The Magoye CA planter used for Zero-tillage (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Animal Draft Zero-Tillage (Zambia)

Direct Planting

Descripción

Animal draft zero-till involves the use of an animal drawn mechanical planter to plant directly in untilled soil to minimize soil disturbance and leave a cover of crop residues to conserve the soil and water.

Zero-tillage takes advantage of the beneficial effects of biological processes to loosen the soil and to improve fertility. The organic matter from these processes aggregate the soil while the movement of soil organisms like worms and termites loosen the soil. This is called biological tillage and replaces mechanical tillage. The untilled soil surface covered by residues will require a planter specialized to plant in these conditions. In a sense, adopting zero-till does actually require a zero-till planter. The development of the strip-planter has made zero-till a viable option for animal draft farmers, which until now was not possible due to the unavailability or high cost of zero-till planters. The new planter is both cheap and easy to manufacture locally. The planter uses a narrow tine to open a planting furrow and seed/fertilizer is metered by vertically rotating plates. The planter is pulled by oxen and can plant rows of 75cm or 90cm rows with an intra-row which is determined by the seed plate used (3, 4, 5,…… seeds/m). The planting technology needs to be complemented with sound residue cover and weeding management practices.

Purpose of the Technology: The planter enables planting and fertilizing in untilled soil so that the soil residue cover and soil structure are preserved and can be used sustainably. The protective soil cover reduces evaporation and enhances infiltration while the improved soil structure and organic matter content increases soil water storage making zero tillage an important drought mitigating strategy. The immediate benefits of adopting zero-till are the possibility to plant a bigger area quickly and in time as well as the reduced soil erosion.

Establishment / maintenance activities and inputs: The first step in establishing zero-till is to assess the soil condition and levels of degradation. Where possible tests should be carried out but where not, the farmer needs to start on a small plot to check if there will be yield reduction from not tilling the soil. Where soils are severely degraded, an establishment phase should be embarked on where reduced tillage is practiced until the soil structure has recovered sufficiently to support crop growth without tillage. Liming acidic soils followed by a final ploughing will be required in the first year to correct the soil pH which otherwise will be difficult to correct once conservation tillage has been established. The organic matter levels need to be increased by increasing the amount of residues produced by the crop (i.e. the yields) and retaining these as soil cover. The next establishment activity is the purchase of the planter unit. Maintenance activities include planting and fertilizing in the same operation and weeding. Weeding will have to involve herbicide use to handle increased weed densities implying that spraying will become a major operation. In addition to the normal conventional inputs, herbicides will also become a major input and cost.

Natural / human environment: Zero-till has been applied in a wide range of bio-physical environments but mostly by the large scale farmers. The unavailability and high cost of specialized zero-till planter for small-scale farming has resulted in low adoption rates. The development of the Magoye Planter creates new opportunities for this practice. The farmer has to have sufficient knowledge to assess the soil condition and decide if is too degraded for zero-till or how long the transitional phase should be. Literacy is essential as the farmers will have to learn new approaches on weed control, pest control and crop rotations and adapt practices to suit his/her specific conditions.

Lugar

Lugar: Mazabuka/Magoye, Zambia/Southern Province, Zambia

No. de sitios de Tecnología analizados:

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 27.60569, -16.03342

Difusión de la Tecnología:

¿En un área de protección permanente?:

Fecha de la implementación: hace menos de 10 años (recientemente)

Tipo de introducción
A farmer in his field planted with the Magoye CA planter (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka Zambia))

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: cereales - maíz, Annual cropping is the main source of livelihood.
    Número de temporadas de cultivo por año: 1
  • Tierra de pastoreo
    • Pastoralismo semi-nómada
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
  • erosión de suelos por agua - Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
  • deterioro químico del suelo - Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
  • deterioro físico del suelo - Pk: desmoronamiento y encostramiento
  • degradación biológica - Bl: pérdida de la vida del suelo
Grupo MST
  • n.d.
Medidas MST
  • medidas agronómicas - A1: vegetación/ cubierta del suelo , A2: materia orgánica/ fertilidad del suelo, A3: Tratamiento de superficie del suelo (A 3.1: Sin labranza), A4: Tratamiento de subsuperficie , A5: Manejo de semillas, variedades mejoradas, A6: Manejo de residuos, A7: Otros

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Planting lines are done at a depth of 8-12cm with inter row of 75 or 90cm. The width of the open furrow is 5-10cm wide. Planting rows are done across the slope to reduce runoff, these planting rows are done when the soil is moist during the rainy season and planting is done at the same time with land preparation. Farmers in Monze have combined ripping and zero till together. In the dry season they rip with the Magoye Ripper or GART Planter and later when the soil is moist use a zero till implement to plant.

Location: Magoye. Mazabuka/Southern Province/Zambia

Date: 2014-06-29

Technical knowledge required for field staff / advisors: high (This is a new technology and the extension staff must be able to help farmers troubleshoot and adapt the technology to local conditions.)

Technical knowledge required for land users: moderate (The farmers have to adopt new soil management practices, crop rotations and adapt the weeding approaches to complement the planting technology)

Main technical functions: improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil

Secondary technical functions: control of raindrop splash, improvement of ground cover, improvement of subsoil structure (hardpan), increase in organic matter, increase in nutrient availability (supply, recycling,…), increase of groundwater level / recharge of groundwater, water harvesting / increase water supply, improvement of water quality, buffering / filtering water

Early planting
Material/ species: maize
Quantity/ density: 44,000 pla
Remarks: 25cm intra row by 75cm

Mulching
Material/ species: crop residues
Quantity/ density: 3ton/ha
Remarks: uniformly spread

Manure / compost / residues
Material/ species: crop residues
Quantity/ density: 3ton/ha
Remarks: uniformly spread

Mineral (inorganic) fertilizers
Material/ species: basal and top dressing
Quantity/ density: 400kg/ha
Remarks: spot application

Soil conditioners (lime, gypsum)
Material/ species: lime
Quantity/ density: 1ton/ha
Remarks: broadcast
Author: Silenga Wamunyima, Box 670577, Mazabuka, Zambia

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan:
  • Moneda usada para calcular costos: Kwacha
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 5.0 Kwacha
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: 2.40
Factores más determinantes que afectan los costos
The weed control method is the main determinate factor depending on whether the farmer uses hand hoe or herbicides. Weed densities are higher in unploughed fields increasing the labour requirements/costs by a factor of about 5 if hand weeding is used instead of herbicides. Another major cost is that of fertilizer which makes up about half the cost hence the total cost will vary significantly depending on fertilizer cost.
Actividades de establecimiento
  1. Purchase a magoye planter (Momento/ frequencia: None)
  2. Purchase a knapsack sprayer (Momento/ frequencia: None)
Insumos y costos para establecimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (Kwacha) Costos totales por insumo (Kwacha) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Equipo
Magoye Planter piece 1,0 500,0 500,0 100,0
Knapsack sprayer piece 1,0 80,0 80,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 580.0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 116.0
Actividades de mantenimiento
  1. Slashing, spreading residues (Momento/ frequencia: May-June every year after harvest)
  2. Liming (Momento/ frequencia: Nov - Dec every 3years)
  3. Planting and fertilizing (Momento/ frequencia: Nov-Dec at onset of rain)
  4. Chemical weeding (Momento/ frequencia: 3 times per growing season)
  5. Harvesting (Momento/ frequencia: May-June)
Insumos y costos de mantenimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (Kwacha) Costos totales por insumo (Kwacha) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Slashing, spreading residues person days 8,0 2,5 20,0 100,0
Liming person days 2,0 2,5 5,0 100,0
Chemical weeding person days 24,0 1,0 24,0 100,0
Harvesting person days 8,0 2,5 20,0 100,0
Equipo
Animal traction for planting and fertilizing ha 1,0 40,0 40,0 100,0
Material para plantas
Seeds kg 20,0 2,5 50,0 100,0
Fertilizer kg 400,0 0,8 320,0 100,0
Herbicides l 5,0 6,0 30,0 100,0
Lime ton 1,0 42,0 42,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 551.0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 110.2

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: subtropics. 3 distinct seasons – summer, winter and one rainy season
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 calidad de agua se refiere a:
¿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
  • Land is apportioned by traditional leaders
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
  • Land is apportioned by traditional leaders
Acceso a servicios e infraestructura
salud

pobre
x
bueno
educación

pobre
x
bueno
asistencia técnica

pobre
x
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
x
bueno
mercados

pobre
x
bueno
energía

pobre
x
bueno
caminos y transporte

pobre
x
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
x
bueno
servicios financieros

pobre
x
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
x
incrementó

producción de forraje
disminuyó
x
incrementó

riesgo de fracaso de producción
incrementó
x
disminuyó

área de producción (nuevas tierras bajo cultivo/ en uso)
disminuyó
x
incrementó

Cantidad antes de MST: 2-3ha
Cantidad luego de MST: >10

ingreso agrario
disminuyó
x
incrementó

diversidad de fuentes de ingreso
disminuyó
x
incrementó

carga de trabajo
incrementó
x
disminuyó

Impactos socioculturales
oportunidades recreativas
disminuyó
x
mejoró

Impactos ecológicos
calidad de agua
disminuyó
x
incrementó

cosecha/recolección de agua (escurrimiento, rocío, nieve, etc.)
disminuyó
x
mejoró

escurrimiento superficial
incrementó
x
disminuyó

evaporación
incrementó
x
disminuyó

humedad del suelo
disminuyó
x
incrementó

cubierta del suelo
disminuyó
x
mejoró

pérdida de suelo
incrementó
x
disminuyó

encostramiento/ sellado de suelo
incrementó
x
disminuyó

compactación de suelo
incrementó
x
disminuyó

ciclo/ recarga de nutrientes
disminuyó
x
incrementó

salinidad
incrementó
x
disminuyó

materia orgánica debajo del suelo C
disminuyó
x
incrementó

biomasa/ sobre suelo C
disminuyó
x
incrementó

emisión de carbono y gases de invernadero
incrementó
x
disminuyó

Impactos fuera del sitio
disponibilidad de agua (aguas subterráneas, manantiales)
disminuyó
x
incrementó

inundaciones río abajo (no deseadas)
incrementó
x
disminuyó

contaminación de aguas subterráneas/ de ríos
incrementó
x
disminuyó

daño a campos de vecinos
incrementó
x
disminuyó

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

Timely and quicker planting enables larger areas to be planted and with less labour in the short term. Improved soil structure and soil fertility leads to higher yields and better resilience to droughts in the long term

Cambio climático

Cambio climático gradual
temperatura anual incrementó

nada bien
muy bien
Respuesta: no se sabe
Extremos (desastres) relacionados al clima
tormenta de lluvia local

nada bien
x
muy bien
tormenta de viento

nada bien
muy bien
Respuesta: no se sabe
sequía

nada bien
x
muy bien
inundación general (río)

nada bien
x
muy bien
Otras consecuencias relacionadas al clima
periodo reducido de crecimiento

nada bien
x
muy bien

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
  • Enables early planting

    How can they be sustained / enhanced? Plant in with the first rain
  • Quicker planting enables the planting of larger areas

    How can they be sustained / enhanced? Plant the seed and fertilize in one operation
  • reduced workload

    How can they be sustained / enhanced? Encourage minimum tillage
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Enables early planting

    How can they be sustained / enhanced? Plant in November with the first heavy rain
  • Quicker planting enables the planting of larger areas

    How can they be sustained / enhanced? Use herbicides because without them, the capacity to weed will limit the production capacity
  • Preserves soil cover and reduces soil disturbance

    How can they be sustained / enhanced? Training in residue management and zero till
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • The purchase price of the Magoye planter is quite high Subsidize the implement
  • Excessive weeds and lack of information on herbicide use More training on herbicide use
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse
  • The purchase price for the planter is on the higher side making it affordable only to the larger small-scale farmers the price is likely to go down when the planter is mass produced
  • difficult to control weeds in the absence of herbicides use herbicides

Referencias

Compilador
  • Silenga Wamunyima
Editors
Revisado por
  • Alexandra Gavilano
  • Fabian Ottiger
Fecha de la implementación: 15 de enero de 2013
Últimas actualización: 14 de agosto 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
  • Social-economic analysis of conservation agriculture in southern Africa, FAO, 2011: FAO
  • Conservation farming in Zambia, Steven Haggblade, Gelson Tembo, October 2003: Indaba project, Michigan state university
  • Conservation farming in Zambia, Conservation farming unit (CFU), 2011: cfu@zamnet.zm
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International