Direct seeding machine at work (Thomas Streit (Zimmerwald, Switzerland))

Direct seeding (瑞士)

Direktsaat (German)

描述

A cropping system which allows to plant the seeds directly into the soil without ploughing. The soil is covered with plant remainders.

The farm portaited is located in a hilly area near Bern. It is cooperating with an other farm of the village so that in total 32 ha of arable land are cultivated. All crops except for potatoes and sugar beets are produced within the no-tillage system. So the area cultivated with the no-tillage system is about 26 ha. The farm is producing mainly fodder (maize, wheat) for pigs. Beside this potatoes and sugar beets are produced to be sold. A typical crop rotation consists of a root crop, followed by a winter grain and a green manure. There are major meadows, too.

No-tillage characterizes a cultivation system without ploughing or any other reworking of the soil. After the previous crop (Maize, grain) has been harvested, a total herbicide is applied and the seeds are brought directly into the soil with a special machine. A metal disk carves a narrow slit into the surface. Then the seeds are brought into the soil pneumatically. Finally, the slit is closed again by two wheels pressing on the surface.

The no-tillage system is used to reduce soil degradation, especially erosion. It enables a permanent cover of the soil surface, which reduces sealing and crusting. Since they are not disturbed by ploughing anymore, there are more earthworms in the soil. Their activity can slowly reduce compaction and improve the soil structure. This leads to better infiltration rates and also to a higher water storage capacity. Less water remains on the soil surface, so soil loss can be reduced.

The no-tillage system requires a special direct seeding machine. This machine is very expensive, so most farmers don’t buy it on their own but task a contractor with the seeding. On the other hand, certain machines from conventional agriculture are not needed anymore (plough, harrow, rotary tiller etc.). Furthermore, working hours and fuel can be saved. In some cantons of switzerland no-tillage agriculture is also subsidised. For this reason, the method holds economic advantages, too.

In the beginning crop yield may be reduced by up to 10%. The rebuilding of the soil structure requires a certain time, depending on the state of the soil at the time of transition. However, this was not the case for the farm portaited here: Already in the first year there were very good crop yields, although the probability for crop loss is higher in the no-tillage system. Competition between the crops and weeds can be too strong if the total herbicide is applied under wet conditions. In addition drying of the soil in spring is often delayed. Thus the plants may face too wet conditions.

地点

地点: Kanton Bern, Gemeinde Wald, 瑞士

分析的技术场所数量:

选定地点的地理参考
  • 7.4667, 46.8667

技术传播:

在永久保护区?:

实施日期: 10-50年前

介绍类型
Direct seeding machine (Thomas Streit (Zimmerwald, Switzerland))

技术分类

主要目的
  • 改良生产
  • 减少、预防、恢复土地退化
  • 保护生态系统
  • 结合其他技术保护流域/下游区域
  • 保持/提高生物多样性
  • 降低灾害风险
  • 适应气候变化/极端天气及其影响
  • 减缓气候变化及其影响
  • 创造有益的经济影响
  • 创造有益的社会影响
土地利用

  • 农田
    • 一年一作: 饲料作物 - 草
    每年的生长季节数: 2
供水
  • 雨养
  • 混合雨水灌溉
  • 充分灌溉

土地退化相关的目的
  • 防止土地退化
  • 减少土地退化
  • 修复/恢复严重退化的土地
  • 适应土地退化
  • 不适用
解决的退化问题
  • 土壤水蚀 - Wt:表土流失/地表侵蚀
  • 物理性土壤退化 - Pc:压实
  • 生物性退化 - Bc:植被覆盖的减少, Bl:土壤寿命损失
SLM组
  • 最小的土壤扰动
SLM措施

技术图纸

技术规范

技术建立与维护:活动、投入和费用

投入和成本的计算
  • 计算的成本为:
  • 成本计算使用的货币:Swiss Franc
  • 汇率(换算为美元):1 美元 = 1.08 Swiss Franc
  • 雇用劳工的每日平均工资成本:不适用
影响成本的最重要因素
The most important factor is whether a direct seeding machine can be rented in locally, because this represents a major investment.
技术建立活动
  1. Buy a direct seeding machine (时间/频率: None)
技术建立的投入和成本
对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 (Swiss Franc) 每项投入的总成本 (Swiss Franc) 土地使用者承担的成本%
设备
Direct seeding machine Machine 1.0 278000.0 278000.0 100.0
技术建立所需总成本 278'000.0
技术建立总成本,美元 257'407.41
技术维护活动
  1. Appliance of total herbicide (glyphosat) (时间/频率: 1 per growing period)
  2. Seeding (时间/频率: 1 per growing period)
  3. spreading of snail poison (时间/频率: 1-3 per growing period)
技术维护的投入和成本
对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 (Swiss Franc) 每项投入的总成本 (Swiss Franc) 土地使用者承担的成本%
劳动力
Seeding ha 1.0 185.0 185.0 100.0
Spreading of snail poison ha 1.0 46.0 46.0 100.0
肥料和杀菌剂
Biocides ha 1.0 56.0 56.0 100.0
其它
Appliance of herbicide ha 1.0 93.0 93.0 100.0
技术维护所需总成本 380.0
技术维护总成本,美元 351.85

自然环境

年平均降雨量
  • < 250毫米
  • 251-500毫米
  • 501-750毫米
  • 751-1,000毫米
  • 1,001-1,500毫米
  • 1,501-2,000毫米
  • 2,001-3,000毫米
  • 3,001-4,000毫米
  • > 4,000毫米
农业气候带
  • 潮湿的
  • 半湿润
  • 半干旱
  • 干旱
关于气候的规范
precipitation during the whole year. The maximum lies in summer.
Thermal climate class: temperate
斜坡
  • 水平(0-2%)
  • 缓降(3-5%)
  • 平缓(6-10%)
  • 滚坡(11-15%)
  • 崎岖(16-30%)
  • 陡峭(31-60%)
  • 非常陡峭(>60%)
地形
  • 高原/平原
  • 山脊
  • 山坡
  • 山地斜坡
  • 麓坡
  • 谷底
海拔
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
......应用的技术
  • 凸形情况
  • 凹陷情况
  • 不相关
土壤深度
  • 非常浅(0-20厘米)
  • 浅(21-50厘米)
  • 中等深度(51-80厘米)
  • 深(81-120厘米)
  • 非常深(> 120厘米)
土壤质地(表土)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
土壤质地(地表以下>20厘米)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
表土有机质含量
  • 高(>3%)
  • 中(1-3%)
  • 低(<1%)
地下水位
  • 表面上
  • < 5米
  • 5-50米
  • > 50米
地表水的可用性
  • 过量
  • 中等
  • 匮乏/没有
水质(未处理)
  • 良好饮用水
  • 不良饮用水(需要处理)
  • 仅供农业使用(灌溉)
  • 不可用
水质请参考:
盐度是个问题吗?

洪水发生
物种多样性
  • 中等
栖息地多样性
  • 中等

应用该技术的土地使用者的特征

市场定位
  • 生计(自给)
  • 混合(生计/商业)
  • 商业/市场
非农收入
  • 低于全部收入的10%
  • 收入的10-50%
  • > 收入的50%
相对财富水平
  • 非常贫瘠
  • 贫瘠
  • 平均水平
  • 丰富
  • 非常丰富
机械化水平
  • 手工作业
  • 畜力牵引
  • 机械化/电动
定栖或游牧
  • 定栖的
  • 半游牧的
  • 游牧的
个人或集体
  • 个人/家庭
  • 团体/社区
  • 合作社
  • 员工(公司、政府)
性别
  • 女人
  • 男人
年龄
  • 儿童
  • 青年人
  • 中年人
  • 老年人
每户使用面积
  • < 0.5 公顷
  • 0.5-1 公顷
  • 1-2 公顷
  • 2-5公顷
  • 5-15公顷
  • 15-50公顷
  • 50-100公顷
  • 100-500公顷
  • 500-1,000公顷
  • 1,000-10,000公顷
  • > 10,000公顷
规模
  • 小规模的
  • 中等规模的
  • 大规模的
土地所有权
  • 公司
  • 社区/村庄
  • 团体
  • 个人,未命名
  • 个人,有命名
土地使用权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
用水权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
进入服务和基础设施的通道
健康

贫瘠
x
教育

贫瘠
x
技术援助

贫瘠
x
就业(例如非农)

贫瘠
x
市场

贫瘠
x
能源

贫瘠
x
道路和交通

贫瘠
x
饮用水和卫生设施

贫瘠
x
金融服务

贫瘠
x

影响

社会经济影响
作物生产
降低
x
增加


not in general, but can occur in the beginning

饲料生产
降低
x
增加

生产故障风险
增加
x
降低


reduced risk for production failure due to erosion but the technology is sensitive to wet conditions in spring. Risk of crop failure due to snails is enhanced

农业投入费用
增加
x
降低


no reworking of the soil but major initial investment if no direct seeding machine is available for rent.

农业收入
降低
x
增加


due to reduced expenses

工作量
增加
x
降低


no reworking of the soil

社会文化影响
文化机会(如精神、审美以及其他)
减少
x
改良


ploughing is a major part of rural identity. Farmer become more dependent on others if work is outsourced to contractors.

生态影响
地表径流
增加
x
降低

土壤水分
降低
x
增加

土壤覆盖层
减少
x
改良

土壤流失
增加
x
降低

土壤结壳/密封
增加
x
减少

土壤压实
增加
x
减少

土壤有机物/地下C
降低
x
增加

有益物种(捕食者、蚯蚓、传粉者)
降低
x
增加

Hazard towards adverse events
reduced
x
improved


better soil cover leads to higher tolerance against intense rain. Increased soil moisture leads to higher tolerance against droughts

场外影响
对邻近农田的破坏
增加
x
减少


erosion is almost negligible

对公共/私人基础设施的破坏
增加
x
减少

成本效益分析

与技术建立成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

与技术维护成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

In this case study, the farmer bought a direct seeding machine on his own. This is why short-term returns are negative.

气候变化

渐变气候
年温度 增加

非常不好
非常好
答案:未知
气候有关的极端情况(灾害)
局地暴雨

非常不好
x
非常好
局地风暴

非常不好
非常好
答案:未知
干旱

非常不好
x
非常好
比较和缓的(河道)洪水

非常不好
非常好
答案:未知
其他气候相关的后果
缩短生长期

非常不好
x
非常好

采用和适应

采用该技术的地区内土地使用者的百分比
  • 单例/实验
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
在所有采用这种技术的人当中,有多少人在没有获得物质奖励的情况下采用了这种技术?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
最近是否对该技术进行了修改以适应不断变化的条件?
什么样的变化条件?
  • 气候变化/极端气候
  • 不断变化的市场
  • 劳动力可用性(例如,由于迁移)

结论和吸取的教训

长处: 土地使用者的观点
  • Soil erosion is greatly reduced.

    How can they be sustained / enhanced? For crops which are not tolerant to direct seeding, other soil conservation techniques should be applied.
  • The risk of soil compaction is reduced.

    How can they be sustained / enhanced? Heavy machinery should only be used under dry conditions.
  • Soil structure is improved due to more earthworms.

    How can they be sustained / enhanced? Enough organic material needs to be available.
  • Working hours and fuel consumption is highly reduced, since no reworking of the soil is needed anymore.

    How can they be sustained / enhanced? The time saved should be used to enhance production.
长处: 编制者或其他关键资源人员的观点
弱点/缺点/风险: 土地使用者的观点如何克服
  • Direct seeding machines are very expensive and the second hand market is not well developed yet. Contractors can be tasked with the seeding or the investments can be shared.
  • The risk of crop failure is enhanced. Very good planning of crop rotation. The date of sowings should be chosen carefully. Crops should be checked for snails regularly.
弱点/缺点/风险: 编制者或其他关键资源人员的观点如何克服
  • Worldwide application of glyphosate could possibly lead to resistant weeds. With an adequate crop rotation and good timing of the worksteps glyphosate is not needed sometimes.
  • The public is very sensitive towards the application of chemical substances. In contrast, the broader public is not familiar with the advantages of conservation agriculture. Scientific knowledge should be adressed to a broader public.

参考文献

编制者
  • Unknown User
Editors
审查者
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
  • Joana Eichenberger
实施日期: March 10, 2011
上次更新: Sept. 19, 2023
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文件编制者
机构 项目
主要参考文献
  • Wirz Handbuch. Betrieb und Familie. Für das landwirtschaftliche Unternehmen. LBL Lindau. 112 Jahrgang. Wirz Verlag Basel.2006.: Tel: +41 61 264 64 50CHF 22.-
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