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

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

Faculty of Agriculture, University of Peradeniya, Sri Lanka (AGRI.PDN) - Шри-Ланка

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

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

Пояснения:

Urea is the type of nitrogen fertilizer available in Sri Lanka. Urea is readily soluble in water and hydrolyses to ammonia which in turn is converted to nitrate by microorganisms. Nitrate can be lost by leaching, volatilization, and denitrification in paddy fields. However, slow release fertilizer (SRF) releases the N in urea slowly to the soil and allows efficient uptake by the crop at the right time. Hence, it reduces the negative environmental impacts associated with N losses and also maintains adequate productivity in rice cultivation. In addition, this technology reduces CO2 emissions from rice husks to the atmosphere.

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Rice husks, a waste product generated in rice mills, can release its carbon as a greenhouse gas (GHG) to the atmosphere through burning or decomposition. Converting it into biochar and intercalating (filled) with urea can produce a slow-release nitrogen (N) fertiliser that improves N-use efficiency while minimizing GHG emissions.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Rice husks are often considered as a waste, and its carbon is released to the atmosphere as carbon dioxide (CO2) which is a greenhouse gas (GHG) through either decomposition or burning as a biofuel. However, rice husks can be converted into biochar – where its carbon is stable - with a large number of micro and sub-micron size pores in a honeycomb-like structure. Rice husk biochar was produced using an improved batch pyrolizer, “Kunthaniya”, at a temperature of between 450°C and 650°C. Pore spaces in rice husk biochar can be intercalated (filled) with urea and then, slow-release fertilizer (SRF) pellets can be produced through the use of a suitable biodegradable binder. This SRF has found to be more efficient in improving the N-use efficiency, hence the urea requirement of paddy fields in Sri Lanka can be reduced by about 25%, further contributing to environment sustainability. It has been well documented that biochar can improve soil physical, chemical and biological properties in a sustainable manner. This process is a contribution to creative recycling of agricultural waste.
The SRF technology was evaluated against current farmer practice in rice cultivated area in Mahakanumulla village, Anuradhapura district, Sri Lanka. The area belongs to the Dry Zone of Sri Lanka (mean annual rainfall <1750mm). Rice is cultivated during two seasons, yala (May-September) and maha (December – February): the yala season is generally drier. Farmers rely on irrigation water supplied from a small village tank. The SRF was transported to farmers’ fields and applied at 2 weeks (@ 100 kg/ha), at 4 weeks (@ 170 kg/ha) and 7 weeks (@ 145 kg/ha) after direct seeding.
Farmers indicated that the granule size was large and light, hence they had some concerns about even distribution of fertilizer. They perceive that plants receive N slowly compared to granular urea - suggesting the slow releasing nature of the new technology. They did not observe any yield difference. Obtaining rice husks in large quantities from rice mills to produce biochar can sometimes be difficult in some areas of the country due to competition for use in the poultry industry. Some farmers may be discouraged to implement this technology due to lack of knowledge: this can be overcome through extension officers operating at field level.

This new technology qualifies as a sustainable land management practice in number of ways. First it increases N-use efficiency in paddy fields, second it reduces the urea requirement by 25% while sustaining productivity, third it recycles agricultural wastes in paddy fields, fourth, repeated application of SRF improves soil fertility through rice husk biochar, and finally it reduces GHG emissions.

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

Год начала реализации:

2021

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:

• в качестве научного/ полевого эксперимента
• через проекты/ внешнее вмешательство

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

• повышение производства
• снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
• смягчение последствий изменения климата
• создание благоприятных экономических условий
• создание благоприятных социальных условий

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

Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Нет

3.3 Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?

Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?

• Нет (см. пункт 3.4)

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :

• сочетание богарных и орошаемых земель

Пояснения:

Rice farmers in Mahakanumulla mainly depend on irrigation water supplied from a small tank located above the rice fields. However, farmers do not irrigate rice fields if they receive adequate rainfall. But, increasingly, farmers depend on irrigation water due to decreasing rainfall during the growing season.

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

• Комплексное управление почвенным плодородием
• Управление отходами/ сточными водами

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Пояснения:

Application of SRF to the crop at the required growth stages to improve the soil fertility and, thus, crop productivity.

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

Пояснения:

The SRF technology improves soil fertility by reducing nitrogen (N) loss from the soil due to leaching. And it also reduces accumulation of excess N in surface and ground water bodies, preventing water pollution.

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :

• снижение деградации земель

Пояснения:

The use of conventional N fertilizers to cultivate rice for a long period of time causes higher N losses from the soil and results a potential risk of environment pollution. Application as an SRF reduces the losses of N from the soil, increases crop nutrient uptake and increases crop productivity. The reduced losses mitigate soil fertility degradation and deterioration of water quality.

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:

• на площадь, где применяется Технология

другая/ национальная валюта (название):

LKR

Если это необходимо, укажите обменный курс от доллара США к местной валюте (например, 1 доллар США = 79,9 бразильского реала): 1 доллар США =:

275,0

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

	Деятельность	Время (сессия)
1.	Collection of paddy husk from rice milling stations	2 months before cultivation
2.	Pyrolyzing of paddy husk using a pyrolizer or a kunthani	6 weeks before cultivation
3.	Mixing with urea, ERP and other ingredients and pelletizing	4 weeks before cultivation
4.	Drying the pellets (SRF)	2 weeks before cultivation
5.	Packing and transporting SRF to the rice fields	1 week before cultivation

Пояснения:

One of the major raw materials to produce SRF is rice husks and it can be supplied from rice milling stations, generally available year-round. However, there is competition for rice husks in the market because of demand from the poultry industry. Hence, finding rice husks is sometimes difficult in some areas of the country.

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда	Manufacturing SRF	Labour days	2,5	1500,0	3750,0
Удобрения и ядохимикаты	Urea	kg	200,0	270,0	54000,0
Строительные материалы	Binding materials 1	kg	10,0	25,0	250,0
Строительные материалы	Binding materials 2	kg	10,0	250,0	2500,0
Строительные материалы	Rice husk biochar	kg	200,0	50,0	10000,0
Общая стоимость запуска Технологии					70500,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США					256,36

Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

Project funded by the National Research Council of Sri Lanka (Grant No. : NRC TO-16/07)

Пояснения:

SRF was given to the farmer, free, for application. The cost of SRF was borne by the project funded by the National Research Council of Sri Lanka (Grant No. : NRC TO-16/07)

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

	Деятельность	Сроки/ повторяемость проведения
1.	Application of first dose of SRF	2 weeks after direct seeding of rice
2.	Application of second dose of SRF	4 weeks after direct seeding of rice
3.	Application of third dose of SRF	7 weeks after direct seeding of rice

Пояснения:

Application of correct amount of SRF at the correct growth stage of the rice crop is important for efficient uptake of N to the crop and reduce losses.

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

	Опишите затраты	Единица	Количество	Затраты на единицу	Общая стоимость на единицу	% затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда	Labour for SRF application	Labour days	3,0	1500,0	4500,0	100,0
Общая стоимость поддержания Технологии					4500,0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США					16,36

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

Labour availability and finding raw materials are the major factors that affect the cost.

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 :

The altitude of the area is 112m. An undulating pattern of topography is a distinct feature of this landscape. The rice is cultivated mainly in the valley area of the catena and other upland crops are cultivated in the crest area of the catena.

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.

Rice growing soils of the Mahakanumulla area are classified as Alfisols (Typic endoaquaalf). The soil is poorly drained. The pH of the soil is in the neutral range (6.05-7.23). Soil EC (55.5-143.0 µs/cm, 1:2.5 soil:water) values did not show any occurrence of soil salinity. Av. P content of the soil (Olsen P) was low for rice growth (<5 mg/kg) and ranged from 2.9-3.5 mg/kg. Av. K content of the soils was medium to high for rice growth and ranged from 61.3-99 mg/kg.

5.4 Доступность и качество воды

Является ли солёность воды проблемой?

Нет

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

The amount of water supplied through the irrigation is limited during the dry season (yala). The water quality is affected by soil macro-nutrients (N, P, K) added as fertilizers to the soil. Due to the undulating topography of the landscape, those soil nutrients can wash-off from higher positions to lower positions due to surface runoff and leaching into the ground water and accumulating in the water bodies in the lower positions of the catena.

5.5 Биоразнообразие

Комментарии и дополнительная информация по биоразнообразию:

Number of different tree species, wild animals, birds, insects and aquatic life can be observed around Mahakanumulla village. Forest patches can be identified mostly around the small tank, and those areas are habitats for multiple wild animals and birds.

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Most of the land users are dependent on full time rice farming. But some land users use rice farming as a secondary source of income and do other jobs in the city. Most of the younger generation in the village are migrating for jobs in the cities.

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:

• индивидуальная, оформленная в собственность

Право землепользования:

• индивидуальное

Право водопользования:

• общинное (контролируемое)

Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?

Нет

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

Пояснения:

The villagers of Mahaknumulla have access for most of the resources like infrastructure and energy/electricity/fuel. But most of the villagers/landusers complain about technical assistant/support for agricultural practices, finding markets for their produce and availability of good quality drinking water. The villagers go to nearby shops to buy day-to-day needs, but they have to go to the town, which is 8-10km away, for other services such as health and financial services.

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

Биоразнообразие: растительность, животный мир

Климат и снижение риска стихийных бедствий

Укажите оценку внешних воздействий (измерений):

Plant growth parameters and yield

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	увеличение или уменьшение	Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры		увеличилось	не известно
среднегодовое количество осадков		снизилось	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

• отдельные случаи/ эксперимент

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

5 farmers/households

6.6 Адаптация

Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?

Нет

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
This technology uses less chemical fertilizer and therefore it is good for their health and environment
This technology gives better crop growth and slightly higher yield
Biochar could improve the fertility of the soil

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
SRF reduces the N losses from the soil and allows the rice crop to uptake N effectively from soil at required growth stages. Efficient N uptake promotes the crop growth and increase the productivity.
Reduced N losses of SRF directly influence the water quality by reducing the losses of N through surface runoff and leaching and avoid accumulation in water bodies at the lower positions of the landscape.
Rice husks, which is are good source of C, are utilized for SRF production; hence it promotes C sequestration as it is added back to the soil as biochar. It improves the soil organic carbon pool and promotes carbon sequestration in soil.
Utilizing rice husks by returning back to the rice fields is an effective solution for rice waste management.
If the SRF production technology can be transferred to farmers, their societies can produce the SRF by themselves from the wastes generated in small scale rice mills.

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей	Возможные пути их преодоления/снижения?
Additional cost despite reduced chemical fertilizer	increased crop yields can partially compensate this. They can produce their own SRF if the production technology is transferred to them
Uneven distribution of nitrogen in the field	Changing the water management practices that have been currently adopted by farmers

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов	Возможные пути их преодоления/снижения?
The raw materials need to be formulated accurately to get the benefits of the technology. Hence, technical knowledge and experience is required when preparing SRF.	Proper guidance and technical support from the beginning to the end of the process is essential. This can be achieved through educating and training extension officers to teach and disseminate knowledge for farmers.

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Preparation of Biochar as a Soil Amendment from Rice Husk and Corn Cob by Slow Pyrolysis Process, S.T. Munasinghe, R.S. Dharmakeerthi, P. Weerasinghe and L.G.S. Madusanka, ISSN 0041-3224

Где опубликовано? Стоимость?

Tropical Agriculturist Journal

Название, автор, год публикации, ISBN:

Changes in Structural and Chemical Properties of Rice Husk Biochar Co-pyrolysed with Eppawala Rock Phosphate under Different Temperatures, D.K.R.P.L. Dissanayake, R.S. Dharmakeerthi, A.K. Karunarathna and W.S. Dandeniya, ISSN: 2706-0233

Где опубликовано? Стоимость?

Tropical Agricultural Research Journal

Название, автор, год публикации, ISBN:

Biochar Based Slow-Release Urea Fertilizer: Production and Assessing the Effects on Growth of Lowland Rice and Nitrogen Dynamics in an Alfisol, M.K.N.W. Jayarathna, R.S. Dharmakeerthi and W.M.U.K. Rathnayaka, ISSN: 2706-0233

Где опубликовано? Стоимость?

Tropical Agricultural Research Journal

7.3 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию

Название/ описание:

Changes in Structural and Chemical Properties of Rice Husk Biochar Co-pyrolysed with Eppawala Rock Phosphate under Different Temperatures

Адрес в сети Интернет:

http://192.248.43.153/bitstream/1/3160/2/PGIATAR_30_1_19.pdf

Название/ описание:

Biochar Based Slow-Release Urea Fertilizer: Production and Assessing the Effects on Growth of Lowland Rice and Nitrogen Dynamics in an Alfisol

Адрес в сети Интернет:

https://tar.sljol.info/articles/abstract/10.4038/tar.v32i2.8464/

7.4 Общие комментарии

The WOCAT questionnaire on SLM technologies covers all the aspects that can affect on the sustainability of natural and human environment.