sequestering carbon for high oil palm yields. · sequestering carbon for high oil palm yields....

Sequestering carbon for High Oil Palm Yields.

Secuestro de Carbono para obtener altos rendimientos en palma de aceite.

Edward Pulver.

Asesor Internacional.

Images of Palm OilDeforestation

Loss of DiversityHabitat Destruction Destruction of peatlands

Burning Air pollution, haze Social Issues

The other side….

Increasing demand – population growth.

Most efficient oil producing crop.

38% of world’s vegetable oil on 5% of oil farmland.

Soybean 600 kg oil/ha vs 4 t/ha palm.

Employment - 500,000 in Malaysia.

Suitable for small farmer – 35-40% of producers in Indonesia and

Malaysia. Same in Colombia.

Paramount importance is CO2 emissionLand Use Changes

LAND USE CHANGES (LUC)

o Tropical forest - 400 t C/ha

o Peatland - 1,500 t C/ha

o Mature palm - 90 t C/ha

o Unimproved pasture < 40 t C/ha

o Upland rice 3-5 t C/ha

CONCLUSIONS

Pastures to palm – positive C change < 10 years

Tropical forest to palm – 30 - 120 years paybackperiod.

Peatland to palm - 500 years.

Burning increases “payback period” 20 years.

Colombia reducing GHG emissions by SequesteringC 12,000 t/year.

Colombia is indeed “unique”

ABOVE GROUND SEQUESTRATIONVS

SOIL C SEQUESTRATION

SOILS ARE SECOND LARGEST SINK OF STORED C 2,700 Gt. OCEANS.

STORE 38,000 Gt.

MORE C STORED IN SOIL THAN IN ATMOSHERE - 780 Gt = 3X

ANNUAL FOSSIL FUEL EMISSIONS = 11 Gt.

ANNUAL C ADDED TO SOIL = 60 Gt.

Premise of presentation

SOIL C SEQUESTRATION CAN REDUCE GHGs AND INCREASEYIELD OF PALM.

WIN-WIN

THE ENVIROMENT

THE PRODUCER

Extension activities

Transfer of known technologies to increase yield and

profits while reducing the “carbon footprint” of

palm oil production.

Wide variability of producers.

Distinct ecologies.

FOCUS ON YIELD

Yield is final result of a complex of variables

Types of growers1. Farmers in strategic alliance with extractors.

Small growers

Dependent upon extractor for finance and technical assistance.

May or may not nave technical assistance from extractor.

Large numbers, 40% of producers, similar to Indonesia

Farmer to farmer methods works well

2. Independents.

Medium size producers

Self-financing

May or may not have technical assistance

3. Plantations.

Have technicians

Often private technical consultants

ECOLOGIES OF COLOMBIAN PALM OIL

Precipitación Pie de Monte - Llanos

39

81

166

405

470

428

384

295310

354

307

115

0

100

200

300

400

500

600

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEPT OCT NOV DIC

mm

/mes

Promedio Rango superior Rango inferior

39 años con 90% nivel de confianza

FUENTE: Hacienda la Cabaña.

Precipitación Sur de Cesar

156

46 50

147

300

349

180204

238 243

327 330

125144

159 150

121 129 125137 140

124 127110

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV

mm

/mes

Promedio Rango superior Rango inferior Evapotranspiración Rango superior


FUENTE: Indupalma.

Precipitación Codazzi - Cesar

3919

37

120

278

376

330

280

238254

269

188

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV

mm

/mes

Promedio Rango superior Rango inferior


FUENTE: Montecarmelo.

Precipitación Uraba - Antioquia

121

85

135

243

332318

307292

329

264

306

255

0

50

100

150

200

250

300

350

400

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

mm

/mes

Promedio Rango Superior Rango Inferior


FUENTE: Bioplanta palmera para el desarrollo.

DROUGHT STRESS IN MAJOR ZONES

ZONE DROUGHT STRESS, MM

WORST AVERAGE LEAST

Oriente 281 215 189

Central 308 207 144

Coastal 437 386 334

Monteria 217 109 29

CONCLUSIONS

Irrigation is essential in Northern Zone

◦ Flooding is common method

◦ Frequency of irrigation is problem, 1/month

◦ Soils have limited ability to retain water,

10-12 % /volume.

◦ Soils are compacted, low infiltration rates.

◦ From rice to palm locally fabricated

How to reduce drought stress in Central and Oriente?

◦ Is irrigation economical?

◦ What are the alternatives?

Irrigation methods

RIEGO POR INUNDACION RIEGO POR MELGAS

EFFICIENCY OF THE IRRIGATION METHODZONA DE VALLEDUPAR : AREA 7,5 HAS

VARIABLES ANTES DESPUES

TIEMPO DE RIEGO 4 DIAS 1,5 DIAS

VOLOMEN DE AGUA/RIEGO 2.453 M3 920 M3

FRECUENCIA DE RIEGO 20 DIAS 14 DIAS

TOTAL RIEGOS EN 4 MESES 6 8

VOLUMEN DE AGUA EN LOS 4 MESES 14,618M3/HA 7,360 M3/HA

Etp180mm/mes = ,1,800 m3/ha/mesEn 4 mes = 7,200 m3/ha/ 4 mes

% DE REDUCCION DE AGUA 46%

MANO DE OBRA ( JORNALES) 1,06/HA 0,4/HA

% DE REDUCCION DE MANO DE OBRA 62,2%

IRRIGATION BY WIDE CANALS

Reduces water and labor = - costs

Allows for more frequent irrigation.

Only one irrigation per month is inadequate.

Only works on sloped land, gravity feed.

Low infiltration rates remains problem.

Low water retention persists.

EXCESS WATER IN MAJOR ZONES

ZONE Excess, MM

WORST AVERAGE LEAST

Orient 2041 1769 1506

Central 1109 797 547

Coastal 1251 1014 778

Monteria 1483 1295 910

CONCLUSIONS

Drainage is critical, especially in Llanos.

Bud rot disease is result of standing water.

Many areas are compacted, low infiltration rates,

high surface run-off.

Low fertilizer efficiency

Nutrient contamination of water sources

Surface drainage resolves 95% of problem.

Ditcher, importation and local fabrication

SUPERFICIAL DRAIN CHANNELS

Agronomic management (P.C)

26,67

11,33

16,67

10,00

16,08

27,97

0

5

10

15

20

25

30

MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO

Po

rce

nta

je d

e p

alm

as a

fect

adas

Parcela Zona Oriental Núcleo La Cabaña

I. ACUMULADA PILOTO I. REAL PILOTO I. ACUMULADA TESTIGO

Agronomic management (P.C)

95,00

68,53

81,82

40,00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

nov.-11 dic.-11 ene.-12 feb.-12 mar.-12 abr.-12 may.-12 jun.-12 jul.-12 ago.-12 sep.-12 oct.-12 nov.-12 dic.-12

Inci

den

cia(

%)

Parcela Zona Oriental- Núcleo Unipalma

Incidencia acumulada Incidencia real

MANEJO CON PRECISION

-Los pequeños detalles hacen grandes diferencias

• Manejo de agua• drenaje• reducir el estrés hídrico • mulch

• Fertilización • dosis exacta, • aplicada en el momento oportuno y el lugar, • eficiencia alto, BROADCAST?

• Manejo de enfermedades e insectos• detección temprana- censo cero• acción apropiada• PC y anillo rojo

DROUGHT STRESS IN MAJOR ZONES

ZONE DROUGHT STRESS, MM

WORST AVERAGE LEAST

Oriente 281 215 189

Central 308 207 144

Coastal 437 386 334

Monteria 217 109 29

Deficit Hidrico y Rendimiento de Palma

Monteria 6%Central 23%

Llanos 26%

Northern 49%

FUENTE: Peralta (1996) , cita Vega, ANCUPA, 2010

START OF THE BATTLE

Rendimientos Qunindé y QuevadoTratamiento de fertilización + mulch

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Testigo Fert. balanceada Nivel de fertilización crítica Fertilización crítica + mulch

tn/ha/año

Resultados de los lideres.

ZoneNu. De

lidersRendimiento, t/ha/year % Incremento

Practicas de

Productor,

Testigo

Practicas Majorado

(Mulch + fertilizer)

Quevedo 8 20.4 27.5 35

Quininde 9 16.5 23.7 44

Promedio/

Total17 18.4 25.5 39

Biomass application

TECHNOLOGY TRANSFER PROGRAM

Rely upon observations and discussions with farmers.

If we cannot see it, we do not believe it

Aware of work on use of EFFB for nutrients.

20 ,40, 90 t/ha, annual applications, placement within 4

trees.

Status of EFFB highly variable, age, processing.

Same affect with residue of rice, maize, cocoa residues,

etc.

Placing same amount EFFB in half area, gives half results.

• Use of palm residues is more

than nutrients


FUENTE: Peralta (1996) , cita Vega, ANCUPA, 2010

START OF THE BATTLE

Colombia


Monteria 6%Central 23%

Llanos 26%

Northern 49%

HOW TO REDUCE YIELD LOSSES DUE TO DROUGHT

Crop water requires:

Etp = 150-200 mm

1,500 – 2,000 m3/ha/month

Soils have limited water retention

10% V = 500 m3 in top 50 cm

3-4 irrigations/month required in northern zone

Compacted soils, often infiltration rates of 1 mm/hr

Adequate water for 1 week

Alternatives irrigation

Increase soil water availability

Increase infiltration

Retención de agua en suelos con 2,5% MO según textura

Clasificación de textura Arena ArcillaPMP(1500

Kpa)CC (33 Kpa) Agua Disponible

% por peso (W) % por volumen (v)

Sa Arenoso 88 5 5 10 5

Lsa Limo arenoso 80 5 5 12 7

SaL Areno Limoso 65 8 8 18 10

L Limoso 40 14 14 28 14

SiL Limoso 20 11 11 31 20

Si Limoso 10 6 6 30 24

SaCL Areno arcillo limoso 60 17 17 27 10

CL Arcillo limoso 30 22 22 36 14

SiCL Limoso arcilloso 10 22 22 38 16

SiCL Limoso arcilloso 10 27 27 41 14

SaC Areno arcilloso 50 25 25 36 11

C Arcilloso 25 30 30 42 12

Montecarmelo

Oleoflores

Sicarare

Efecto de la MO sobre la retención de agua

¿Cómo vamos a llegar?

• Volumen de suelo (1 ha): 10.000 m2 X 0,5m (profundidad) = 5,000 m3

• 1 m3 = 1.000 Kg 5.000.000 Kg para aumentar

10% de MO requiere (ms) 500.000 kg materia seca

1% de MO requiere (ms) 50.000 kg materia seca /ha ≈ 250.000 kg tusa/ha

Área influencia de la palma

9m7,8m

Profundidad =0,5m

Área influencia palma= 9,0mX 7,8mX0,5m= 35,1m3/suelo/palma

Áreas y volúmenes a tener en cuenta

¿Cómo vamos a llegar?Entonces podemos trabajar mejorando la retención de agua en un área definida

Área de influencia palma 35 m3/suelo/palma

Área de anillo de tusa 20 m2/suelo/palma

Profundidad 0.5 m

Volumen de suelo 10 m3 suelos/palma 28%

Capacidad de retención (4.5% MO) 20%Agua retenida 2.0 m3 agua/palma

Área sin tusa 25 m3/suelo/palma

Capacidad de retención 10%Agua retenida 2.5 m3 agua/palma

Total agua retenida área de

influencia / palma 4.5 m3 agua/palma 44%

2000 m3/ha / 143 palmas

14 m3 agua/palma/mes

m3 agua/palma 14 / 4.5

N° de riegos mes 3

Demanda de agua por palma mes =

Aumento de la Materia Orgánica (MO) en el suelo con la adición sostenida de Biomasa (Tusa y hoja)

Año 0

10 cm

20 cm

30 cm

40 cm

50 cm

30 cm

40 cm

50 cm

Año 1

10 cm

20 cm

30 cm

40 cm

50 cm

Año 2

10 cm

20 cm

50 cm

Año 3

10 cm

20 cm

30 cm

40 cm

50 cm

Año 4

10 cm

20 cm

30 cm

40 cm

30 cm

40 cm

50 cm

Año 5

10 cm

20 cm

Colocación de biomasa de forma sostenida

• La MO aumenta significativamente la capacidad de retención de aguadel suelo.

• En suelos livianos es posible alcanza 30% ó 22% de retención dehumedad con 8% de MO. Alcanza 3 veces más que la retenciónactual.

• En suelos francos, en suelos más pesado, se alcanza hasta 55% ó 40%de retención de humedad con 8% de MO. Retiene 2.5 veces más quela retención actual.

CONCLUSIONS

SOURCES OF C FOR SOIL SEQUESTERING

EMPTY FRESH FRUIT BUNCHES (EFFB)

FRONDS

POME

FIBER

COVER CROP

Palm residues are highly variable but are directly related to yield

Relative Amounts of Residue

SourceDry Matter (t)/t

CPODry matter with

20 t/ha

Dry Matter (kg) per plant with

20/tha

Fronds 1.5 - 2 6 - 8 40 - 55

EFFB 0.25 – 0.5 1 - 2 7 - 14

Pome 0.3 - 1 1.2 - 4 8 - 28

Ground Cover 0.2 1.3

Producción promedio inicial y final en lotes de Mejores Prácticas Agrícolas con productores líderes en las 4 zonas palmeras de Colombia.

Zona Norte: 8 lotes ( 2017: 36,1 t RFF / ha)Zona Central: 19 lotes ( 2017: 45,3 t RFF / ha)Zona Oriental: 21 lotes ( 2017: 33,5 t RFF / ha) Zona Norte: 7 lotes ( 2017: 25 t RFF / ha)A nivel nacional se pudo hacer seguimiento de cuatro años a 55 lotes. En promedio iniciaron con 14,9 t RFF/ha y después del periodo de evaluación tienen un promedio de 28 t RFF/ha

Producción promedio inicial y final en lotes de Mejores Prácticas Agrícolas con productores líderes en las zonas palmeras de Colombia.

20,1

31,1 30,4

37,2

25

38

20,419,2

16,318,4

13

16

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

2014 2015 2016 2017 2018 Acum Agos 2018 esperado

T/h

a/añ

o

Demostrativa Testigo

Aplicación de Tusa 400 Kg/palma.

Productor líder Zona Norte (Gumercindo Serge).


3,5

11,8

20,3

27,9

17,6

37,841,2

50

3,5

7,5

15,917,5

9

23,3

31

38

0

10

20

30

40

50

60

Año 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 AcumAgos

2018esperado

T/h

a/añ

o


Productor líder Zona Central (Benjamín Cediel).

Aplicación de Tusa 450 Kg/palma.


9,2

13,2

17,2

33,5

26

35

9,2

12,8 13,1

23,4

19

26

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

2014 2015 2016 2017 2018 Acum Agos 2018 esperado

T/h

a/añ

o


Aplicación de Tusa de 350 kg/ha.

Productor Lider Zona Oriental (Benjamin Sanchez).

RESPUESTA A LA APLICACIÓNFERTILIZACION ALTO EFICIENCIA

Aplicación mecanizada

9,5

17,419

26,6

22

28

0

5

10

15

20

25

30

2014 2015 2016 2017 2018 2018 es

Produccion Villa Myriam

4.0 % Organic Matter

2 % Organic Matter

5.3 %Organic Matter

TRANSFER OF TECHNOLOGY

SMALL FARMERS

RELATIVELY EASY

PRODUCTOR TO PRODUCTOR

CAN HAVE VERY HIGH YIELDS

MANAGE LIKE A GARDEN

USE FAMILY LABOR

HIGHLY ECONOMICAL FOR EXTRACTOR

Caracterización proveedores Núcleo Zona Central.

5020

787

1874

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

pequeños medianos grandes

ha

Pequeños330 Fincas 5.020 ha

Medianos 6Fincas 787

ha

Grandes

2 fincas 1874 ha

Total Productores 338 Fincas 7.681 ha

Cultivo propio tiene 1170 ha

Total área 7681 ha

65 % pequeños

METODOLOGIA: “Transferencia Agricultor –Agricultor”

AGRICULTORLIDER 2

AGRICULTORLIDER 1

Ventajas de Agricultor a Agricultor

Eficiente Un asistente técnico puede trabajar con varios lideres

Un líder puede ayudar varios productores con grupos

Un asistente técnico puede tener un impacto con varios productores a

través de grupos

Efectivo El entrenamiento intenso a los líderes

Los agricultores escuchar a otros agricultores

La transferencia de tecnología es continua

Eficacia Impacto de gran número de agricultores a bajo costo

Productividad media de 20 parcelas líderes

8,5

13,7

18,2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2016 2017 Estimado 2018

t/h

a

Parcelas líderes del Núcleo Zona Central.

9,7

15,7 15,2

18,820,8

24

8,2

12,610,4

13,812,1

16

0

5

10

15

20

25

30

2014 Mar-Dic 2015 2016 2017 ago-18 Estimado 2018

t/h

aProductividad Lider


HOW MUCH C IS SEQUESTERED

INCREASE IN SOIL ORGANIC MATTER OF 1%/YEAR

VOLUME OF 10 M3/PALM

1% = 100 KG ORGANIC MATTER/PALM/YEAR

100 KG X 145 PALM/HA = 14.5 t OM/HA/YEAR

50% OM IS CARBON = 7.25 t C/HA/YEAR

ALL OF COUNTRY AT 530,000 HA

3,842,000 t C sequestered/year

COLOMBIA IS UNIQUE

HIGHER YIELDS WHILE SEQUESTERING SOIL C THAT REDUCES GHG

WIN – WIN

ENVIRONMENT

PRODUCER

COLOMBIA IS UNIQUE

20,4

18,8

17,3

10

12

14

16

18

20

22

t/h

a/añ

o

Rendimiento periodo promedio de tres años

Colombia Mayalsia Indonesia

Introducción de practicas mejoradas

sequestering carbon for high oil palm yields. · sequestering carbon for high oil palm yields....

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