coffee (Coffea canephora), black pepper (Peper nigrum) poles (Ceiba pentandra; Cassia Siamea; Paulownia spp.), avocado (Persea americana, durian (Durio zibethinus), macadamia (Macadamia integrifolia).

O rodízio de culturas é praticado?

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)
Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra:

Não

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura perene (não lenhosa)
  • Cultura de árvores e arbustos
O cultivo entre culturas é praticado?

Não

O rodízio de culturas é praticado?

Não

3.4 Abastecimento de água

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

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Agrofloresta
  • Solo/cobertura vegetal melhorada

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A2: Matéria orgânica/fertilidade do solo
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M1: Mudança no tipo de uso da terra
Comentários:

Composting using agricultural residues, and a change from mono-cropping to agroforestry

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
Degradação da água

Degradação da água

  • Ha: aridificação
Comentários:

Intercropping in combination with cover crops, Intercropping and cover cropping helps increase soil moisture.

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
Comentários:

While the main goal of land users in adopting this technology is to diversify income sources and reduce risks related to price volatility, it also reduces soil degradation by leaving less soil bare compared with the interrows of monocropped coffee and increases biomass input to the soil.

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Planting density of coffee (Coffea canephora) is 3m by 3m. Coffee trees typically grow to a height of 1.5 to 2m, with a canopy width of around 2m. For the associated tree species, the densities depend on the species and the number of species. For example, black pepper (piper nigrum) can be intercropped at a density of 9m x 9m on living tree poles such as Cassia Siamea, Leucena Leucocephala, etc. Pepper vines grow up to 5 m in height and can also be planted at higher density (e.g. 6 x 3m) at the expense of fruit trees. Avocado (Persea americana), Durian (Durio zibethinus), and macadamia (Macadamia integrifolia) can be intercropped at 12m x 12m. These fruit trees share similar sizes and shapes and grow to a height ranging from 5-10m, with a canopy spanning from 6-8m. The study by Rigal et al. (2023) provide a great overview of the diversity of intercropping / agroforestry designs with different species mixtures and planting densities: Rigal C., Duong T., Vo C., Bon L.V., Hoang q.T., Chau T.M.L. (2023) Transitioning from monoculture to mixed cropping systems: The case of coffee, pepper, and fruit trees in Vietnam. Ecological Economics 214:107980.

Autor:

Own illustration based on Rigal et al. (2023) and MARD: Good Agricultural Practices for Robusta Coffee Production.

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:

12

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Nursery with grafted material Dry season
2. Soil preparation April or May; before the onset of the rainy season
3. Planting rainy season
4. Fertilizer application rainy season
5. irrigation dry season
Comentários:

Establishment will take 3 years until first coffee harvests. Harvests of other fruit trees will start later.

4.4 Custos e entradas necessárias para a implantação

Se você não conseguir discriminar os custos na tabela acima, forneça uma estimativa dos custos totais para estabelecer a Tecnologia:

7000,0

Comentários:

This estimate is based on a system of 887 coffee plants, 336 pepper vines, 28 avocado trees (based on grafting with improved variety) and 28 durian trees.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Creating a basin around the tree base for keeping water during irrigation phase
2. Application of fertilizers and pesticides
3. Irrigation
4. Weeding and pruning
5. Guiding the black pepper vines onto the poles and trimming branches of living poles
6. Tying durian fruits to branches by plastic ropes for support
7. Sanitation after each harvest

4.6 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Se você não conseguir discriminar os custos na tabela acima, forneça uma estimativa dos custos totais de manutenção da Tecnologia:

4000,0

Comentários:

The maintenance costs refer to the establishment stage (first 3 years) until first harvest and are based on a system of 887 coffee plants, 336 pepper vines, 28 avocado trees (based on grafting with improved variety) and 28 durian trees.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

production inputs (fertilizers, pesticides), and hired labor. Initial establishment cost of irrigation systems is also costly.

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
Zona agroclimática
  • úmido

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):
  • Médio (limoso, siltoso)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Médio (limoso, siltoso)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

> 50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Precário/nenhum

Qualidade da água (não tratada):

Água potável boa

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Não

5.5 Biodiversidade

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

Considering that it is relative to other sites of the region, I would classify it as medium. Forests have highest diversity, and the mixed coffee agroforestry systems have medium diversity. While other agricultural land has low diversity.

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:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • meia-idade
  • idosos

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

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

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

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
Comentários/especificar:

Profitability and risk mitigation has increased, which is the main reason why there is adoption at scale.

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Profitability and risk mitigation has increased, which is the main reason why there is adoption at scale.

Diversidade de produtos

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Product diversity could still be increased.

Renda e custos

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Costs increase initially, but over time the benefits outweigh the costs. In some cases, external financial support is needed to adopt the practice.

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Income sources increase from 1 (i.e., coffee) to several (e.g., pepper, avocado, durian).

Carga de trabalho

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Work efficiency increases when intercropping, compared to having the crops separately on different fields as monocrops. Nonetheless, the workload is larger when simply comparing to 1 coffee monocropping field.

Impactos ecológicos

Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Soil moisture increases due to the change in microclimate from shade trees and cover crops.

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Soil cover increases through the use of selective weeding or cover crops. Current practices often leave their soils bare exposing them to erosion during heavy rainfall.

Biodiversidade: vegetação, animais

Cobertura vegetal

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Vegetation cover increases, which is particularly beneficial for soil conservation.

Biomassa/carbono acima do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Above- and belowground C increases, however there is potential to integrate additional trees with higher biomass values.

Diversidade vegetal

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Plant diversity increases. However there is potential to further increase the diversity on the farm.

Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da seca

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Microclimate benefits from shade trees reduce the impact of droughts.

Especificar a avaliação dos impactos no local (medidas):

Combination of literature studies (e.g., Rigal et al. 2023; D'haeze 2022) and own (yet) unpublished observations.

- Rigal C., Duong T., Vo C., Bon L.V., Hoang q.T., Chau T.M.L. (2023)
Transitioning from Monoculture to Mixed Cropping Systems: The Case of Coffee, Pepper, and Fruit Trees in Vietnam,
Ecological Economics 214:107980

- D’haeze, D. (2022). Optimizing water use in the central highlands of Viet Nam: Focus on
the Robusta coffee sector. Hanoi, Viet Nam: IUCN and Gland, Switzerland.

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Capacidade de tamponamento/filtragem

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Increased soil cover improves soil properties and filtering capacity.

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

Literature based and own observations.

For example:
-Cannavo, P., Sansoulet, J., Harmand, J.-M., Siles, P., Dreyer, E., & Vaast, P. (2011). Agroforestry associating coffee and Inga densiflora results in complementarity for water uptake and decreases deep drainage in Costa Rica. Agriculture, Ecosystems & Environment, 140(1–2), 1–13. https://doi.org/10.1016/j.agee.2010.11.005
- Chatterjee, N., Nair, P. K. R., Nair, V. D., Bhattacharjee, A., Filho, E. D. M. V., Muschler, R. G., & Noponen, M. R. A. (2019). Do Coffee Agroforestry Systems Always Improve Soil Carbon Stocks Deeper in the Soil?—A Case Study from Turrialba, Costa Rica. Forests, 11(1), 49. https://doi.org/10.3390/f11010049

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 anual aumento moderadamente
Temperatura sazonal verão aumento moderadamente
Precipitação pluviométrica sazonal estação seca aumento bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca moderadamente
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Deslizamento de terra moderadamente
Desastres biológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Infestação de insetos/vermes bem
Comentários:

The practice is considered an important climate change adaptation strategy, however, more research is needed to provide the the required evidence.

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:

negativo

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:

negativo

Retornos a longo prazo:

positivo

Comentários:

It can take between 5 to 10 years until the relative advantage is achieved, as the associated crops first need to reach their productive stage. Hence, investment costs will be higher until the associated crops can be harvested.

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?
  • 51-90%

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):

Farmers are very sensitive to market signals. For example, the price of durian has increased, so farmers plant more durian. Earlier the same happened with pepper.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
The main advantage is the increased profitability and market/climate risk management.
There are additional benefits such as improvement in soil ecology to manage soil-borne pests and diseases and reduced irrigation need for coffee.
Interest from coffee buyers in sustainable production systems provides another incentive to change practices.
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
More resilient livelihoods
More diversified landscapes
Increased carbon storage capacity

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?
Initial investment costs can be high for some smallholder farmers External financial support is needed through market mechanisms.
There continues to be a need to adapt agronomic practices to the new system design. This knowledge is not yet fully available. Research activities to provide the required evidence and enable the development of guidelines.
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
There continues to be a need to adapt agronomic practices to the new system design. This knowledge is not yet fully available. Research activities to provide the required evidence and enable the development of guidelines.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo
  • entrevistas com usuários de terras

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Rigal et al. (2023) Transitioning from monoculture to mixed cropping systems: the case of coffee, pepper, and fruit trees in Vietnam

URL:

https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2023.107980

Título/ descrição:

Dave D'Haeze (2022) Optimizing water use in the Central Highlands of Viet Nam. Focus on the Robusta coffee sector

URL:

https://iucn.org/sites/default/files/content/documents/2022/bridge_ch_coffee_transformation_final_february_2022-_revised_2_ddh_for_publication.pdf

Título/ descrição:

MARD (2003) Good Agricultural Practices for Robusta Coffee Production.

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