Технологии

Reduced tillage - Non-inversion and shallow cultivation in organic systems [Великобритания]

Non-inversion and shallow cultivation in organic systems

technologies_5012 - Великобритания

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 82%

1. Общая информация

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

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

землепользователь:

Weir Callum

The National Trust

Великобритания

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
European Interreg project FABulous Farmers
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
UK Centre for Ecology & Hydrology (CEH) - Великобритания
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
The National Trust (National Trust) - Великобритания

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

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Non-inversion and ‘shallow’ ploughing cultivation strategies on an organic farm, where the use of herbicides for weed control is prohibited.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

The shallow plough is used on land dominated by clay soils at an organically farmed estate, south of Cambridgeshire, UK. Previously, ‘conventional’ ploughs were used, which plough deeper than a shallow plough. However, ploughing deeper would often bring large chunks of raw clay from the subsoil to the surface. This would quickly solidify, locally referred as when the soil turns to ‘concrete’. Numerous cultivations were then required to reduce these ‘concrete’ soil chunks into a seed bed. It was a laborious, expensive task which sacrificed soil health to produce a less than satisfactory result. However, the farm still required a plough of some form as a means of weed control through inversion. As it is an organic estate, chemical sprays could not be used. A shallow plough was invested in as a way of striking the balance between overcoming the problems of creating a seedbed, but also maintaining the weed control benefits of inversion tillage. It has been very successful in reducing the input requirements, and at the same time increasing the quality of the output. Whilst shallow ploughing has challenges, such as full inversion of weeds in very dry conditions, on balance it is much better for the farming business than the previous alternative. We are able to do less damage to soil, and increase outputs which is important due to agricultural labour scarcity and smaller weather windows due to climate change.

Reduced tillage options have been a challenge to combat in organic systems where herbicides are prohibited. As such, trials of reduced tillage options have been explored. These include;
1)Non-inversion tillage where no ploughing is done and soil is cultivated to the first 100 mm.
2)Shallow ploughing where a specifically designed plough inverts soil to a depth of 125 mm, as opposed to traditional plough depths of 200 mm.

The purpose of this technology is to minimise soil disturbance to enhance the soil structure, biology and chemistry, whilst creating a seed bed and controlling weeds. The challenge on the specific site is there has been a history of annual plough, which has led to the proliferation of weeds that thrive on such systems. These include creeping thistle and common docks. As such, there was also the purpose of ‘disrupting’ the existing system in order to control these weeds. The only specific input required was a shallow plough, designed to invert soil from lower depths. For non-inversion tillage, a subsoiler and disc cultivator were used. The non-inversion tillage was done at two sites; one cereal stubble and one out of a fertility building two-year grass and clover ley.

Benefits/impacts/things land owners did/did not like:
Non-inversion tillage:
-Instead of ploughing, non-inversion tillage from the fertility ley allowed us to keep the soil structure from 2 years of grass/clover intact and in the right soil profile. We weren’t burying the friable, high-nutrient and porous top soil 200 mm under the ground and we weren’t lifting heavy, lower-aerobic soil to the surface where we wanted to plant.
-This meant that plants established quicker and we were able to drill later, despite the fields being very heavy, poorly drained fields.
-Weeds were killed, primarily through timely cultivations during a hot-spell, so that the cultivator brought roots to the surface to dry them.
-Drainage was evident after drilling as we were able to graze sheep on the wheat in March.
-Crops have tillered well and responded to nutrients.
-Establishment costs were approximately £30/ha cheaper.
-However, non-inversion tillage in cereal stubbles has not been as successful due to weed control, and whether the cheaper costs outweighs the weed burden remains to be assessed. The reason for this is not being able to cultivate during the hot weather (as this came before harvest).
-In addition, in cereal stubbles, we have seen less creeping thistles and docks, but more wild oats and cereal volunteers.

Shallow ploughing:
-Cheaper establishment costs through lower diesel usage (yet to be quantified).
-Better in many circumstances of inverting soil completely, but from a much lower depth.
-Did not bring up any large clumps of sub-soil which the conventional plough would. These result in much cultivations to break the clumps down.
-Ploughing ‘on-land’ meant that there was no smearing in the furrow from tyres.
-Lower HP requirement – 180 hp tractor ploughing 3.2 m to 125 mm on heavy land.
-Ploughing left over-winter did not require more than one cultivation before drilling as ploughed soil was friable from lower plough depth.
-That being said, there were favourable ploughing conditions in 2018. Regardless, we have sold our conventional plough because we like the shallow plough so much.

General benefits are:
-Reduced, prevented or restored land degradation
-Improved/preserved biodiversity
-Increased adaptation/resilience to climate change/extremes and its impacts
-A potential beneficial economic impact

The compilation of this SLM is a part of the European Interreg project FABulous Farmers which aims to reduce the reliance on external inputs by encouraging the use of methods and interventions that increase the farm’s Functional AgroBiodiversity (FAB). Visit www.fabulousfarmers.eu and www.nweurope.eu/Fabulous-Farmers for more information.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

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

Страна:

Великобритания

Более точная привязка места:

Wimpole Estate

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если технология равномерно занимает территорию, укажите площадь покрытия (в км2):

4,0

Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
  • 1-10 км2
Технология применяется на ООПТ?

Нет

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Год начала реализации:

2018

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:
  • как инновация (инициатива) землепользователей
Пояснения (тип проекта и т.д.):

Hosted on a demonstration farm, so able to take more risks. The ideas were adapted from other farmer’s ideas. Some of these principles have not been tried much in organic systems, which is why they are unique. However, they are becoming more commonplace in conventional systems.

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий

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

Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Нет


Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Однолетние культуры
Ежегодный урожай - Уточните культуры:
  • зерновые культуры - другие
  • кормовые культуры - клевер
  • кормовые культуры - травы
Число урожаев за год:
  • 1
Применяются ли посевы в междурядьях?

Да

Применяется ли севооборот?

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)
Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Нет

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • богарные земли

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • Минимальная обработка почв
  • Комплексное управление почвенным плодородием
  • Водоотвод и осушение

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A3: Поверхностная обработка почв
  • A5: Семенное хозяйство, селекция, применение улучшенных сортов
А3: Дифференцируйте системы обработки почв:

A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

ветровая эрозия почв

ветровая эрозия почв

  • Эп: утрата плодородного слоя почвы
ухудшение химических свойств почв

ухудшение химических свойств почв

  • Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
ухудшение физических свойств почв

ухудшение физических свойств почв

  • Фу: уплотнение
биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бв: потеря природного разнообразия
  • Бб: рост числа вредителей/болезней
деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Вуп: изменение объема поверхностного стока
  • Вуг: изменения уровня грунтовых вод/ водоносных горизонтов
  • Взг: снижение качества грунтовых вод
  • Вб: снижение буферной способности водно-болотных угодий

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель

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

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на площадь, где применяется Технология
Укажите размер и единицу площади:

4 ha

Если вы используете местные системы измерения, укажите коэффициент пересчета на один гектар (например, 1 га = 2,47 акров): 1 га =:

Approx. £45/ha – about 25% less than ‘deep ploughing’

другая/ национальная валюта (название):

GBP

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

0,82

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

£90

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Use of shallow plough After harvest

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 Person per day person day 1,0 90,0 90,0 100,0
Оборудование Ovlac Shallow Plough (7+1f) (one off) 1 1,0 11000,0 11000,0 100,0
Оборудование Tractor per day 1,0 180,0 180,0 100,0
Другие Diesel (120 litres per day) ltrs per day 1,0 60,0 60,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 11330,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 13817,07

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. Grease plough once per week
2. change plough points once per season

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

Most important factors affecting cost are decreased time spent ploughing and lower diesel cost, reducing establishment costs by £15 per ha.

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
Пояснения/ комментарии по осадкам:

Highest rainfall month is August, which is important as this is when cultivations need to occur. As non-inversion and shallow ploughing are faster operations, this means that cultivations can occur at more optimum times.

Агроклиматическая зона
  • Умеренно-влажная

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.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
  • не имеет значения

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):
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • высокое (> 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.

Gault clay/Hanslope clay, pH 7.5

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

< 5 м

Доступность поверхностных вод:

средняя

Качество воды относится к:

одновременно грунтовые и поверхностные воды

Является ли солёность воды проблемой?

Нет

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • высокое
Разнообразие местообитаний:
  • высокое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
Рыночная ориентация производства:
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • средний
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
Уровень механизации:
  • механизировано/ есть автотранспорт
Пол:
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • средний возраст
  • пожилой

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
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • среднего размера

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Право землепользования:
  • аренда
  • индивидуальное
Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?

Да

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

производство сельскозяйственных культур

снизил.
увеличил.

качество урожая

снизил.
увеличил.

производство кормов

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Crop quality before SLM not able to handle grazing, but now can graze so large increase in fodder/animal production compared to previous model

производство продуктов животноводства

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Crop quality before SLM not able to handle grazing, but now can graze so large increase in fodder/animal production compared to previous model

управление землями

усложнилось
упростилось
Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.

разнообразие источников дохода

снизил.
увеличил.

объем работ

увеличил.
снизил.
Другое социально-экономическое воздействие

work/life balance

Социальное и культурное воздействие

возможности отдыха и рекреации

снизил.
улучшил.

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

сбор воды/ водоудержание

снизил.
улучшил.

поверхностный сток

увеличил.
снизил.

водный дренаж

снизил.
улучшил.
Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.

почвенный покров

снизил.
улучшил.

утрата почв

увеличил.
снизил.

образование корки на поверхности почв/ запечатывание

увеличил.
сократил.

уплотнение почв

увеличил.
сократил.

круговорот/ восполнение питательных веществ

снизил.
увеличил.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Биоразнообразие: растительность, животный мир

Растительный покров

снизил.
увеличил.

биомасса/ содержание углерода в надземной биомассе

снизил.
увеличил.

инвазивные чужеродные виды

увеличил.
сократил.

разнообразие фауны

снизил.
увеличил.

полезные виды

снизил.
увеличил.

борьба с вредителями/ болезнями

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

A small decrease in disease control with shallow ploughing is not as effective as inverting with a conventional plough. This is because less of the stubble from the previous crop would be inverted, creating a greater chance of disease carryover, for example Septoria nodorum blotch.

Климат и снижение риска стихийных бедствий

последствия наводнений

увеличил.
снизил.

влияние засух

увеличил.
снизил.

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

надежность и постоянство водотоков

снизил.
увеличил.

подтопление ниже по течению

увеличил.
сократил.

отложение наносов ниже по течению

увеличил.
снизил.

загрязнение подземных/ речных вод

увеличил.
сократил.

буферная/ фильтрационная способность

снизил.
улучшил.

отложения, переносимые ветром

увеличил.
сократил.

воздействие парниковых газов

увеличил.
сократил.

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
сезонные температуры весна увеличилось хорошо
среднегодовое количество осадков снизилось умеренно
сезонное количество осадков весна снизилось хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Погодные стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
местные ливневые дожди умеренно
местные грозы умеренно
Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим?
сильная жара умеренно
засухи умеренно

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата
Насколько успешно Технология справляется с этим?
увеличение вегетационного периода хорошо
сокращение вегетационного периода хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

слабо позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

влияние незаметно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

слабо позитивное

6.5 Внедрение Технологии

  • отдельные случаи/ эксперимент
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 51-90%
Пояснения:

No govt. or private incentive for reduced tillage.

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
Cheaper establishment costs and quicker establishment time mean it will benefit the farm in the long term as labour becomes an issue (regardless of Brexit).
Makes soil more resilient to changing weather conditions, both drier and wetter conditions.
Reduced soil carbon emissions and diesel emissions from tractor.
Better soil structure, biology and chemistry to boost yield, plus allows us to use plough sparingly as a ‘reset’ button when we really need to.
However, there is a risk to yield if not used correctly. Plus, we may solve one weed issue (thistles and docks) and move to another weed issue (cereal volunteers, blackgrass and wild oats).

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
We may solve one weed issue (thistles and docks) and move to another weed issue (cereal volunteers, blackgrass and wild oats). - Use dry June/July to non-invert fertility leys, allowing plough to be used as a reset button later in the rotation.
- Minimise non-inversion in cereal stubbles to cleanest crops.
Management demand to adapt technology to annual changes in conditions (not as easy as ploughing or spraying in any conditions – to do this, you must be adaptable). -Operator education
-Planning

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • опросы землепользователей

Sharing of other ideas on twitter from other farmers.

Модули