1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)

National Research and Development Institute for So (National Research and Development Institute for So) - Румыния

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Когда были собраны данные (на местах)?

18/05/2015

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?

Нет

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Miscanthus sinensis gigantheus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop on soils contaminated with heavy metals.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Cropping Miscanthus sinensis gigantheus mainly addresses the problem of land contamination with toxic materials namely soil pollution with heavy metals due to industrial activities. Miscanthus is a perennial warm-season grass used as a commercial energy crop. The plant is a sterile hybrid, unable to produce viable seed, vegetative propagation being by rhizomes, therefore reducing the risk to become invasive. Its special type of photosynthesis (C4) implies the return of the nutrients in the rhizomes during the cold season. As temperatures cool in the fall, the dark green foliage fades to buff and drops, leaving the stems which are the most important commercial part of Miscanthus. Regarding cropping on contaminated soils, research has shown that the amount of heavy metals uptaken by Miscanthus is extremely low, making the plant unsuitable for phytoextraction but allowing it to be used for green energy or in various other fields like pulp and paper industry, without any risk. Miscanthus sinensis gigantheus stands for an alternative crop, from which an annual income can be obtained, instead of food crops and fodder that can represent a risk for human and animal consumption in areas with soils contaminated with heavy metals.

The aim of this technology is to assure a sustainable use of polluted soils with heavy metals through cultivation of energy crops with economic value and very few risks for humans, animals and environment. Studies of Miscanthus sinensis gigantheus behaviour on contaminated soils with heavy metals showed that very small amount of Pb (Lead) and Cd (Cadmium) were detected in the upper parts of the plants. In comparison, higher amounts of heavy metals is being retained at root level in rhizomes, which in time will decrease when root system will develop deeper, in less affected soil horizons as roots can reach 2-3 m in depth. The applied technology increases overall soil quality in terms of organic matter, nutrients and structure. Miscanthus cropping enhances the nutrients cycle in the plant–soil system. As a result of the high input of leaves, rhizomes and roots, the alluvial sandy loam soils, on which Miscanthus is currently croped, can benefit of increased organic carbon amount.

The establishment phase takes place on arable land (annual cropland) which after implementation will become a permanent cropland with perennial (non-woody) cropping, as the crop has the potential to be in the ground for at least 15 years. Miscanthus cropping technique consists of the following: weeding the site in July-August by spraying herbicides for controlling perennial weeds, deep ploughing in October-November to improve subsoil structure and soil aeration possible affected by compaction or hardpan, harrowing in February-April to ensure an adequate seedbed for rhizomes and planting in March-May. Early planting is being recommended as it takes advantage of spring time soil moisture and allows an extended first season of growth. The operation can be made using a modular potato planter or specialized planter like Miscanthus ETPM4. The planting rate is 10 000 rhizomes per hectare in order to provide a good crop density required to achieve optimal yields from year three onwards and effective weed suppression through competition. Rhizomes need to be planted at a depth of 8-15 cm and at 1m x 1m wide spacing. The crop is harvested annually during February-March, typically with conventional farm machineries or specialized ones like Miscanthus CRM Harvesting Cropper. The crop needs 3 to 4 years to reach a mature yield between 15-18 t/ha. The technology requires mechanized agricultural operations and investments in specialized equipment, if necessary.

The technology is applied mainly on alluvial sandy loam soils (Fluvisols), with deep depths, on low lands with flat-gentle slops (0-5%), placed in valley floors/floodplains. The climate is temperate, semi-arid, with an average annual rainfall between 550-600 mm. The plots cropped with Miscanthus are privately owned but leased. Size of crop land where the technology is applied is usually small up to 2 ha. The farmers receive agricultural subsidies and the production system is mechanized and market oriented.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:

• менее 10 лет назад (недавняя)

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:

• через проекты/ внешнее вмешательство

Пояснения (тип проекта и т.д.):

from 2008

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Пояснения:

Major land use problems (compiler’s opinion): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).
Major land use problems (land users’ perception): Soil contamination with heavy metals (Pb, Cd, Zn).

Если использование земель изменилось с началом применения Технологии, укажите тип землепользования до применения Технологии:

Cropland: Ca: Annual cropping

3.3 Дополнительная информация о землепользовании

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :

• богарные земли

Число урожаев за год:

• 1

Поясните:

Longest growing period in days: 240Longest growing period from month to month: April until October

3.4 Категория УЗП, к которой относится Технология

• Улучшение почвенного/ растительного покрова
• Комплексное управление почвенным плодородием

3.5 Распределение Технологии по площади

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :

• равномерно-однородное применение на определенной площади

Если Технология равномерно применяется на той или иной территории, укажите ее приблизительную общую площадь:

• 0,1-1 км2

Пояснения:

Total area covered by the SLM Technology is 0.14 m2.

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Пояснения:

Main measures: vegetative measures
Secondary measures: management measures
Type of vegetative measures: aligned: -linear

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

Пояснения:

Main causes of degradation: release of airborne pollutants (urban/industry…) (Heavy metals contamination (Pb, Cd, Zn))
Secondary causes of degradation: governance / institutional (Non-ferrous industry was a strategic activity in communist period with high mass production on the expense of environmental investments (e.g. filters).)

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :

• снижение деградации земель

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

4.2 Спецификация / пояснения к техническому рисунку

Schematic diagram indicating the spatial distribution of Mischantus rhizomes (1 m between plants) - part of the planting technology
Technical knowledge required for land users: moderate
Main technical functions: increase of biomass (quantity), retain heavy metals at roots level
Secondary technical functions: improvement of ground cover, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), improvement of subsoil structure (hardpan), increase in organic matter, reduction in wind speed
Aligned: -linear
Vegetative material: C : perennial crops
Number of plants per (ha): 10000
Vertical interval between rows / strips / blocks (m): 1
Spacing between rows / strips / blocks (m): 1
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 1
Width within rows / strips / blocks (m): 1
Perennial crops species: Miscanthus sinensis gigantheus
Change of land use practices / intensity level: from rotational cropping to mono-cropping
Major change in timing of activities: from land preparation and planting in the first year to only harvesting from year 3 to 15

4.3 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

другая/ национальная валюта (название):

Lei

Укажите обменный курс между долларом США и местной валютой (если уместно): 1 доллар США =:

4,0

4.4 Мероприятия, необходимые для начала реализации

	Деятельность	Тип мероприятия	Сроки
1.	Treatment with herbicides	Мероприятия с использованием растительности	month VII -VIII
2.	Deep ploughing	Мероприятия с использованием растительности	month X-XI
3.	Soil preparation by harrowing	Мероприятия с использованием растительности	month II-IV
4.	Planting	Мероприятия с использованием растительности	month III-V

4.5 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда		ha	1,0	102,0	102,0	93,0
Оборудование	machine use	ha	1,0	237,0	237,0	93,0
Посадочный материал	seeds	ha	1,0	2180,0	2180,0	93,0
Посадочный материал	biocides	ha	1,0	62,0	62,0	93,0
Общая стоимость запуска Технологии					2581,0

Пояснения:

Duration of establishment phase: 9 month(s)

4.6 Поддержание/ текущее обслуживание

	Деятельность	Тип мероприятия	Сроки/ повторяемость проведения
1.	Harvest	Мероприятия с использованием растительности	month II-III
2.	Harvest	Управленческие	month II-III

4.7 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда		ha	1,0	25,0	25,0
Оборудование	machine use	ha	1,0	124,0	124,0
Общая стоимость поддержания Технологии					149,0

Пояснения:

Machinery/ tools: MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor, MISCANTHUS ETPM4 Planter; MISCANTHUS CRM HARVESTING Cropper; Deep Reversible Plough; Disc Harrows; Sprayers machime; Tractor
The costs are indicated per ha of land where the technology is implemented. The establishment costs are high but after this in the next 15 years the crop requires only harvesting. As part of the National Rural Development Programme, energy crops receive a subsidy of 173 US $ per ha. Prices are for spring 2015.

4.8 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

The price of rhizomes (seeds) per hectare and harvesting activity involving special machines that cut and chop stems are the most determinate factors affecting the costs.

5.1 Климат

5.2 Рельеф

5.3 Почвы

5.4 Доступность и качество воды

5.5 Биоразнообразие

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 0.5% - 1%
100% of the land users are average wealthy and own 75% of the land.
and own 25% of the land.

5.7 Средний размер земельных участков, арендуемых или находящихся в собственности землепользователей, применяющих Технологию

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:

• индивидуальная, не оформленная в собственность

Право землепользования:

• аренда

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

Доходы и затраты

Другое социально-экономическое воздействие

Социальное и культурное воздействие

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

Почвы

Биоразнообразие: растительность, животный мир

Климат и снижение риска стихийных бедствий

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата

	Сезон	Тип изменения климата/ экстремального явления	Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры		увеличилось	хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Погодные стихийные бедствия

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
местные ливневые дожди	хорошо
местные ураганы	хорошо

Стихийные бедствия климатического характера

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
засухи	плохо

Гидрологические стихийные бедствия

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
регулярные наводнения (выход рек из берегов)	хорошо

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
сокращение вегетационного периода	не известно

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?

6.5 Внедрение Технологии

• более 50%

Если возможно, дайте количественную характеристику (число домохозяйств и/или площадь применения):

1 land user family

Пояснения:

The farmers receive subsidies provided for energy crops.
There is no trend towards (growing) spontaneous adoption of the technology. The establishment costs are considered high.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
High economic value of the crop
Simple agricultural technique
Low-cost of maintenance / recurrent activities

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
This technology allows a sustainable land use of contaminated soils with heavy metals with minimum risk for humans, animals and environment
It is very effective for biomass production with multiple uses: biofuel, animal bedding or cellulose production
Miscanthus sinensis gigantheus is a phytoexcluder with low heavy metal uptake from contaminated soils

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей	Возможные пути их преодоления/снижения?
High costs for initial establishment. The cost of rhizomes (seeds) represents 85% of total initial investment costs	Initial costs could be reduced if a proportion of the crop is used as a “mother crop” for the production of rhizome cuttings
High costs for purchasing special machines for harvesting activity	Subsidizing
Undeveloped energy crop market	Support for creating local or regional markets for energy crops

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов	Возможные пути их преодоления/снижения?
Low suitability on lands without phreatic input	Selecting sites with good groundwater availability
Relatively long period (three to four years) for achieving a mature yield	Maintaining the energy crop subsidies

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2013. Reduced uptake of Cd and Pb by Miscanthus sinensis x giganteus cultivated on polluted soil and its use as biofuel, Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), Vol. 12 Issue 2, pp: 233-236

Название, автор, год публикации, ISBN:

Barbu, C.H., Pavel, P.B., Sand, C.; Pop, M.R., 2009. Miscanthus sinensis gigantheus’ behavior on soils polluted with heavy metals, Metal Elements in Environment, Medicine and Biology, Tome IX, Cluj University Press, pp: 21-24