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Lime application to acid soils [Kenia]

technologies_6702 - Kenia

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

usuario de la tierra:

Wekesa Maryann Nanjala

Lukina Women Group - Welthungerhilfe farmer group

Kenia

Especialista MST:
Especialista MST:
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Soil protection and rehabilitation for food security (ProSo(i)l)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Alliance Bioversity and International Center for Tropical Agriculture (Alliance Bioversity-CIAT) - Kenia

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

Comentarios:

There have been no adverse effects on the environment in the area since lime was applied to the demo site in 2022.

1.5 Referencia al (los) Cuestionario(s) de Enfoques MST (documentados usando WOCAT)

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Lime application is a rapid way to treat soil acidity and improve productivity.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Liming is the application of soil conditioners, including marl, chalk, limestone, burnt lime, or hydrated lime to the soil to raise its pH; thus, reduce its acidity. Calcium (Ca) and magnesium (Mg)-rich materials are the most used – the Ca or Mg increase the base saturation in the soil hence neutralizing soil acidity that is often caused by the effects of acids from nitrogen (N) fertilizer, slurry, and high rainfall. Liming improves soil fertility by increasing the activity of beneficial earthworms and improving soil structure. It is a source of Ca, and by raising the pH of soils it increases uptake of plant nutrients.

The soil must be tested to determine its pH level. Lime should be applied to soils with pH levels below 5.0, but especially to soils with pH below 4.0 which are very acidic. High concentrations of acids decrease the availability of plant nutrients, especially phosphorous (P) and molybdenum (Mo) and increase the toxic effect of aluminium (Al) and manganese (Mn). In addition, acidity causes some plant nutrients to be leached below the plant rooting zone.

A farmer must wear protective clothing, including face masks, goggles, gumboots, gloves, and an apron before working with lime. The best time to apply agricultural lime to any piece of land is during the dry season. The lime must be covered with soil immediately after application to prevent loss through evaporation, since it is highly volatile. If lime has to be applied during the rainy season, the farmer must apply the lime just before it starts to rain so that the rainwater can leach the lime into the soil. Agricultural lime can be applied in three ways:

a) Broadcasting with a spreader. The land must be ploughed immediately to cover the lime and to prevent loss through evaporation.
b) Band method: Lime is applied between crops if it was not applied before land preparation. The lime must also be covered with soil immediately.
c) Spot method: Lime is applied at the base of the crop (similar to top dressing). Similarly, the lime must also be covered with soil immediately.

Farmers like agricultural lime because it improves soil structure and larger particles are formed in a process called flocculation. In addition, lime binds the larger particles of humus producing a good crumb structure. This improves soil drainage by creating more air spaces. Thus, the soil become easier to cultivate and plant root growth is facilitated. One acre (0.4 ha) of land with a pH of below 4.0 requires 300-350 kgs of lime; a pH of between 4.0 and 5.0, requires 200–250 kgs.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Kenia

Región/ Estado/ Provincia:

Bungoma County in Western Kenya

Especifique más el lugar :

Luuya Bwake Ward, Kabuchai Sub-county

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si se desconoce el área precisa, indique el área aproximada cubierta:
  • < 0.1 km2 (10 ha)
¿El/los sitio(s) de la Tecnología se ubica(n) en un área de protección permanente?

No

Comentarios:

There are not protected areas in the area where the technology is implemented.

2.6 Fecha de la implementación

Indique año de implementación:

2022

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

Introduced by the ProSoil Project under a Soil Health Programme.

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • crear impacto económico benéfico

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

Especifique el uso combinado de tierras (cultivos/ pastoreo/ árboles):
  • Agro-silvopastoralismo

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
  • Cultivos perennes (no leñosos)
  • Cosecha de árboles y arbustos
Cosechas anuales - Especifique cultivos:
  • cereales - maíz
  • cereales - mijo
  • leguminosas y legumbres - frijoles
  • legumes and pulses - lentils
  • cultivos de semillas oleaginosas - maní
  • cultivos de raíces/ tubérculos - patatas dulces, ñame, taro/cocoy am, otro
Sistema anual de cultivo:

Maíz/sorgo/ mijo en intercultivo con legumbres

Cultivos perennes (no maderables) - Especifique cultivos:
  • banana/plátano/abacá
  • cultivos para forraje - pastos
Cultivos de matorrales y arbustos - Especifique cultivos:
  • avocado
  • frutas, otros
  • mango, mangostán, guayaba
  • papaya
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 2
Especifique:

Crops are grown during the long and short rain seasons.

¿Se practica el intercultivo?

Si respondió que sí, especifique qué cultivos son intercultivados:

Maize/ millet and legumes (beans) or groundnuts.

¿Se practica la rotación de cultivos?

Si fuera el caso, especifique :

Part of the land is left fallow during the short rains.

Tierra de pastoreo

Tierra de pastoreo

Pastoreo intensivo/ producción de forraje:
  • Cortar y llevar/ cero pastoreo
  • Pastoreo mejorado
Tipo de animal:
  • cattle - dairy and beef (e.g. zebu)
  • aves de corral
¿Se practica el manejo integrado de cultivos - ganado?

Si fuera el caso, especifique :

Manure from livestock is applied to the crop field.

Productos y servicios:
  • economic security, investment prestige
  • huevos
  • manure as fertilizer/ energy production
  • carne
  • leche
Especies:

cattle - dairy and beef (e.g. zebu)

Conteo:

3

Especies:

aves de corral

Conteo:

10

3.3 ¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?
  • No (Continúe con la pregunta 3.4)

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • mixta de secano – irrigada
Comentarios:

There is drip irrigation using plastic bottle for bananas.

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • manejo integrado de la fertilidad del suelo

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A2: materia orgánica/ fertilidad del suelo
  • A3: Tratamiento de superficie del suelo
medidas de manejo

medidas de manejo

  • M4: Cambios significativos en la programación de las actividades
  • M7: Otros

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
  • Ca: acidificación
  • Cp: contaminación del suelo
deterioro físico del suelo

deterioro físico del suelo

  • Ps: hundimiento de suelos orgánicos, asentamiento del suelo
degradación biológica

degradación biológica

  • Bs: reducción en la calidad y composición/ diversidad de las especies
  • Bl: pérdida de la vida del suelo

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

A lime spreader

Autor:

Justine Otsyula

Fecha:

09/02/2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

A bag of lime

Autor:

Justine Otsyula

Fecha:

09/02/2022

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por área de Tecnología
Indique tamaño y unidad de área:

0.4 ha

otra / moneda nacional (especifique):

KES

Si fuera relevante, indique la tasa de cambio de dólares americanos a la moneda local (ej. 1 U$ = 79.9 Reales Brasileros): 1 U$ =:

124,21352

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Soil testing In preparation for liming
2. Lime acquisition In preparation for liming
3. Acquisition of personal protective equipment clothing (PPE) In preparation for liming
4. Lime application Before soil disturbance through ploughing/ before rains
5. Ploughing/ covering lime After lime application

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra Lime application Man-days 2,0 300,0 600,0 100,0
Mano de obra Ploughing/ covering lime Man-days 15,0 300,0 4500,0 100,0
Equipo PPE Set 1,0 3000,0 3000,0 100,0
Fertilizantes y biocidas Lime 50 kgs bag 20,0 300,0 6000,0 100,0
Otros Soil testing Sample 1,0 800,0 800,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 14900,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 119,95

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Regular testing Every 3 years, after 6 months if all required lime was not applied
2. Lime acquisition In preparation for liming
3. Reapplication Dependent on soil test results
4. Ploughing/ covering lime After lime application
Comentarios:

No maintenance has been done so far.

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra Lime application Man- days 2,0 300,0 600,0 100,0
Mano de obra Ploughing/ covering lime Man- days 15,0 300,0 4500,0 100,0
Equipo PPE Set 1,0 3000,0 3000,0 100,0
Fertilizantes y biocidas Lime 50 Kg bags 3,0 300,0 900,0 100,0
Otros Soil testing Sample 1,0 800,0 800,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 9800,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 78,9
Comentarios:

No maintenance has been done so far. The indicated costs are for information purposes. Reapplication is dependent on recommendations of soil testing. It is assumed that reapplication will require a smaller amount of lime than the initial application.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Rate of man-days and costs vary from one place to another, farmer to farmer, and with type of work. Costs for maintenance are subject to change with time.

Exchange rate for February 2023, source: European Commission/ InfoEuro online at https://commission.europa.eu/funding-tenders/procedures-guidelines-tenders/information-contractors-and-beneficiaries/exchange-rate-inforeuro_en

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 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
Especifique el promedio anual de lluvia (si lo conoce), en mm:

1200,00

Especificaciones/ comentarios sobre la cantidad de lluvia:

Monthly rainfall variability is high with some months such as January recording less than 5 mm of total rainfall.

Indique el nombre de la estación metereológica de referencia considerada:

Bungoma Meteorological Station

Zona agroclimática
  • húmeda

The climate in the area favours most agricultural activities.

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • 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
Zona altitudinal:
  • 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
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante
Comentarios y especificaciones adicionales sobre topografía :

The farm is located at an area that is higher in altitude compared to other areas in the larger area. The farmer's field lies at an elevation of 1,505 m above sea level.

5.3 Suelos

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):
  • mediana (limosa)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)
Materia orgánica de capa arable:
  • media (1-3%)
Si se halla disponible, adjunte una descripción completa de los suelos o especifique la información disponible, por ej., tipo de suelo, pH/ acidez de suelo, capacidad de intercambio catiónico, nitrógeno, salinidad, etc. :

pH = 5.3, Cation Exchange Capacity = 59 mmol+/kg, nitogen = 9 g/kg, SOC = 14.1 g/kg

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

bueno

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)

La calidad de agua se refiere a:

agua subterránea y superficial

¿La salinidad del agua es un problema?

No

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

No

Comentarios y especificaciones adicionales sobre calidad y cantidad de agua:

There are several boreholes in the area and according to interviews with some borehole owners, the depths are not more than 50 metres.

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • mediana
Diversidad de hábitats:
  • mediana
Comentarios y especificaciones adicionales sobre biodiversidad:

Most farms are under crops and trees; hence, the area has high agrobiodiversity.

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

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
Ingresos no agrarios:
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • tracción animal
Género:
  • mujeres
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 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
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • escala mediana

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • comunitarios (organizado)
  • individual
¿Los derechos del uso de la tierra se basan en un sistema legal tradicional?

No

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
Comentarios:

The above rating varies from one village to the other.

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó
Cantidad antes de MST:

3

Cantidad luego de MST:

9

Comentarios/ especifique:

Quantity refers to the number of 90 Kg bags of maize produced per acre.

calidad de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Not easy for the farmers to quantify.

producción de forraje

disminuyó
incrementó
Cantidad antes de MST:

6

Cantidad luego de MST:

10

Comentarios/ especifique:

Quality refers to the number of bunches/ loads of harvested napier grass.

calidad de forraje

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Not easy for the farmers to quantify.

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó
Cantidad antes de MST:

50

Cantidad luego de MST:

40

Comentarios/ especifique:

Quantity refers to the percentage probability of the crop failing to do well.

manejo de tierras

obstaculizado
simplificado
Comentarios/ especifique:

Not easy for the farmers to quantify but the farmer says that it is easier to work on the soil since lime was applied.

Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Cantidad antes de MST:

3,500

Cantidad luego de MST:

6,000

Comentarios/ especifique:

The farmer used to buy 1 bag of 50 Kg DAP for the 1 acre. The test results recommended that she applies 2.5 bags of 50 Kg NPK. This increased the expenditure on fertilizer.

ingreso agrario

disminuyó
incrementó
Cantidad antes de MST:

6,000

Cantidad luego de MST:

15,000

Comentarios/ especifique:

She used to sell 2 bags of 50Kgs of maize at KES 3,000/- but after improved production she was able to sell 5 bags at the same price.

carga de trabajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Not easy to quantify but the work has slightly increased due to the need to apply lime.

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró
Cantidad antes de MST:

2

Cantidad luego de MST:

1

Comentarios/ especifique:

Quantity refers to the number of months in a year when there is total lack of food in the house, and the farmer has to buy all the food required in the house.

MST/ conocimiento de la degradación del suelo

disminuyó
mejoró
Cantidad antes de MST:

30

Cantidad luego de MST:

70

Comentarios/ especifique:

Quantity refers to the estimated percentage of knowledge in SLM/ land management.

Impactos ecológicos

Suelo

acidez

incrementó
disminuyó
Cantidad antes de MST:

5.3

Cantidad luego de MST:

Not known

Comentarios/ especifique:

The has not done a confirmatory test but it is clear that the pH has reduced due to the improved production.

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

Especifique la evaluación de los impactos fuera del emplazamiento (medidas):

None noted

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó bien

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

muy positivo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

muy positivo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

  • casos individuales / experimentales
Si tiene la información disponible, cuantifique (número de hogares y/o área cubierta):

About 30 households

Comentarios:

Still in demonstration stage.

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

No

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Improves crop yields.
Efficiency in use of fertilizers.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Makes it easier to work on land.

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
High cost of PPE. The farmer should budget for and plan to buy the PPE early before time of application.
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Limitation in accessing soil testing facilities/ services. Create awareness about and link farmers to existing soil testing facilities/ services.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo

Visit to demo farms.

  • entrevistas con usuarios de tierras

Interview with members of Lukina Women Group. Follow-up questions on phone with the contact person, Maryann Wekesa.

  • entrevistas con especialistas/ expertos en MST

ProSoil team and project implementers from WHH consulted.

¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

14/02/2023

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Liming effects on soil pH and crop yield depend on lime material type, application method and rate, and crop species: a global meta-analysis

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Free download at https://www.researchgate.net/publication/327188728_Liming_effects_on_soil_pH_and_crop_yield_depend_on_lime_material_type_application_method_and_rate_and_crop_species_a_global_meta-analysis

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Soil Acidity and Liming

URL:

https://www.ctahr.hawaii.edu/oc/freepubs/pdf/pnm10.pdf

Título/ descripción:

Bungoma County Integrated Development Plan, 2018-2022

URL:

Free download at https://www.devolution.go.ke/wp-content/uploads/2020/02/Bungoma-CIDP-2018-2022.pdf

7.4 Comentarios generales

1. Provide a function to be able to link the documented SLM to similar work that has been documented in other databases e.g., LandPortal, etc.
2. Some of the impacts (section 6) cannot be quantified.

Vínculos y módulos

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Módulos