Технологии

Strip-till [Германия]

Streifenbearbeitung

technologies_6257 - Германия

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 90%

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:
Специалист по УЗП:
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
OPtimal strategies to retAIN and re-use water and nutrients in small agricultural catchments across different soil-climatic regions in Europe (OPTAIN)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Германия

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:

Strip-till is a form of precision farming and conservation agriculture that combines minimum tillage in strips with no-till on the remainder of the field. The soil over the whole field is protected by a growing crop or mulch from sunlight, and especially from the direct impact of raindrops by providing permanent soil cover.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Conservation agriculture includes cultivation systems with minimum tillage or without tillage (no-till). Minimum tillage uses machinery (cultivators, rotary tillers) that only loosen the topsoil layer without turning it, leaving a mixture of bare soil and crop residues from the previous crop/ cover crop on the surface. No-till refers to sowing and fertilizing directly into the plant residues. Strip-till is a hybrid, where only the strip around the seed furrow is minimum-tilled, leaving up to two-thirds of the area under no-till.
Strip-till increases surface roughness, which slows the flow of surface water after heavy rains, improving infiltration rates and particle deposition, thus preventing soil erosion, nutrient losses and degradation of water quality in downstream channels and rivers. The plant residues reduce soil crust formation and decrease evaporation rates (Gangan et al. 2022). The residues also improve biological activity and the build-up of soil organic matter (SOM) and clay-humus complexes. The increased SOM content improves water storage capacity and thus water use efficiency throughout the growing season (Stadler, 2014; Busari et al. 2015).
Strip-till seeding is a precision farming technology that requires a high precision GPS guidance system and specific machinery, such as seed drills to cut through crop residues. The distance beween the strips depends on the cultivated crop. For maize cultivation it is typically 75cm. Strip-till machinery is often heavier than conventional seeding drills because the undisturbed soil is denser and harder. Often a new tractor with more horsepower is needed to compensate for the heavy weights. If mulch seeding is used, grain harvesters equipped with well-designed straw/chaff spreading devices across the full cutting width are required (Corsi & Muminjanov, 2019).
Strip-till also has negative side effects, which are related to the disadvantages of no-till: delayed soil warming, soil compaction, increased disease pressure, and increased weed pressure. Without ploughing, other measures such as selecting fast-growing and effective ground cover species, early high-density seeding, and/or using herbicides are needed to control weeds, especially in the transition period (first 2-3 years) when the seed bank in the soil is well-filled.
In our documented example, the farmer used strip-till on sandy soils (lacking nutrients, with poor water-holding capacity) and combined it with the application of organic fertilizer. Specifically the strip-till seeding of maize was chosen to make efficient use of digestate from a biogas plant. The digestate is applied in the tilled strips (seed bed) providing organic fertilizer for the whole growing season. A winter-killed catch crop was sown before drilling maize. The technology required expensive machinery and equipment, such as a Volmer Strip-Till Culex ML, RTK station and GPS guidance system. However, the costs were recouped through savings in fuel and fertilizer.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

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

Страна:

Германия

Административная единица (Район/Область):

Saxony

Более точная привязка места:

Uhsmannsdorf (Nieder Horka)

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
  • 1-10 км2
Технология применяется на ООПТ?

Нет

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

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • как инновация (инициатива) землепользователей
Пояснения (тип проекта и т.д.):

The farmer wanted to have a system to effectively incorporate biogas residues.

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • создание благоприятных экономических условий
  • To effectively incorporate biogas residues.

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 - кукуруза
  • зерновые культуры - рожь
  • Winter-killed cover crop (e.g. mustard) before maize
Число урожаев за год:
  • 1
Применяются ли посевы в междурядьях?

Нет

Применяется ли севооборот?

Да

Если да, укажите:

silage maize, rye, rye

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 :
  • богарные земли

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • Улучшение почвенного/ растительного покрова
  • Минимальная обработка почв
  • Комплексное управление почвенным плодородием

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A1: Растительный/ почвенный покров
  • A2: Органическое вещество/ почвенное плодородие
  • A3: Поверхностная обработка почв
  • A6: Управление остатками
А3: Дифференцируйте системы обработки почв:

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

A6: Указать способ утилизации остатков:

A 6.4: сохранено

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

водная эрозия почв

водная эрозия почв

  • ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ВЭл: овражная эрозия / оврагообразование
ветровая эрозия почв

ветровая эрозия почв

  • Эп: утрата плодородного слоя почвы
  • Эд: дефляция и неравномерная аккумуляция
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
  • Фк: растрескивание и коркообразование
  • Фд: утрата био-продуктивных функций по другим причинам
биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бр: сокращение растительного покрова
  • Бм: утрата местообитаний
  • Бф: утрата биологической составляющей почв
деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Ва: почвенная засуха
  • Вуп: изменение объема поверхностного стока
  • Взп: снижение качества поверхностных вод

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

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

*1: Direct seeding is quite similar to strip-till

Автор:

Schmidt et al. (2001)

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

The distance between the strips depends on the cultivated crop. For maize cultivation it is typically 75cm. For other row-crops (e.g. sugar beet) or rapeseed the distance between the tilled strips can be lower.

Автор:

Felix Witing

Дата:

07/08/2023

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:

1 ha

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 =:

0,91

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

18.70€ per hour

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Equipment purchase
2. Installation of precision farming technology (RTK station, GPS guidance system)

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оборудование GPS-guidance system GPS-guidance system 1,0 25000,0 25000,0 100,0
Оборудование Volmer Strip-till Culex ML Vomer Strip-till Culex ML 1,0 25000,0 25000,0 100,0
Оборудование RTK-station RTK-station 1,0 17500,0 17500,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 67500,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 74175,82
Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

Farmer stated that it is complicated to get subsidies. He said: "equipment subsidies are like a lottery".

Пояснения:

There are no details available about the operating life of the machinery - thus no "per hectare per year" calculation can be estimated.

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. Spreading biogas digestate March/April
2. Combined strip-till April/May
3. Weed bonitour June
4. Crop protection measure June
5. Silage September/October
6. Transport to biogas plant September/October

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Если Вы не можете указать расходы в приведенной выше таблице постатейно, дайте оценку общих затрат на поддержание Технологии:

-73,0

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

80€/ha are covered by the state of saxony, AL_2 Strip seeding/ direct seeding (SMUL Sachsen, 2015)

Пояснения:

According to the farmer, there are few additional costs to maintain the technology, but there are savings in diesel, labor, etc., resulting in total savings of approx. -73€/ha.

It is not possible for external experts (given the information available) to calculate, independently, the annual costs with any reliability.

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

If the work is done by a contracting company, the costs are 10-20% higher.

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
Укажите среднегодовое количество осадков (если известно), мм:

739,00

Укажите название соответствующей метеостанции:

https://whh-kliwes.de/mapview

Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная

Length of growing period (LGP): 209
(https://www.umwelt.sachsen.de/dauer-der-vegetationsperiode-30631.html)

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):
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • 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.

Eroded gleysol

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

< 5 м

Доступность поверхностных вод:

средняя

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

Качество воды относится к:

поверхностные воды

Является ли солёность воды проблемой?

Нет

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • средняя
Разнообразие местообитаний:
  • низкое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
Рыночная ориентация производства:
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников:
  • 10-50% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • средний
  • обеспеченный
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • группа/ община
Уровень механизации:
  • механизировано/ есть автотранспорт
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • средний возраст

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)?
  • крупное
Пояснения:

2500 ha

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
Право землепользования:
  • аренда
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • общинное (контролируемое)
Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?

Нет

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.
Комментарий/ пояснения:

Effective use of the organic fertilizer (biogas digestate) and improvement of soil quality (sandy soils).

качество урожая

снизил.
увеличил.

риск потери продуктивности

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Increased water holding capacity on the long term.

Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Can efficiently use organic fertilizer (biogas digestate).

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Increase due to savings of diesel and labor.

разнообразие источников дохода

снизил.
увеличил.

объем работ

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Fewer working operations.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

поверхностный сток

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Increased infiltration rates

Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Improved soil moisture due to increased infiltration and less transpiration (improved soil cover)

почвенный покров

снизил.
улучшил.

утрата почв

увеличил.
снизил.

уплотнение почв

увеличил.
сократил.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Биоразнообразие: растительность, животный мир

борьба с вредителями/ болезнями

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Due to combination with winter-freezing cover crops.

Климат и снижение риска стихийных бедствий

влияние засух

увеличил.
снизил.
Укажите оценку внешних воздействий (измерений):

The assessment is based on the response of the interviewed farmer and not based on on-site measurements.

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

доступность воды

снизил.
увеличил.

подтопление ниже по течению

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

Reduced due to less surface runoff.

загрязнение подземных/ речных вод

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

Reduced due to less surface runoff and efficient application of fertilizers.

отложения, переносимые ветром

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

Reduced due to improves soil cover.

Укажите оценку внешних воздействий (измерений) :

The assessment is based on expert judgement of the compiler and not based on local measurements.

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?
другие постепенные изменения климата Changing weather conditions увеличилось хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим?
сильная жара хорошо
Пояснения:

The changing weather conditions lead to a higher motivation and higher willingness to invest.

6.4 Анализ эффективности затрат

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

отрицательно

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:

позитивное

6.5 Внедрение Технологии

  • 1-10%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 91-100%
Пояснения:

The farmer adopted the technology without receiving subsidy for the machinery and precision farming technology. However, with the most recent subsidy systems it is possible to get hectare-based payments for applying strip-till.

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
Economically beneficial.
Savings of operations in sowing and tillage.
Higher soil moisture, improved water-use-efficiency through the whole growing season.
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Less erosion (less bare soil).
Higher water infiltration rates (more macro- and mesopores due to roots and improved biological activities).
Improved soil health and quality. Plant residues/cover crops increase biological activity, such as the presence of earthworms that digest plant residues into clay-humus-complexes, improving soil structure.
Greater planting time flexibility. The new crop can be sown as soon as the previous crop is harvested and weather conditions are suitable.

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
Component failure of the technology: it is quite susceptible to interference during data transmission. Thus, in Germany, for example, better grid development is needed.
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Increased weed pressure. However, this often occurs only in the first few years. Planting of cover crops can suppress weeds.
Increased disease pressure. Can be overcome by diverse crop rotation without direct repetitions (e.g. wheat-wheat, or maize-maize). Grinding of residues for faster decomposition.
Delayed soil warming- Adjustment can include underfoot fertilization as well as injection fertilization.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • выезды на места, полевые обследования

1

  • опросы землепользователей

1

  • данные, собранные из отчетов и достоверных документов
Когда были собраны данные (на местах)?

16/03/2023

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Corsi, S. and Muminjanov, H. (2019): Conservation Agriculture: Training guide for extension agents and farmers in Eastern Europe and Central Asia. Rome, FAO.

Где опубликовано? Стоимость?

https://www.fao.org/sustainable-agricultural-mechanization/resources/publications/details/ar/c/1195731/

7.3 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию

Название/ описание:

Busari et al. (2015): Conservation tillage impacts on soil, crop and the environment. International Soil and Water Conservation Research 3(2)

Адрес в сети Интернет:

https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2015.05.002

Название/ описание:

Stadler (2014): Mulchsaat zu Mais- das „Wie“ entscheidet. LfL

Адрес в сети Интернет:

https://www.lfl.bayern.de/mam/cms07/iab/dateien/mais_2-2014_stadler_mulchsaat2.pdf

Название/ описание:

Gangan et al. (2022): Effect of raindrop splashes on topsoil structure and infiltration characteristics. CATENA 212

Адрес в сети Интернет:

https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106040

Название/ описание:

Schmidt et al. (2001): Conservation tillage - A new strategy in flood control. 287-293. In J. Marsalek et al.: Advances in urban stormwater and agricultural runoff source controls. quoted in: LfULG- Landesamt für Umwelt; Landwirtschaft und Geologie: Direktsaat.

Адрес в сети Интернет:

https://www.landwirtschaft.sachsen.de/direktsaat-19689.html

Название/ описание:

SMUL Sachsen (2015): Förderperiode 2014-2020- Art. 28 der Verordnung (EU) Nr. 1305/2013 - Richtlinie Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen (RL AUK/2015)-Sächsisches Agrarumwelt- und Naturschutzprogramm (AUNaP)

Адрес в сети Интернет:

https://www.smul.sachsen.de/lfulg/download/AUK-Massnahmen-Ueberblick.pdf

Модули