A dense barrier of napier around the maize plot ; Spacing of napier plants should be 75 cm between rows and 50 cm between plants within a row. (ICIPE)

Push-Pull Integrated Pest and Soil Fertility Management (Kenia)

Descripción

“Push-Pull” is a technology to efficiently control pests and progressively improves soil fertility.

In the Lake Victoria region - like in many other parts of sub-Saharan Africa – stemborer pests, striga weeds and poor soil fertility are the main constraints to efficient production of cereals. In combination they often lead to complete crop failure. The “Push-Pull” technology efficiently controls the pests and progressively improves soil fertility. It involves intercropping maize with a repellent plant, such as desmodium (“push”); an attractant trap plant, such as napier grass (Pennisetum purpureum) is planted as a border crop around this intercrop (“pull”). The stemborer moths are attracted to volatile compounds emitted by the napier grass which at the same time serves as a haven for the borers' natural enemies. When moths lay eggs on napier grass a sticky substance secreted by the grass physically traps the moths’ larvae. Napier is also an important carbohydrate-rich fodder grass. Desmodium, a perennial cover crop, produces repellent volatile chemicals that push away the moths, and the plant effectively suppresses striga weeds through its root exudates. Furthermore, desmodium fixes nitrogen, conserves soil moisture, enhances arthropod abundance and diversity and improves soil organic matter, thereby making cereal cropping systems more resilient and adaptable to climate change. Being a low-growing plant it does not interfere with the crops' growth. Push-pull simultaneously improves cereal productivity; enables production of year-round quality fodder - thereby allowing for integration with livestock husbandry; diversifies income streams and enables smallholders to enter into the cash economy. It also improves soil fertility; protects fragile soils from erosion and enables a minimum tillage system. The technology is appropriate to resource-poor smallholder farmers as it is based on locally available plants, affordable external inputs, and fits well with traditional mixed cropping systems practiced in SSA.

Lugar

Lugar: Lake Victoria region, Kenia

No. de sitios de Tecnología analizados:

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 35.34, -0.64

Difusión de la Tecnología:

¿En un área de protección permanente?:

Fecha de la implementación: 10-50 años atrás

Tipo de introducción
Desmodium is drilled in between maize rows at 75 cm row to row distance (ICIPE)
Overview of a push-pull plot (maximum size: 50 m x 50 m) (ICIPE)

Clasificación de la Tecnología

Propósito principal
  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación de la tierra
  • conservar el ecosistema
  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • reducir el riesgo de desastres naturales
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
Uso de tierra

  • Tierras cultivadas
    • Cosecha anual: cultivos para forraje - pastos, cereales - maíz
    • Cultivos perennes (no leñosos): plantas medicinales, aromáticas, plaguicidas perennes
    ¿Se practica el intercultivo? Sí
Provisión de agua
  • de secano
  • mixta de secano – irrigada
  • totalmente irrigada

Propósito relacionado a la degradación de las tierras
  • prevenir la degradación de la tierra
  • reducir la degradación de la tierra
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
  • adaptarse a la degradación de la tierra
  • no aplica
La degradación considerada
  • deterioro químico del suelo - Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
  • degradación biológica - Bh: pérdida de hábitats, Bp: incremento de pestes/ enfermedades, pérdida de depredadores
Grupo MST
  • manejo integrado de la fertilidad del suelo
  • variedades vegetales/ razas animales mejoradas
Medidas MST
  • medidas agronómicas - A1: vegetación/ cubierta del suelo
  • medidas vegetativas - V2: Pastos y plantas herbáceas perennes

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Layout of push-pull plot with1 m spacing between napier border and maize field

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: increase in organic matter, increase in nutrient availability (supply, recycling,…), promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder), pest control

Mixed cropping / intercropping
Material/ species: Desmodium as a perennial intercrop
Remarks: Desmodium is drilled in between maize rows at 75 cm row to row distance

Contour planting / strip cropping
Material/ species: napier grass (Pennisetum purpureum)
Remarks: Spacing of napier plants should be 75 cm between rows and 50 cm between plants within a row

Aligned: -along boundary
Vegetative material: G : grass
Spacing between rows / strips / blocks (m): 75.00
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 50.00

Aligned: -linear
Vegetative material: C : perennial crops
Spacing between rows / strips / blocks (m): 75.00

Perennial crops species: Desmodium

Grass species: Napier grass (Pennisetum purpureum)
Author: ICIPE

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan:
  • Moneda usada para calcular costos: USD
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = n.d.
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: 1.2
Factores más determinantes que afectan los costos
Input prices (in US$): 1 Person-day = 1.2 US$. 1 napier root split / cane = 0.14 US$.; 1 kg desmodium seeds = 18.9 US$.; 1 kg superphosphate fertilizer = 0.68US$
Actividades de establecimiento
  1. Plant 3 consecutive rows of napier grass (Bana variety) around the plot: make planting holes, apply fertilizer (or manure), place 3-node canes or root splits, cover with soil (before rains) (Momento/ frequencia: None)
  2. Land preparation for desmodium: plough and harrow the land (to get fine soil), make furrows between the rows where the maize will be planted (using strong pointed stick; before rains) (Momento/ frequencia: None)
  3. Mix desmodium seed with super phosphate fertilizer (ratio 1:2), or alternatively with fine soil. Sow into the furrows and cover with soil (onset of rains) (Momento/ frequencia: None)
  4. Plant maize./ Weeding of maize, desmodium and Napier grass (Momento/ frequencia: 3 and 5-6 weeks after planting maize)
  5. Manage napier grass: 1st harvest after 3 months (plants are 1-1,5 m high), leave stem height of 10 cm for quick regrow, start with inner row (Momento/ frequencia: 1st harvest after 3 months)
Insumos y costos para establecimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (USD) Costos totales por insumo (USD) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Plant 3 consecutive rows of napier grass Persons/day 8,0 1,25 10,0
Material para plantas
Napier pieces 1200,0 0,1666666 200,0
Desmodium seeds kg 0,5 18,9 9,45
Fertilizantes y biocidas
Fertilizer kg 47,0 0,6808 32,0
Costos totales para establecer la Tecnología 251.45
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 251.45
Actividades de mantenimiento
  1. Land preparation for maize: carefully dig/plough between desmodium lines not to disturb / uproot the desmodium (it is a perennial crop!) (Momento/ frequencia: None)
  2. Plant maize (Momento/ frequencia: None)
  3. Trim the desmodium so that it does not overgrow in between the maize plants (Momento/ frequencia: after 3 and 6 weeks)
  4. Repeat activities 5.-7. listed under establishment (Momento/ frequencia: None)
Insumos y costos de mantenimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (USD) Costos totales por insumo (USD) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Land preparation for maize Persons/day 6,0 1,166666 7,0 100,0
Fertilizantes y biocidas
Fertilizer for maiz kg 47,0 0,6808 32,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 39.0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 39.0

Entorno natural

Promedio anual de lluvia
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda
  • semi-árida
  • árida
Especificaciones sobre el clima
Thermal climate class: tropics

Mainly sub-humid; bi-modal rainfall pattern, with main rainy season March-May; short rainy season Oct.-Nov.
Pendiente
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Altura
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
La Tecnología se aplica en
  • situaciones convexas
  • situaciones cóncavas
  • no relevante
Profundidad promedio del suelo
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable
  • elevada (>3%)
  • media (1-3%)
  • baja (<1%)
Agua subterránea
  • en superficie
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidad de aguas superficiales
  • excesiva
  • bueno
  • mediana
  • pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar)
  • agua potable de buena calidad
  • agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
  • solo para uso agrícola (irrigación)
  • inutilizable
¿La salinidad del agua es un problema?
  • No

Incidencia de inundaciones
  • No
Diversidad de especies
  • elevada
  • mediana
  • baja
Diversidad de hábitats
  • elevada
  • mediana
  • baja

Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios
  • menos del 10% de todos los ingresos
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza
  • muy pobre
  • pobre
  • promedio
  • rico
  • muy rico
Nivel de mecanización
  • trabajo manual
  • tracción animal
  • mecanizado/motorizado
Sedentario o nómada
  • Sedentario
  • Semi-nómada
  • Nómada
Individuos o grupos
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
  • cooperativa
  • empleado (compañía, gobierno)
Género
  • mujeres
  • hombres
Edad
  • niños
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos
Área usada por hogar
  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Escala
  • pequeña escala
  • escala mediana
  • gran escala
Tenencia de tierra
  • estado
  • compañía
  • comunitaria/ aldea
  • grupal
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Acceso a servicios e infraestructura

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
x
incrementó


Maize yields increase by 25-50% where stemborer is the only problem and by 300% in areas affected by stemborer and striga weed

producción de forraje
disminuyó
x
incrementó


All-year round quality fodder for cattle (napier grass and desmodium)

gastos en insumos agrícolas
incrementó
x
disminuyó


Reduced fertilizer inputs thanks to nitrogen-fixing by desmodium

ingreso agrario
disminuyó
x
incrementó


Selling cereal grains, desmodium seed, napier grass (if not fed to own livestock), and milk

carga de trabajo
incrementó
x
disminuyó


Weeding is minimized

Impactos socioculturales
Social capital generated through common learning and implementing agricultural “best practices”
reduced
x
improved

Impactos ecológicos
humedad del suelo
disminuyó
x
incrementó


Cover crop, live mulch

cubierta del suelo
disminuyó
x
mejoró


Cover crop, live mulch

pérdida de suelo
incrementó
x
disminuyó


Soil protected from erosion through desmodium (cover crop) and napier grass (barrier)

ciclo/ recarga de nutrientes
disminuyó
x
incrementó

materia orgánica debajo del suelo C
disminuyó
x
incrementó

velocidad de viento
incrementó
x
disminuyó


Reduced wind impacts due to napier barriers

Impactos fuera del sitio

Análisis costo-beneficio

Beneficios comparados con los costos de establecimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Beneficios comparados con costos de mantenimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Cambio climático

-

Adopción y adaptación

Porcentaje de usuarios de la tierra que adoptaron la Tecnología
  • casos individuales / experimentales
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?
  • No
¿A qué condiciones cambiantes?
  • cambios climáticos / extremos
  • mercados cambiantes
  • disponibilidad de mano de obra (ej. debido a migración)

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Improves cereal productivity
  • Enables production of year-round quality fodder - thereby allowing for integration with livestock husbandry
  • Diversifies income streams and enables smallholders to enter into the cash economy
  • Improves soil fertility; protects fragile soils from erosion and enables a minimum tillage system
  • The technology is appropriate to resource-poor smallholder farmers as it is based on locally available plants, affordable external inputs, and fits well with traditional mixed cropping systems practiced in SSA.
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • Napier grass is an aggressive plant that spreads through rhizomes under the ground regular control and weeding.
  • The older napier stems and leaves are less palatable for livestock regularly cut young, tender leaves and stems.
  • Minor adjustment of the smallholder farming system to introduce desmodium in traditional maize-bean intercrops desmodium (fodder crop) and beans (food crop, important protein source) can both be intercropped with maize. In areas where striga weed is not a problem, farmers can plant desmodium after every 3 or 5 rows of maize, and use the other rows for beans. Stemborers will still be repelled
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse

Referencias

Compilador
  • Unknown User
Editors
Revisado por
  • David Streiff
  • Julie Zähringer
  • Alexandra Gavilano
Fecha de la implementación: 16 de noviembre de 2010
Últimas actualización: 25 de abril de 2019
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
Institución Proyecto
Referencias claves
  • Prof. Zeyaur R. Khan (Principal Scientist and Programme Leader) and Jimmy Pittchar, Push-pull Programme, International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE), Mbita Point, Kenya; zkhan@mbita.mimcom.net; jpittchar@mbita.mimcom.net; jpittchar@icipe.org:
  • Prof. Zeyaur R. Khan (Principal Scientist and Programme Leader) and Jimmy Pittchar, Push-pull Programme, International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE), Mbita Point, Kenya; zkhan@mbita.mimcom.net; jpittchar@mbita.mimcom.net; jpittchar@icipe.org:
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