Технологии

Biochar application as a soil amendment [Италия]

Applicazione di biochar come ammendante organico

technologies_1279 - Италия

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 76%

1. Общая информация

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

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:
Специалист по УЗП:

Morari Francesco

University of Padova

Италия

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
University of Padova (UNIPD) - Италия

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

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

Да

1.5 Ссылка на Анкету (ы) по Подходам УЗП (документируется с использованием ВОКАТ)

Carbon farming
approaches

Carbon farming [Италия]

Managing land, water, plants and animals to meet the landscape restoration, climate change and food security.

  • Составитель: Nicola Dal Ferro

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Application of fine-grained charcoal as an amendment to improve the soil quality and mitigate GHG emissions from croplands

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Biochar is a fine-grained charcoal, rich in refractory organic carbon compounds. Biochar is produced from pyrolysis of plant and waste feedstock, i.e. during thermal decomposition of biomass in partial or total absence of oxygen. As a soil amendment, biochar can favour a long-term stabilisation of carbon stocks, serving as a net withdrawal of atmospheric carbon dioxide. From an agronomic point of view, high organic carbon input from biochar can enhance the nutrient and water retention capacity of the amended soil, reducing the total fertilizer requirements.

Purpose of the Technology: Therefore, the application of biochar is proposed as a strategy to reduce the climate and environmental impact of cropland systems as well as improve the soil quality by enhancing its physical-chemical characteristics.

Establishment / maintenance activities and inputs: Due to high recalcitrance of its C compounds, fine-grained biochar can be applied occasionally in the field, although its long-term effect is still being studied. High doses of biochar can be distributed (e.g. > 10 t C ha-1) just before ploughing in order to favour its incorporation, mixing and interaction with soil particles.

Natural / human environment: Potentially, the high stability of biochar C-compounds favours a reduction of GHG emissions by increasing the soil carbon stocks. Potentially, the soil can benefit from biochar application by improving its structure, the water retention capacity and finally the nutrient cycling. Nevertheless, it must be underlined that such technique is still in its infancy and needs testing before it is widespread as an agricultural practice. Although the biochar costs of production are not available, it must be noted that, due to the occasional application, the management costs would be low.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

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

Страна:

Италия

Административная единица (Район/Область):

Italy

Более точная привязка места:

Veneto region

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
  • < 0,1 км2 (10 га)
Пояснения:

This is only a research trial that is now performed at the experimental farm of the University of Padova.

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • в качестве научного/ полевого эксперимента

3. Классификация Технологии УЗП

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

Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Однолетние культуры
Число урожаев за год:
  • 1
Поясните:

Longest growing period in days: 210Longest growing period from month to month: March to OctoberSecond longest growing period in days: 180

Пояснения:

Major land use problems (compiler’s opinion): Soils in the low Venetian plain of the Veneto region generally suffer from a loss of soil organic matter (SOM) that is strongly affected by their natural texture and climatic conditions. Moreover, in the last 50 years intensive tillage practices contributed to a further SOM decrease estimated at 0.02-0.58 t/ha/y of carbon and high intensive monoculture practices implied oversimplification of agro-ecosystems and decline of soil biodiversity. Finally, in the last few years attention is given to excessive GHG emissions from croplands.

Major land use problems (land users’ perception): Decrease of productivity. However to date, few farmers have adopted conservation practices in order to reduce a decline of soil fertility and water quality, symptom of poor perception of the problem.

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • сочетание богарных и орошаемых земель

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • Комплексное управление почвенным плодородием

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A2: Органическое вещество/ почвенное плодородие
Пояснения:

Main measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: manure / compost / residues

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

ухудшение химических свойств почв

ухудшение химических свойств почв

  • Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
Пояснения:

Main type of degradation addressed: Cn: fertility decline and reduced organic matter content

Main causes of degradation: soil management, crop management (annual, perennial, tree/shrub), population pressure

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
Пояснения:

Main goals: mitigation / reduction of land degradation, rehabilitation / reclamation of denuded land

Secondary goals: prevention of land degradation

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: increase in organic matter

Secondary technical functions: improvement of topsoil structure (compaction), increase in nutrient availability (supply, recycling,…), increase / maintain water stored in soil

Agronomic measure: Biochar
Material/ species: Plant feedstock
Remarks: 10-40 t C ha-1 still being studied

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

другая/ национальная валюта (название):

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

0,8

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

21.00

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Biochar input

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Другие Biochar 20t ha 1,0 6000,0 6000,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 6000,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 7500,0
Пояснения:

Life span of biochar is several years but still under study.

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Пояснения:

Costs are only indicative at the moment (2015 y) since a real market is not available.

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

Currently biochar is difficultly available in the market and some estimates report a high cost (300 US $/ t). However, the application of biochar can be done once every several years. As a result, costs are mainly as an initial investment.

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • Умеренно-влажная

Thermal climate class: temperate

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • среднее (1-3%)
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 is low
Soil drainage/infiltration level is medium
Soil water storage capacity is medium

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

< 5 м

Доступность поверхностных вод:

хорошая

Качество воды (без обработки):

питьевая вода хорошего качества

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • средняя

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • товарное/ рыночное хозяйство
Уровень механизации:
  • механизировано/ есть автотранспорт
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Difference in the involvement of women and men: Farmers in the Veneto region are traditionally males due to historical and cultural reasons.

Population density: 200-500 persons/km2

Annual population growth: 0.5% - 1%

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Пояснения:

Average area of land owned or leased by land users applying the Technology: Also 15-50 ha

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Право землепользования:
  • аренда
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • общинное (контролируемое)
  • аренда

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

риск потери продуктивности

увеличил.
снизил.
Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.

Социальное и культурное воздействие

Improved livelihoods and human well-being

decreased
increased
Комментарий/ пояснения:

So far the technology is in its infancy and improvements in livelihoods and human well-being are still not conceivable

Экологическое воздействие

Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.

круговорот/ восполнение питательных веществ

снизил.
увеличил.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Климат и снижение риска стихийных бедствий

выбросы углекислого газа и парниковых газов

увеличил.
снизил.

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

буферная/ фильтрационная способность

снизил.
улучшил.

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 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 хорошо
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 хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

Пояснения:

Short-term and long-term benefits are still being studied, therefore right now it is not possible to evaluate benefits

6.5 Внедрение Технологии

Пояснения:

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: The technology is not yet applied in the field, although tested and proposed by research institutes in order to imporve soil fertility and soil organic matter content.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Enhances soil organic carbon content in the long-term
Improves soil water retention and nutrient cycling
Mitigates GHG emissions of cropland systems

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?
Still not completely known the long-term effects on soil properties and biodiversity

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Physico-chemical properties and microbial responses in biochar-amended soils: Mechanisms and future directions, Gul et al., 2015. Agriculture, Ecosystems & Environment (206), 46-59.

Модули