Restoration of degraded rangeland [Sudáfrica]

Rehabilitation/restoration of an area, after control of alien invasive species.

technologies_1416 - Sudáfrica

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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

Especialista MST:
Especialista MST:

Van Rensburg Leon


Especialista MST:

Fulls Erich


Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Book project: where the land is greener - Case Studies and Analysis of Soil and Water Conservation Initiatives Worldwide (where the land is greener)
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Sustainable Land Management Practices of South Africa (SLM South Africa)

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?


2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Eradication of invasive species and revegetation of degraded rangelands by different treatments, including oversowing with grass seed mixture, supplementing with lime, cattle dung, and "brush packing" (laid out branches).

2.2 Descripción detallada de la Tecnología


A research investigation was undertaken in an area of degraded communal rangeland, which had been invaded by an alien tree species (Acacia mearnsii – black wattle). Competition from the water-demanding A. mearnsii, combined with overgrazing, had resulted in an almost total absence of palatable grasses. All that was left were a few patches of star grass (or ‘bermuda grass’: Cynodon dactylon). Prior to the research, discussions were held between personnel of the ‘Working for Water’ programme of the South African government and community members.
The purpose of the trials was to determine how best to eradicate the invasive trees and revegetate the rangeland. The restoration area was not fenced off and was thus open to grazing. The trials comprised five treatments, with three replicates each, on plots of 10 m by 20 m. In all treatments the A. mearnsii was eradicated manually, and chemical biocide applied to the stumps to prevent regrowth. Lime and grass seed (of palatable species) were applied to the loosened surface and covered with soil. The five treatments were:
(A) oversowing with grass seed mixture, supplementing of dolomitic lime, cattle dung, and ‘brush packing’ (see below for explanation of term);
(B) oversowing with grass seed mixture and supplementing with cattle dung;
(C) oversowing with grass seed mixture and supplementing with dolomitic lime;
(D) oversowing with grass seed mixture and brush packing;
(E) oversowing with grass seed mixture only.
In addition stone lines were laid out along the contour, between plots. The ‘brush packing’, referred to in treatments A and D comprised branches laid out in strips across the slope to retard runoff, trap soil, improve the micro-climate for establishing grass seedlings and protect the young plants from browsing by animals. The results showed treatment A to be the most effective in restoring the productive and protective function of the rangeland. From the trials, the estimated costs of applying the best technology would be US$ 230 per hectare. The key constraints for successful adoption however are not just technical, but include: (1) the need to protect the area from grazing and trampling by animals during the establishment period; (2) stopping removal of brushwood for firewood; and (3) the need for community agreement on initial protection and subsequent sustainable utilisation of the restored range.

Establishment activities:
1.Manual eradication of trees with chain saw and axe
2.Application of chemical biocide to the stumps to prevent any regrowth
3.Ripping of soil surface to a depth of 5 cm using a three tined hand implement
4.Application of dolomitic lime and raking it into soil after ripping of the soil
5.Application of organic material (cattle dung) after ripping and lime application
6.Oversowing with grass seed mixture after ripping of the soil and application of lime and organic material
7.Brush packing against contour and packing of rock contours against the slope All the branches and stones were collected from the restoration area. Rock contours were packed against (perpendicular) to the slope in the study area at varying intervals (approximately 10-15 m apart) in order to retard runoff water, trap soil, and improve conditions for seed germination (see inserted drawing below and attachment). Branches were packed (brush packing) along the slope in certain treatments within the study site in order to trap soil, retard runoff water en serve as a micro-climate for germinating and establishing grass seedlings
Total duration of restoration took 3 years, from removal of trees till revegetation trials were laid out and technology was established.

Maintenance / recurrent activities per year:
Following initial establishment maintenance was limited to 2 follow up applications of herbicide (after 3 and 5 months). Maintenance of contours was not done after restoration.

2.3 Fotografías de la Tecnología

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



Región/ Estado/ Provincia:


Especifique más el lugar :


Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si la Tecnología se halla difundida homogéneamente a lo largo de un área, especifique el área que cubre (en km2):


Si se desconoce el área precisa, indique el área aproximada cubierta:
  • 1-10 km2

Total area covered by the SLM Technology is 9 km2.
Big area near settlement, was previously invaded by alien invasive species (such as A. mearnsii). Aim was to eradicate this species by using chemical/manual methods and to revegetate area with grass species occurring naturally.

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • hace menos de 10 años (recientemente)

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • durante experimentos/ investigación
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

It originated from the overall need to restore degraded rangelands.

3. Clasificación de la Tecnología MST

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

  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo

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

Tierra de pastoreo

Tierra de pastoreo

Pastoreo extenso:
  • Pastoralismo semi-nómada
  • cattle

Major land use problems (compiler’s opinion): Occurrence of bare areas after control of alien invasive.
Major land use problems (land users’ perception): Minimal grazing for cattle, due to the occurrence of bare areas.
Grazingland comments: No area closure, thus livestock graze freely on statelands and thus causes overgrazing over a large area.
This is a constraint to management in grazing lands. No rotational grazing. No area closure, thus livestock graze freely on statelands and thus causes overgrazing over a large area.

Number of growing seasons per year: 1
Longest growing period in days: 210, Longest growing period from month to month: Oct - April

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • de secano

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • pastoralismo y manejo de tierras de pastoreo

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A7: Otros
medidas vegetativas

medidas vegetativas

  • V5: Otros
medidas estructurales

medidas estructurales

  • S11: Otros

Specification of other agronomic measures: manuring, lime, 'brush packing' (trash lines)
Specification of other vegetative measures: oversowing grass seed mixture
Specification of other structural measures: stone lines
Type of vegetative measures: in blocks

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
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)
deterioro físico del suelo

deterioro físico del suelo

  • Pc: compactación
degradación biológica

degradación biológica

  • Bc: reducción de la cobertura vegetal del suelo

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Alien invasives.), over-exploitation of vegetation for domestic use (Trampling.), overgrazing (Cattle and goat.)
Secondary causes of degradation: poverty / wealth (Lack of captial - To pay labours to apply technologies.), labour availability (Lack of labour - To remove alien species.)

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:
  • reducir la degradación del suelo
  • 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):

Location: Elandsfontein. Gauteng
Technical knowledge required for field staff / advisors: high
Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: control of raindrop splash, control of dispersed runoff: retain / trap, increase in organic matter, sediment retention / trapping, sediment harvesting, increase in soil fertility, improvement of ground cover
Secondary technical functions: control of dispersed runoff: impede / retard, reduction of slope angle, increase of surface roughness, increase of infiltration, water harvesting / increase water supply, water spreading, reduction in wind speed, improvement of soil structure

Vegetative measure: contour
Vegetative material: O : other
Number of plants per (ha): 0
Vertical interval between rows / strips / blocks (m): 0.3
Spacing between rows / strips / blocks (m): 3
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 0
Width within rows / strips / blocks (m): 0.3
Vegetative measure: Vegetative material: O : other
Grass species: Mixture of perennial and annual grasses
Other species: rocks
Slope (which determines the spacing indicated above): 5.00%


Anuschka Barac

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):


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


Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:


4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Eradication of trees, Follow-up with herbicide beginning of project
2. Loosening of soil, Lime application 6 months
3. Application of organic material 6 months
4. Oversowing with grass seed mixture 6 months
5. Brush packing 6 months

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 labour ha 1,0 35,0 35,0
Equipo machine use ha 1,0 65,0 65,0
Equipo tools ha 1,0 5,0 5,0
Material para plantas seeds ha 1,0 70,0 70,0
Fertilizantes y biocidas fertilizer ha 1,0 25,0 25,0
Fertilizantes y biocidas biocides ha 1,0 30,0 30,0
Costos totales para establecer la Tecnología 230,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 28,05

Duration of establishment phase: 35 month(s)

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. 2 Follow-ups with herbicide after 3 & 5 months after application of technology /twice (at 3 and 5 months )

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 labour ha 1,0 7,0 7,0
Equipo tools ha 1,0 5,0 5,0
Fertilizantes y biocidas biocides ha 1,0 20,0 20,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 32,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 3,9

Eradication, seed purchasing, materials.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Biocides, fertilisers (lime), seeds and labour have a great effect on costs.

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
Especificaciones/ comentarios sobre la cantidad de lluvia:

600 - 800 mm/annum

Zona agroclimática
  • Sub-húmeda

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

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)
Materia orgánica de capa arable:
  • baja (<1%)

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

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
  • muy rico
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 3% - 4%
80% of the land users are very rich (informal settlers and own 60% of the land (government).
20% of the land users are average wealthy and own 40% of the land (farmers).
Off-farm income specification: Informal settlers work in the city/mine, also mostly live of old age pension funds. Farmers (low percentage) have an income on-farm by means of selling cattle, crops and dairy products.

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

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

Tenencia de tierra:
  • estado
  • provincial government
  • provincial government

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos


manejo de tierras

Comentarios/ especifique:

Brush packing was removed by community members for firewood.

Ingreso y costos

ingreso agrario


carga de trabajo

Comentarios/ especifique:

Not all labourers could be employed, more would have like to have the job (money).

Impactos socioculturales

instituciones comunitarias

se debilitaron
se fortalecieron

MST/ conocimiento de la degradación del suelo

Comentarios/ especifique:

Capacity building awareness

mitigación de conflicto

Comentarios/ especifique:

Farmers not positive about SWC project and effect.

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

drenaje de agua en exceso


humedad del suelo


cubierta del suelo


pérdida de suelo

Cantidad antes de MST:


Cantidad luego de MST:


Reducción de riesgos de desastres y riesgos climáticos

velocidad de viento


6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

inundaciones río abajo


colmatación río abajo


sedimentos transportados por el viento


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:

ligeramente negativo

Ingresos a largo plazo:


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


Ingresos a largo plazo:

ligeramente negativo

6.5 Adopción de la Tecnología


10 land user families have adopted the Technology with external material support
1 land user families have adopted the Technology without any external material support
There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Gazing improvement.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Improvement of grazing resources.
Improved soil moisture availability by removing an alien species with a high water demand.
Reduced erosion by controlling runoff.

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

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
The question of controlling ‘open access’ grazing by the community is the key to long-term success of rehabilitation It is incumbent on the local municipal council to negotiate with communities regarding grazing control and community-based natural resource management more generally.
Removal of brushwood for firewood by community members and other aspects of long-term maintenance See above: perhaps also seeking funds to pay labourers and buy biocides
Too many cattle and goats. Reduce numbers to match grazing resources available
Insufficient aftercare. Secure additional funds to pay labourers and buy biocides.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo
  • entrevistas con usuarios de tierras
¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?


7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Soil classification: A taxonomic system for South Africa.. 1991.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

ARC -Institute for Soil, Climate and Water, Pretoria. 012 - 3102500.

Título, autor, año, ISBN:

Harris J.A., Birch P., Palmer J.P. Land restoration and reclamation.. 1996.

Título, autor, año, ISBN:

Kent M, Coker P. Vegetation description and analysis.. 1997.

Título, autor, año, ISBN:

Tainton N. Veld management in South Africa.. 1999.

Título, autor, año, ISBN:

Acocks. Veld types of South Africa.. 1988.

Título, autor, año, ISBN:

HARRIS, J. A., BIRCH, P. AND PALMER, J. P. Land restoration and reclamation – Principles and Practices. Addison Wesley Longman, England. 230 p.. 1996.

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