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

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)

Sustainable Management of River Oases along the Tarim River, China (SuMaRiO / GLUES)

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

Universität Hohenheim - Германия

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Когда были собраны данные (на местах)?

14/05/2015

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

Да

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Drip irrigation under plastic mulch, associated with drainage, to reduce water demand and improve cotton yields in Xinjiang Province, China.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

The dry climate and the long hours of sunshine make Xinjiang especially suitable for production of high quality cotton, and as a result some 40% of China’s cotton is grown here. But there are two main problems: shortage of water and salinization of the soil. Farmers who use the traditional flood irrigation method, and don’t have a drainage system, tend to abandon their fields when they become too saline - and then they look for new land to cultivate. A combination of mulching and drip irrigation can be very effective but still needs careful management. Drip irrigation helps to save water for farmers - and for the environment. But it is still very important to install a drainage system to dispose of surplus water in order to reduce the risk of salinization of the soils. Every four cotton rows are covered with transparent polyethylene film and as a result approximately 80% of the ground surface is covered by the plastic mulch. Plastic mulch and drip lines are placed with a specially equipped tractor.

Purpose of the Technology: Low temperatures and dry soil at sowing, in combination with soil salinity, hinder early plant growth. Plastic mulching increases soil temperature, reduces the need for irrigation, and also helps control salinity in the root zone and suppresses weeds, thereby increasing yields by 10–30% (and improving quality also) (Wang, R. et al., 2011). In the first stages after sowing the climate is particularly cold. With plastic mulching the cotton plants can be sown earlier, because the soil will not cool down during the night as much as without plastic mulch.

Establishment / maintenance activities and inputs: For the establishment of the new technology of drip irrigation under plastic mulch, it is simultaneously essential to install a drainage system to avoid raising the groundwater level and causing salinity. For the installation of the drip lines, the transparent plastic film and the seeding, a tractor and a special tool for the installationis needed: one acre can be installed in a day. After the emerging of the cotton plants, holes must be cut in the plastic film so that the cotton plants can emerge. After harvesting, the drip lines and the plastic film must be collected and recycled. If the plastic is left behind it will pollute the soils and injure livestock if they eat it. Furthermore plastic residues in the soil can reduce subsequent yields, as roots are physically inhibited. After the collection of the plastic residues, if there is no adequate drainage system, the field needs to be flooded to flush the salt layer, which has accumulated below the root zone, deeper into the soil. If the field is not flooded the salt will negatively affect the next years’ cotton plantation.

Natural / human environment: Southern Xinjiang is an arid region with 50 to 90 mm per year. Most precipitation occurs between June and August. It is classified as a temperate cold desert climate. For drip irrigation under plastic mulch, it is principally surface water that is used, which is delivered to the field via channels from reservoirs to the fields. The reservoirs are filled in summer with the floods along the Tarim River. The untreated surface water is of poor quality - for agricultural use only. For drip irrigation, the water needs to be treated to avoid blocking the drip outlets. The overall technology is expensive, and only land user groups and communities can afford the machines and the materials.

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:

• 10-50 лет назад

2.7 Внедрение Технологии

Пояснения (тип проекта и т.д.):

It is not clear how the technology was invented.

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

• повышение производства

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

Пояснения:

Major land use problems (compiler’s opinion): Water use conflicts between agriculture and natural vegetation, soil salinization, desertification.

Major land use problems (land users’ perception): Soil salinization and water shortage.

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Cropland: Ca: Annual cropping

Livestock is grazing on crop residues

Constraints of wastelands / deserts / glaciers / swamps: water availability, evaporation

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

Forests / woodlands: Fn: Natural

3.3 Дополнительная информация о землепользовании

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :

• полное орошение

Число урожаев за год:

• 1

Поясните:

Longest growing period in days: 220Longest growing period from month to month: March to October with irrigation

3.4 Категория УЗП, к которой относится Технология

• Улучшение почвенного/ растительного покрова
• Водоотвод и осушение

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:

• > 10 000 км2

Пояснения:

It might be used also in other provinces. But this not known to the author.

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Пояснения:

Main measures: management measures

Secondary measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: mulching

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

Пояснения:

Main type of degradation addressed: Cs: salinisation / alkalinisation, Ha: aridification

Secondary types of degradation addressed: Pw: waterlogging

Main causes of degradation: soil management (Most fields have no drainage - Increase of groundwater - salinization of soils), crop management (annual, perennial, tree/shrub) (cotton monoculture), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Deforestation to gain new arable land), over abstraction / excessive withdrawal of water (for irrigation, industry, etc.), wind storms / dust storms (Dust storms, blow out of top soil), droughts (It is an arid climate), population pressure (Doubling of population during the last thirty years.), land tenure (Land belongs to the state), poverty / wealth (Family farmers are poorer than city dwellers), education, access to knowledge and support services (Poorer farmers have less access to extension services.)

Secondary causes of degradation: industrial activities and mining (There is oil production in the region, but it was not studied), discharges (point contamination of water) (Non-point source pollution and drainage water discharge from the fields.), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (use of surface and ground water for large scale irrigation), floods (Floods are necessary for the region (riparian forests))

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :

• снижение деградации земель

Пояснения:

Main goals: mitigation / reduction of land degradation

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

4.2 Спецификация / пояснения к техническому рисунку

There are double rows of cotton 20 cm apart, with a drip line between. 40 cm then separates each double row. Two double rows are covered by one length of plastic mulch. There is a small strip of bare soil between each length of plastic mulch. Mulch covers around 80% of the soil surface.

Location: Korla City. Xinjiang Province / China

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (For the easy and fast installation a tractor is needed)

Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: improvement of ground cover, increase of biomass (quantity), increase of water use efficiency

Secondary technical functions: improvement of surface structure (crusting, sealing), increase / maintain water stored in soil

Mulching
Material/ species: transparent plastic (Polyethylene), thickness: 0.08 mm
Quantity/ density: 7100 m/ha
Remarks: 1.4 m width in lines with spacing of 20 cm between lines

Change of land use practices / intensity level: Change from flood irrigation to drip irrigation

Major change in timing of activities: Plastic mulch enables early sowing of cotton

4.3 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Укажите денежные единицы, использованные для подсчета затрат:

• Доллары США

4.4 Мероприятия, необходимые для начала реализации

	Деятельность	Тип мероприятия	Сроки
1.	Tractor
2.	Drip line installation, plastic mulch and seeding tool	Агрономические	At sowing
3.	Making holes for the (cotton) plants in the plastic mulch.Maintaining hoses	Агрономические	After emerging

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	Drip line installation	ha	1,0	3,0	3,0	100,0
Оплата труда	Machine use	ha	1,0	5,0	5,0	100,0
Оборудование	Tractor	Piece	1,0	5000,0	5000,0	100,0
Посадочный материал	seeds	kg	30,0	3,0	90,0
Строительные материалы	Plastic mulch		1,0	32,0	32,0	50,0
Строительные материалы	Black dripe lines	Set	1,0	380,0	380,0	50,0
Общая стоимость запуска Технологии					5510,0

Пояснения:

Duration of establishment phase: 0.33 month(s)

4.6 Поддержание/ текущее обслуживание

	Деятельность	Тип мероприятия	Сроки/ повторяемость проведения
1.	Ploughing and leveling of field.	Агрономические	Before sowing
2.	Irrigation
3.	Removal of the drip lines and the plastic mulch

4.7 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда	Collecting mulch	ha	1,0	5,0	5,0	98,0
Удобрения и ядохимикаты	Irrigation and flooding water		1,0	8,0	8,0	100,0
Общая стоимость поддержания Технологии					13,0

Пояснения:

Machinery/ tools: tractor with installation tool for the drip irrigation under plastic mulch, other tools: hoe

The costs for the machine, the plastic hoses and the plastic mulch are calculated above are for 1 ha and were calculated on the basis of 2013 (subsequently costs have risen). Water price: 0.019 CNY/m3. Farmers need 3000 m3 per ha.

5.1 Климат

5.2 Рельеф

Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:

• не имеет значения

Комментарии и дополнительные сведения по условиям рельефа/ топографии :

Altitudinal zone: altitudes of 800 to 1300 meters

5.3 Почвы

Если возможно, приложите полное описание почв или укажите доступную информацию, например тип почв, рH/ кислотность почв, ёмкость катионного обмена, содержание азота, содержание солей и т.д.

Soil fertility: low - medium

Soil drainage / infiltration: medium

Soil water storage capacity: medium high

5.4 Доступность и качество воды

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

Ground water table: also < 5 m and the installation of drip irrigation under plastic mulch should be installed with a drainage system. If the groundwater table is too high salinisation of the soil will be the result

Availability of surface water: For the drip irrigation under plastic mulch mostly surface water is used. It is diverted by channels to the agricultural fields. There must be a good water availability at the fields.

Water quality (untreated): For the drip irrigation under plastic mulch the water quality must be quite high, otherwise the small holes of the drip lines will be blocked soon.

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Difference in the involvement of women and men: Man are doing the earth works in the fields, women do more the harvesting

Population density: 10-50 persons/km2

Annual population growth: > 4%; 7%

5% of the land users are very rich and own 10% of the land (income from large fields of cash crops).
20% of the land users are rich and own 30% of the land (income from cash crops (fruits, cotton)).
40% of the land users are average wealthy and own 30% of the land (income from cash crops (fruits, cotton)).
30% of the land users are poor and own 20% of the land.
5% of the land users are poor and own 10% of the land.

Off-farm income specification: Farmers who have not implemented the drip irrigation under plastic mulch also generate off-farm income.

Manual labour: harvesting

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:

• государственная

Право землепользования:

• общинное (контролируемое)
• аренда

Право водопользования:

• общинное (контролируемое)
• аренда

Пояснения:

All the land belongs to the state. Farmers have the right to use the land for 70 years.

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

Доступность и качество воды

Доходы и затраты

Социальное и культурное воздействие

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

Почвы

Другие экологические последствия

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	плохо
местные ураганы	хорошо

Стихийные бедствия климатического характера

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
засухи	хорошо

Гидрологические стихийные бедствия

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

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата

	Насколько успешно Технология справляется с этим?
сокращение вегетационного периода	хорошо

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

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

No number on households

Пояснения:

100% of land user families have adopted the Technology with external material support

Comments on acceptance with external material support: The government gives subsidies to the farmers who are installing the drip irrigation under plastic mulch.

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: The government want to spread the technology in the whole region by giving subsidies to the farmers.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
helps to save water thus saves costs. How can they be sustained / enhanced? It is subsidies by the government.

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
It helps to save water during the vegetation period and thus helps to reduce the conflicts between the upstream and downstream farmers. How can they be sustained / enhanced? The technology (drip + mulch) needs to be supplemented by installing a drainage system in the fields otherwise there will be a build-up of salinity and farmers will abandon land and move on.

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов	Возможные пути их преодоления/снижения?
Salinization of the soils is increasing The consequence is that the fields are flooded after harvest in November/December to leach out the salt. The water used for drip irrigation plus the water to flush the salts to lower soil layers add up to almost the same amount as if farmers were using the original flood irrigation technology.	drainage system in the fields required.

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Zia-Khan,S., Spreer, W., et al. Effect of dust deposition on stomatal conductance and leaf temperature of cotton in Northwest China.

Где опубликовано? Стоимость?

Water 2015, 7, 116-131; doi: 10.3390/w7010116. www.mdpi.com/journal/water open access.