Технологии

Sustainable Biochar Production Through Agroforestry Systems And Its Application [Индия]

technologies_6735 - Индия

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 94%

1. Общая информация

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

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Soil protection and rehabilitation for food security (ProSo(i)l)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH (GIZ) - Германия
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF) - Кения
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Ecociate Consultants (Ecociate Consultants) - Индия

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:

The application of biochar to the soil is a technology that can prevent or reduce land degradation by improving soil health through the addition of organic matter, increase soil fertility and the water retention capacity of soils.

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

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Biochar is a carbon-rich, solid material derived from a wide range of biomass or organic waste through a thermochemical method. It is an organic charcoal material that is the final product of pyrolysis, or high-temperature burning of agricultural biomass without oxygen. Surplus crop residues, agricultural waste, and wood from sustainable sources are used as feedstock (raw material). Such biochar production is linked with agroforestry plantation and agriculture to improve soil health and ensuring sustainable feedstock availability.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Introduction and Background
Intensive cropping systems coupled with monocropping and high usage of synthetic fertilizers have led to the degradation of soils and depletion of nutrients directly affecting agricultural productivity and farmers' income. Farmers in the Balangir district of Odisha are facing similar challenges. To address these issues and promote sustainable farming practices, a biochar production initiative was introduced by utilizing crop residues and waste material from forests to produce biochar, a carbon-rich material that enhances soil fertility and soil structure. The initiative is a part of the Pro-Soil Project of Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), India and implemented by the International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF). The technology (a kiln for biochar production) and technical inputs for biochar production were sourced from the Indian Institute of Soil Science, Bhopal.
Biochar is a type of charcoal produced from biomass like agricultural or forest waste or organic materials through a process called pyrolysis. The application of sustainable biochar technology in agroforestry systems can lead to better soil structure, increased water retention, reduced nutrient leaching, and improved crop yields. Moreover, it aids in mitigating greenhouse gas emissions by locking carbon into soil for an extended period.
In the project region farmers used crop residues such as rice straw, wheat straw and residue of other crops along with non-usable biomass from local forests, such as branches, twigs, and leaves, to supplement the feedstock for the pyrolysis. Since the District has large forest areas, the availability of forest waste is no problem. The biochar produced was applied into existing crops fields as well as into agroforestry system. Aiming to promote agroforestry, the project promoted the integration of trees (both fruits and timber) and shrubs into existing agricultural practices. Agroforestry offers multiple benefits such as improved soil health, biodiversity, and carbon sequestration. When sustainable biochar production is integrated into these systems, it can create a sustainable cycle where agricultural waste is converted into biochar, which then enhances soil fertility and sequesters carbon when added back into the soil.
The project has actively involved women farmers, entrepreneurial youth, and farmers' groups in the collection, production and application process of biochar thus promoting community participation and creating awareness about the benefits of biochar.

Implementation
The biochar kiln technology, obtained from the Indian Institute of Soil Science, in Bhopal, is employed to convert biomass into biochar through pyrolysis. This technology ensures efficient and controlled production of high-quality biochar. The collected biomass undergoes a controlled pyrolysis process inside the biochar kiln, where it is burned in the relative absence of oxygen. Technical specialization during production includes kiln temperature control, feedstock preparation, and the management of pyrolysis gases to ensure efficient biochar production. This results in the conversion of biomass into biochar, also leaving behind bioenergy-rich gases. Quality control measures are implemented to ensure the production of biochar with optimal characteristics, including high carbon content, porosity, and stability.
The Biochar kiln used was designed with the aim to optimize temperature control and ensure efficient conversion of biomass. An efficient loading mechanism allows easy and controlled feeding of biomass into the kiln. This ensures a consistent flow of material during the pyrolysis process. Although local kilns are usually not equipped with temperature control mechanisms to regulate the pyrolysis temperature, the temperature in the kilns may alternatively be regulated through the rate of feeding biomass into the kilns. Such kilns usually have some safety features and proper ventilation so to prevent accidents.

To implement this technology the ICRAF conducted training sessions for farmers on the proper preparation and application of biochar. The trainings were focused on the following aspects:
-The collection and drying process for agriculture and forest waste
-The management of operations for the biochar kiln including the loading of raw material (feedstock) into the kiln, its burning, operation-timing, period check, volumes of raw material to be fed etc.
-Precautions to be taken during the process
-The quality check of prepared biochar charcoal and the process for pulverizing it
-Dosage recommendations for different crops as per local conditions
-The mixing of biochar with cow dung and cow urine before application
-Integration with existing farming practices and the long-term benefits of biochar on soil health

Impact and Knowledge Transfer
The biochar acts as a soil conditioner, enhancing water retention, nutrient availability, and microbial activity. The benefits and impacts on improved fertility, increased water retention, and reduced nutrient leaching, lead to higher crop yields and resilience against climate variability, carbon sequestration aids in reducing greenhouse gas emissions, contributing to global efforts to combat climate change, and utilizing agricultural residues reduces air pollution from open burning and provides a sustainable solution for organic waste disposal. Land users appreciated the enhanced soil productivity and environmental benefits brought by biochar. Overall, the Sustainable Biochar Production Technology represents a promising approach in sustainable agriculture and environmental stewardship.

The project team, in collaboration with local agricultural extension services and the Indian Institute of Soil Science, monitored the impact of biochar application on soil health parameters. This involved regular soil testing, crop yield assessments and feedback from participating farmers. In fact, they also measured the impact of biochar made from different feedstock (raw materials). Success stories were shared with neighboring communities, public stakeholders and researchers and encouraged the further adoption of sustainable soil management practices.

The biochar production initiative in the Balangir District of Odisha in India demonstrates a sustainable approach to addressing soil health issues using locally available resources. Through the collaboration between ICRAF and GIZ, this project not only improves soil fertility but also empowers local communities by providing them with sustainable solutions for agricultural challenges. The success of this intervention serves as a model for future initiatives aimed at promoting environmentally friendly and community-driven approaches to agriculture.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.4 Видеоматериалы, иллюстрирующие Технологию

Комментарий, краткое описание:

https://www.youtube.com/watch?v=qHpIPVX2mR8&t=8s

Место:

Bhopal, MP

Автор съемки:

ICAR-CIAE

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

Страна:

Индия

Административная единица (Район/Область):

Odisha

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • примененяется точечно/ на небольших участках
Технология применяется на ООПТ?

Нет

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
Пояснения (тип проекта и т.д.):

Piloting best practices to produce biochar using diverse feedstock and its application

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • 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
  • Древесные и кустарниковые культуры
Ежегодный урожай - Уточните культуры:
  • зерновые культуры - просо
  • зерновые культуры - рис (суходольный)
Древесные и кустарниковые культуры - Уточните культуры:
  • кормовые деревья (Calliandra, Leucaena leucocephala, Prosopis и т. д.)
  • другие фрукты
Число урожаев за год:
  • 2
Поясните:

Mostly farmers are cultivating during the monsoon season as these are the rainfed farmers. Some farmers with irrigation facilities are cultivating in winter season as well

Применяются ли посевы в междурядьях?

Да

Если да, укажите, какие посевы применяются:

Millets and other cereals

Применяется ли севооборот?

Да

Если да, укажите:

Cereals, Pulses, Fodder crops

Леса/ лесистая местность

Леса/ лесистая местность

  • (Квази-) Природные леса/ лесные массивы
(Квази-) Природные леса / лесные массивы: Укажите тип управления:
  • Удаление сухостоя, хвороста; обрезка сучьев
Являются ли указанные выше деревья лиственными или вечнозелеными?
  • смешанные лиственные / вечнозеленые
Продукции и услуги:
  • Древесина
  • Дрова
  • Плоды и орехи
  • Выпас/ ощипывание молодых побегов и листьев
Населенные пункты, инфраструктура

Населенные пункты, инфраструктура

  • Жилищная застройка, другие здания

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:

Most farmers are cultivating in rainfed conditions while some also have irrigation facilities

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • Улучшение почвенного/ растительного покрова
  • сбор атмосферных осадков
  • Управление отходами/ сточными водами

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
Мероприятия с использованием растительности

Мероприятия с использованием растительности

  • Р4: Замещение или удаление чужеродных/ инвазивных видов
  • Р5: Другие
управленческие мероприятия

управленческие мероприятия

  • У6: Управление отходами (переработка, вторичное использование, снижение количества отходов)
другие мероприятия

другие мероприятия

Поясните:

Climate resilient soil management by application of biochar using varied feedstock (rwa material) generated through agroforestry

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

водная эрозия почв

водная эрозия почв

  • ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
ухудшение физических свойств почв

ухудшение физических свойств почв

  • Фп: сработка органических горизонтов почв, оседание поверхности
биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бф: утрата биологической составляющей почв

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

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

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

The single barrel biochar klin was developed by the Indian Institute of Soil Sciences in Bhopal (IISS). The Kiln had already been designed and commercialised by the IISS. Land users can buy a metallic kiln unit from the IISS or get it fabricated from local fabricators based on the design specifications suggested in the drawing.

Автор:

Payal Dewangan

Дата:

12/07/2023

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

The flowchart provides a step by step guide for biochar production in the project area by land users

Автор:

Payal and Santosh

Дата:

20/11/2023

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на технологическую единицу
Укажите единицу:

200 L capacity

Укажите единицы измерения (если необходимо):

Litre

другая/ национальная валюта (название):

INR

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

80,0

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

204 Rupees

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Purchase of biochar kiln unit Can be done any time during the year but need to be ready before the month of September
2. Purchase of pulveriser Need to be purchased once and before the start of biochar production
Пояснения:

Both biochar kiln and pulveriser are fixed investments and can last up to 5 years

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оборудование Biochar Klin Rs. 1,0 7000,0 7000,0
Оборудование Pulvariser unit Rs. 1,0 20000,0 20000,0
Общая стоимость запуска Технологии 27000,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 337,5
Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

The project paid towards the fixed investment costs of biochar kiln and pulverizier unit

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. Collecting the crop residues and forest waste Needs to be collected and dried before the start of biochar production unit (September and June)
2. Preparation of Biochar Before the sowing of Rabi (winter) and Kharif (summer) seasons (Months of September/October and June/July)
3. Application of biochar in the field During the cropping season
Пояснения:

These activities may vary based on the cropping pattern and farmers' need of biochar application

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Preparation of biochar Person-day 2,0 200,0 400,0 100,0
Оплата труда Application of biochar in the field Person-day 1,0 200,0 200,0 100,0
Удобрения и ядохимикаты Farmyard manure Rs. 20,0 5,0 100,0 100,0
Удобрения и ядохимикаты Fertilizer Rs. 50,0 7,0 350,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 1050,0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 13,13
Пояснения:

The application of biochar was practiced by land users twice in a year, before sowing kharif and rabi crops. The amount of maintenance activities of the technology is count double for a year as farmers are practicing the biochar technology for two seasons in a year.

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

The investment towards the purchase of the kiln- and the pulveriser unit. In the documented project, the investment costs were borne by the project. Therefore, smallholder farmers may find it difficult to purchase the hardware units of kiln and pulveriser, given such investment costs.

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:

1288,00

Укажите название соответствующей метеостанции:

Bhubaneshwar, Odisha

Агроклиматическая зона
  • Умеренно-влажная

The District is located under the West Central Table Land Agro Climatic Zone characterized by hot and sub-humid climate

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
Комментарии и дополнительные сведения по условиям рельефа/ топографии :

Balangir District is divided into four Agro-Ecological situations (AES) and characterized by a hot dry summer and highly erratic rainfall distribution of south-west monsoon rains, i.e., (i) plain land irrigated, (ii) plain land rainfed (iii) undulating plain drought-prone and (iv) undulating sub-mountainous tract rainfed.
The altitude of the Bolangir district is 207 masl.

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)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • низкое (< 1%)
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.

Mixed red and yellow soils occur as catenary associations in undulating and rolling terrains which differ in depth, texture, and color. Red and yellow soils are moderately shallow in depth and coarse-textured. Upland soils are shallower and lighter in texture than low-land soils.
Red and black soils are light to medium textured having neutral pH. These soils occur in mixed forms of both red & black soil together in which black soils occur in patches within the predominant red soils.
Black soils are mostly found in Puintala Block and in some parts of Loisingha Block. The soils are heavier in texture having clay content more than 30%. Clay minerals are predominant with smectites due to which deep cracks are seen to develop during summer.
Laterite soils are generally distributed in a few limited patches in the Balangir District. These soils are loamy sand to sandy loam in the surface having a hard clay pan in the subsoil. Crusting is a problem in upland literite.
Brown forest soils are mostly found in Khaprakhol, Tureikela, Bangomunda, Titilagarh, Saintala, and Gudvella Block. These soils are brown to grey-brown in color, light textured, and acidic in reaction.

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

5-50 м

Доступность поверхностных вод:

хорошая

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

Качество воды относится к:

одновременно грунтовые и поверхностные воды

Является ли солёность воды проблемой?

Да

Поясните:

Balangir District falls within the Western Plateau and Hills Zone of Odisha, characterized by a semi-arid climate. The agro-climatic conditions include hot summers, limited rainfall, and erratic monsoons, which pose challenges for agriculture due to water scarcity. In many regions of Odisha, including Balangir, water salinity is a significant concern, especially in areas relying on groundwater sources.

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

The groundwater level at 3 meters below ground level in 2019 indicates water table that lies within 3-5 meters below ground level (m bgl) or less is considered shallow. This level often indicates good accessibility to groundwater, making it relatively easier for extraction using shallow wells or hand pumps.

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • высокое
Разнообразие местообитаний:
  • высокое
Комментарии и дополнительная информация по биоразнообразию:

The Odisha Government has declared the Gandhamardan Hill Range in Bargarh and Balangir Districts a Biodiversity Heritage Site (BHS).

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • плохой
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
Уровень механизации:
  • ручной труд
  • тягловая сила
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • молодёжь
  • средний возраст
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

There are a number of women self help groups and farmer producer organisations being formed in the district as part of Government programs

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)?
  • мелкое

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

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

Нет

Пояснения:

The majority of the farmers in the district are smallholder farmers with agriculture being mostly rained, except some areas with irrigation facilities from the nearby dam

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
Пояснения:

The district is located in the interior parts of eastern India and considered as a backward district with poor access to infrastructure and other facilities

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:

For Wood Biochar or Wood Coconut Husk Biochar (WCB), or Crop Residue Biochar (CRB) the highest grain yield of the crop was recorded with the highest dose of biochar, fertilizer, and manure application. Also, it's application significantly improved the straw yield

качество урожая

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The application of Wood Biochar or Wood Coconut Husk Biochar (WCB), or Crop Residue Biochar (CRB) with manure also significantly improved the quality of the crop

производство кормов

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

It was found with significantly improved straw yield the availability of fodder for the livestock also increased

качество кормов

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

It was recorded that the quality of the crop also the quality of the straw also improved.

риск потери продуктивности

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

It was observed that the crop in which the application of biochar was with the manure and fertilizer, the crop had better adaptation and standing properties in comparison to another crop without the application of biochar.

управление землями

усложнилось
упростилось
Доходы и затраты

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The yield for the crop in which application was done was increased which led to an increase in income

Социальное и культурное воздействие

продовольственная безопасность/ самообеспечение

снизил.
улучшил.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

сбор воды/ водоудержание

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Water retention from the soil increased because of the increase in soil organic matter and carbon content

поверхностный сток

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

The water holding capacity of the water increased leading to less surface runoff from the field.

испарение

увеличил.
снизил.
Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

With an increase in soil organic matter and improved soil texture the soil moisture increased

утрата почв

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

The semi-arid climate and limited rainfall, combined with sporadic and intense monsoons, can lead to soil erosion. When rainfall does occur, it can cause rapid runoff, carrying away the topsoil due to the lack of vegetation cover or inadequate soil conservation measures.

круговорот/ восполнение питательных веществ

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The application of biochar with manure and fertilizers not only increased the nutrients in the soil but also increased the nutrient uptake of plants from the soil.

засоленность

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Biochar can act as a soil amendment to moderate soil pH depending on the initial pH level. Scientifically, biochar tends to be pH neutral, so its impact on soil pH depends on the existing soil condition. The impact of biochar on pH is often gradual and depends on various factors like the type and composition of biochar, soil characteristics and environmental conditions. Biochar acts more as a buffer, stabilizing soil pH over time rather than making drastic immediate changes.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Биоразнообразие: растительность, животный мир

Растительный покров

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The plant biomass as well as the vegetative growth of the plant showed a significant positive reaction to the biochar application on crops

биомасса/ содержание углерода в надземной биомассе

снизил.
увеличил.

разнообразие флоры

снизил.
увеличил.

борьба с вредителями/ болезнями

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Resistance of the crop increases with better uptake of K from the soil. Plants become more resistant to disease and pests.

Климат и снижение риска стихийных бедствий

выбросы углекислого газа и парниковых газов

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

In the context of regions like Balangir, where salinity and soil loss are concerns, biochar's ability to improve soil structure and fertility without altering pH drastically could be beneficial. It helps mitigate soil erosion by enhancing soil health and resilience, thus contributing to sustainable agriculture practices in these challenging environments.

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 умеренно
сезонные температуры лето увеличилось умеренно
среднегодовое количество осадков снизилось хорошо
сезонное количество осадков сезон дождей/ влажный сезон снизилось умеренно

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим?
засухи умеренно
Пояснения:

Overall biochar improves the soil health and helps soil to maintain the moisture thus it is better suited to some of the climatic conditions such as low rainfall, delayed rains etc. However in case of extreme climatic conditions, technology alone may not mitigate the impact.

6.4 Анализ эффективности затрат

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

позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

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

очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Пояснения:

The benefits of technology to soil health, crop productivity and crop quality is much higher than the cost of establishment and maintenance

6.5 Внедрение Технологии

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

100

Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
Пояснения:

It was mostly done as part of the PRO-SOIL PROJECT

6.6 Адаптация

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

Да

Если да, укажите, по отношению к каким именно изменяющимся условиям среды произведена адаптация?
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)
Укажите, что именно изменилось в Технологии (дизайн, используемые материалы или виды растений/животных и т.д.):

Refinements in pyrolysis methods and technologies to produce biochar with specific characteristics suited to diverse soil types and climate conditions. This includes adjusting temperature, duration, and feedstock to optimize biochar properties like porosity and water retention capacity. Innovations in application techniques to improve the efficiency and effectiveness of biochar incorporation into agricultural systems. This involves exploring precision application methods, such as localized placement or mixing with organic amendments, to ensure better distribution and utilization of biochar in the root zone. Emphasis on integrating biochar technology into climate-smart agricultural practices, focusing on sustainable intensification while adapting to changing climatic conditions. This involves promoting practices that enhance resilience to drought, water conservation and soil fertility improvement.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
The soil moisture, soil texture, water retention and water-holding capacity of the soil increases. The uptake of nutrients increases which leads to less application of fertilizers in the field
There was an increase in crop yield, straw yield, vegetative mass growth, more grains or fruits per plant, and fewer pests & disease attacks on the plants were noticed
The better use of crop residue from the field increase the soil fertility and promoted better crop growth
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
The use of biochar helps to combat the climate crisis by sequestering atmospheric carbon into soil as well as processing agricultural and other waste into useful clean energy
The application of biochar significantly changes the soil’s properties (texture, porosity, bulk density, particle density, surface area, pore size distribution, cation exchange capacity, pH, and water-holding capacity) which, directly influence plant growth
High porosity and a large surface area of biochar provide space for micro-organisms that are beneficial for the soil and help in binding important anions and cations, improving soil health and enhancing crop productivity
Reduced nitrous oxide and methane emissions when biochar is applied to the soil

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
Need large quantities of wood and crop residue for biochar production on a larger scale A better planning for crop residue management and access to communities to collect forest waste from forest can easily address this problem

Exploring alternative biomass sources like agricultural residues, crop waste, or dedicated energy crops can reduce reliance on wood or coconut shells, promoting sustainable sourcing. Also, advancements in pyrolysis technologies to optimize biochar production from smaller quantities of biomass, improving efficiency and reducing the overall demand.
Do not have knowledge about how this biochar can be sold in the market for additional income Creating more awareness among the farmers about biochar will create a market demand for it.

Conducting market assessments and creating awareness among potential buyers about the benefits of biochar for soil improvement, carbon sequestration, and agricultural productivity. Exploring the development of value-added products or applications derived from biochar, such as soil amendments, filtration systems, or compost blends, to diversify market opportunities.
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
The availability of suitable wood and coconut for biochar production can be limited, and there may be competition between biochar production and other uses of biomass, such as food and fuel production The innovation in technology where biochar can be produced with lesser amount of feedstock will be a great solution
If not managed sustainably, the production of biomass feedstock for biochar can lead to deforestation or the conversion of natural ecosystems into monoculture plantations, which can have negative ecological consequences The promotion of agro-forestry is important to ensure the availability of feed stock while also ensuring the increased coverage of forest.
The training of land users and other stakeholders around sustainable biochar production.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • опросы землепользователей

4

  • опросы специалистов/экспертов по УЗП

3

  • данные, собранные из отчетов и достоверных документов

5

Когда были собраны данные (на местах)?

07/07/2023

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

IBI publication at International Biochar Initiative

Где опубликовано? Стоимость?

https://biochar-international.org/resources/ibi-publications/

7.3 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию

Название/ описание:

About Balangir District

Адрес в сети Интернет:

https://balangir.nic.in/about-district/

Название/ описание:

Water Resources of Balangir District (Minor Irrigation Division, Balangir)

Адрес в сети Интернет:

https://balangir.nic.in/water-resources/

Название/ описание:

Senior Geologist, Ground Water Survey & Investigation Division, Balangir

Адрес в сети Интернет:

https://www.rtiodisha.gov.in/Pages/printAllManual/office_id:2710/lang:

7.4 Общие комментарии

This documentation not only follows the land user interview findings but also follows the results mentioned in the internal report after the experimentation

Модули