The Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Conservation Tillage with Magoye Ripper (Zambie)

Minimum tillage

Description

Conservation Tillage with the Magoye Ripper is an animal draft reduced tillage method that involves the use of the Magoye Ripper to loosen the soil by shattering with a tine instead of ploughing.

The Magoye Ripper is an animal drawn implement used for conservation tillage. The Ripper consists of a frame that is attached to a common plough beam and on this frame is fixed a tine at an angle that penetrates and breaks up the soil when pulled. Only the region where the crop furrow will be is loosened by the tine and by so doing reducing the amount of tillage and disruption of soil structure while preserving the crop residue cover. The frame has some ‘wings’ attached to it that throw the soil out of the ripped furrow to leave it open for planting and collecting of water. Ripping is done in one pass up to a depth of 15cm depending on the strength of the oxen, soil type, hitch assembly settings and the sharpness of the tine.

Purpose of the Technology: Reducing tillage first of all reduces tillage costs and tillage time allowing more time for the farmer to plant early and/or a bigger area. Reducing tillage also reduces the loss of soil organic matter and the destructive effects to the soil structure ultimately improving soil fertility and soil water conservation. Ripping does not invert the soil, hence it does not bury crop residues which further enhance organic matter levels and protect the soil from excessive evaporation and erosion. The open furrow left by the ripper collects water from the adjacent untilled soil much in the same way basins (zai system) are used for water harvesting. This together with the increased rooting depth resulting from the breaking of compacted soil, enhanced infiltration and early planting improves water conservation and hence the resilience of crop to extended dry spells.

Establishment / maintenance activities and inputs: The establishment of ripping based conservation tillage mainly involves the purchase of the ripper frame and the
replaceable tines. Liming acidic soils (low pH soils) followed by a final ploughing will be required to correct the soil pH which otherwise will be difficult to correct once conservation tillage has been established. The main establishment activity involves adopting a new mindset and increasing the knowledge base to apply the technology correctly. Knowledge about alternative weed control practices and herbicide use is particularly cardinal as the farmer will have to adopt new weeding practices and routines in the absence of ploughing. Maintenance activities are more or less the same as conventional tillage except for replacing the tillage tines which wear every now and then. The same applies for the inputs except for the increase in use of herbicides.

Natural / human environment: Ripping is best performed in dry season when the soil is dry although this may not be possible with some of the smaller and/or weak oxen when the soil is too dry. It is therefore recommended for farmers in regions that experience long dry seasons to rip at the end of harvest before the soils get too dry and hard and when the oxen are in good condition before they lose weight and strength due to less feed and water, excessive heat as the dry season progresses.
The ripper is mostly suited to small-scale farmers just adopting Conservation Agriculture (CA) since the tool can be easily adapted to the existing plough beam which most of the farmers already have. The small capital outlay for establishing the system makes it suited to resource poor and risk-averse farmers.

Lieu

Lieu: Mazabuka/Magoye, Zambia/Southern Province, Zambie

Nbr de sites de la Technologie analysés:

Géo-référence des sites sélectionnés
  • 27.60569, -16.03342

Diffusion de la Technologie: répartie uniformément sur une zone (approx. 0,1-1 km2)

Dans des zones protégées en permanence ?:

Date de mise en oeuvre: il y a entre 10-50 ans

Type d'introduction
A field after ripping with the Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Classification de la Technologie

Principal objectif
  • améliorer la production
  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • préserver l'écosystème
  • protéger un bassin versant/ des zones situées en aval - en combinaison avec d'autres technologies
  • conserver/ améliorer la biodiversité
  • réduire les risques de catastrophes
  • s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
  • atténuer le changement climatique et ses impacts
  • créer un impact économique positif
  • créer un impact social positif
L'utilisation des terres

  • Terres cultivées
    • Cultures annuelles
    Nombre de période de croissance par an: : 1
Approvisionnement en eau
  • pluvial
  • mixte: pluvial-irrigué
  • pleine irrigation

But relatif à la dégradation des terres
  • prévenir la dégradation des terres
  • réduire la dégradation des terres
  • restaurer/ réhabiliter des terres sévèrement dégradées
  • s'adapter à la dégradation des terres
  • non applicable
Dégradation des terres traité
  • érosion hydrique des sols - Wt: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)/ érosion de surface
  • dégradation chimique des sols - Cn: baisse de la fertilité des sols et réduction du niveau de matière organique (non causée par l’érosion)
  • dégradation physique des sols - Pc: compaction
  • dégradation biologique - Bl: perte de la vie des sols
Groupe de GDT
  • perturbation minimale du sol
Mesures de GDT
  • pratiques agronomiques - A2: Matière organique/ fertilité du sol , A3: Traitement de la couche superficielle du sol (A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)), A7: Autres

Dessin technique

Spécifications techniques

Mise en œuvre et entretien : activités, intrants et coûts

Calcul des intrants et des coûts
  • Les coûts sont calculés :
  • Monnaie utilisée pour le calcul des coûts : Kwacha
  • Taux de change (en dollars américains - USD) : 1 USD = 5.0 Kwacha
  • Coût salarial moyen de la main-d'oeuvre par jour : 2.40
Facteurs les plus importants affectant les coûts
The weed control method employed is the main determinate factor depending on whether the farmer uses hand hoe or herbicides. Abandoning ploughing leads to higher weed densities leading to increased labour requirements/recurrent costs if hand weeding is used. However, with herbicides the weeding labour demand and costs cost are much lower by a factor of about 5. 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.
Activités de mise en place/ d'établissement
  1. Purchase magoye ripper (Calendrier/ fréquence: None)
  2. Purchase knapsack sprayer (Calendrier/ fréquence: None)
Intrants et coûts de mise en place
Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité (Kwacha) Coût total par intrant (Kwacha) % des coût supporté par les exploitants des terres
Equipements
Magoye ripper Tool 1,0 50,0 50,0 100,0
Knapsack sprayer Tool 1,0 80,0 80,0 100,0
Coût total de mise en place de la Technologie 130.0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 26.0
Activités récurrentes d'entretien
  1. slashing and spreading residues (Calendrier/ fréquence: May-June yearly after harvest)
  2. Ripping (Calendrier/ fréquence: May-June after harvest)
  3. Liming (Calendrier/ fréquence: Nov-Dec before planting)
  4. Planting and fertilizing (Calendrier/ fréquence: Nov-Dec at onset of rains)
  5. chemical weeding (Calendrier/ fréquence: 3 times)
  6. harvesting (Calendrier/ fréquence: April-May)
Intrants et coûts de l'entretien
Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité (Kwacha) Coût total par intrant (Kwacha) % des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre
Slashing and spreading residues ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Ripping ha 1,0 50,0 50,0 100,0
Liming ha 1,0 42,0 42,0 100,0
Planting and fertilizing ha 1,0 40,0 40,0 100,0
Matériel végétal
Seeds kg 20,0 2,5 50,0 100,0
Engrais et biocides
Fertilizer kg 400,0 0,8 320,0 100,0
Autre
Herbicides liters 5,0 6,0 30,0 100,0
Labour: Chemical weeding ha 1,0 24,0 24,0 100,0
Labour: Harvesting ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Coût total d'entretien de la Technologie 596.0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD) 119.2

Environnement naturel

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Zones agro-climatiques
  • humide
  • subhumide
  • semi-aride
  • aride
Spécifications sur le climat
Average rainfall 700mm, summer rains from November to March.
Thermal climate class: subtropics. 3 distinct seasons – summer, winter and one rainy season
Pentes moyennes
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m
La Technologie est appliquée dans
  • situations convexes
  • situations concaves
  • non pertinent
Profondeurs moyennes du sol
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Textures du sol (de la couche arable)
  • grossier/ léger (sablonneux)
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Textures du sol (> 20 cm sous la surface)
  • grossier/ léger (sablonneux)
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable
  • abondant (>3%)
  • moyen (1-3%)
  • faible (<1%)
Profondeur estimée de l’eau dans le sol
  • en surface
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilité de l’eau de surface
  • excès
  • bonne
  • moyenne
  • faible/ absente
Qualité de l’eau (non traitée)
  • eau potable
  • faiblement potable (traitement nécessaire)
  • uniquement pour usage agricole (irrigation)
  • eau inutilisable
La qualité de l'eau fait référence à:
La salinité de l'eau est-elle un problème ?
  • Oui
  • Non

Présence d'inondations
  • Oui
  • Non
Diversité des espèces
  • élevé
  • moyenne
  • faible
Diversité des habitats
  • élevé
  • moyenne
  • faible

Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Orientation du système de production
  • subsistance (auto-approvisionnement)
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation
  • moins de 10% de tous les revenus
  • 10-50% de tous les revenus
  • > 50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse
  • très pauvre
  • pauvre
  • moyen
  • riche
  • très riche
Niveau de mécanisation
  • travail manuel
  • traction animale
  • mécanisé/ motorisé
Sédentaire ou nomade
  • Sédentaire
  • Semi-nomade
  • Nomade
Individus ou groupes
  • individu/ ménage
  • groupe/ communauté
  • coopérative
  • employé (entreprise, gouvernement)
Genre
  • femmes
  • hommes
Âge
  • enfants
  • jeunes
  • personnes d'âge moyen
  • personnes âgées
Superficie utilisée par ménage
  • < 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
Échelle
  • petite dimension
  • moyenne dimension
  • grande dimension
Propriété foncière
  • état
  • entreprise
  • communauté/ village
  • groupe
  • individu, sans titre de propriété
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)
  • loué
  • individuel
  • Land is apportioned by traditional leaders
Droits d’utilisation de l’eau
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)
  • loué
  • individuel
  • Land is apportioned by traditional leaders
Accès aux services et aux infrastructures
santé

pauvre
x
bonne
éducation

pauvre
x
bonne
assistance technique

pauvre
x
bonne
emploi (par ex. hors exploitation)

pauvre
x
bonne
marchés

pauvre
x
bonne
énergie

pauvre
x
bonne
routes et transports

pauvre
x
bonne
eau potable et assainissement

pauvre
x
bonne
services financiers

pauvre
x
bonne

Impact

Impacts socio-économiques
Production agricole
en baisse
x
en augmentation

Quantité avant la GDT: 1.8ton/ha
Quantité après la GDT: 2ton/ha
mostly due to early planting

production fourragère
en baisse
x
en augmentation


crop residues needed for soil cover

risque d'échec de la production
en augmentation
x
en baisse


Better tolerance to dry spells

surface de production (nouvelles terres cultivées/ utilisées)
en baisse
x
en augmentation

Quantité avant la GDT: None
Quantité après la GDT: 20%

dépenses pour les intrants agricoles
en augmentation
x
en baisse


purchase of herbicides

revenus agricoles
en baisse
x
en augmentation

Quantité avant la GDT: None
Quantité après la GDT: 15%
due to lower tillage cost, better yield

charge de travail
en augmentation
x
en baisse


only if herbicicdes are used for weeding

Impacts socioculturels
sécurité alimentaire/ autosuffisance
réduit
x
amélioré


due to improved yields and more time and labour to diversify

possibilités de loisirs
réduit
x
amélioré


Less time spent preparing land

apaisement des conflits
détérioré
x
amélioré


competition for crop residues with neighbours cattle

Improved livelihoods and human well-being
decreased
x
increased


Technology not yet been applied on a large enough area to make significant impact at community level but increased farm incomes among farmers has led to better education and health among household members.

Impacts écologiques
qualité de l'eau
en baisse
x
en augmentation


due to improved good drainage

récolte/ collecte de l'eau (ruissellement, rosée, neige, etc.)
réduit
x
amélioré


open furows collect water

ruissellement de surface
en augmentation
x
en baisse


due to better soil cover

drainage de l'excès d'eau
réduit
x
amélioré


due to improved soil structure

nappes phréatiques/ aquifères
en baisse
x
rechargé


not applied extensively

évaporation
en augmentation
x
en baisse


due to better soil cover

humidité du sol
en baisse
x
en augmentation


due to resulting improved soil srtucture

couverture du sol
réduit
x
amélioré


Due to non-inversion tillage

perte en sol
en augmentation
x
en baisse


Due to less soil disturbance and better soil cover

encroûtement/ battance du sol
en augmentation
x
réduit


Due to less soil disturbance

compaction du sol
en augmentation
x
réduit


Due to less soil disturbance

cycle/ recharge des éléments nutritifs
en baisse
x
en augmentation


Due to less soil disturbance

salinité
en augmentation
x
en baisse


due to resulting good drainage

matière organique du sol/ au dessous du sol C
en baisse
x
en augmentation


Due to less soil disturbance

biomasse/ au dessus du sol C
en baisse
x
en augmentation


Due to less soil disturbance

diversité animale
en baisse
x
en augmentation


due to increased soil organic matter (SOM)

Waterlogging
increased
x
decreased


Open furrow collect water in times of excess rainfal

Soil erosion locally
increased
x
decreased


If furrow are made along the slope

Impacts hors site
disponibilité de l’eau (nappes phréatiques, sources)
en baisse
x
en augmentation


only if applied on a large scale

flux des cours d'eau fiables et stables en saison sèche (incl. faibles débits)
réduit
x
en augmentation


only if applied on a large scale

inondations en aval (indésirables)
en augmentation
x
réduit


only if applied on a large scale

envasement en aval
en augmentation
x
en baisse


only if applied on a large scale

pollution des rivières/ nappes phréatiques
en augmentation
x
réduit


only if applied on a large scale

dommages sur les champs voisins
en augmentation
x
réduit


only if applied on a large scale

Analyse coûts-bénéfices

Bénéfices par rapport aux coûts de mise en place
Rentabilité à court terme
très négative
x
très positive

Rentabilité à long terme
très négative
x
très positive

Bénéfices par rapport aux coûts d'entretien
Rentabilité à court terme
très négative
x
très positive

Rentabilité à long terme
très négative
x
très positive

Timely planting enables larger areas to be planted and better yields. In the long term, improved soil fertility and soil structure results in sustained improved yields. However, if herbicides are not used, the costs and labour requirements of weeding can result in negative benefits.

Changement climatique

Changements climatiques progressifs
températures annuelles augmente

pas bien du tout
très bien
Réponse : pas connu
Extrêmes climatiques (catastrophes)
pluie torrentielle locale

pas bien du tout
x
très bien
tempête de vent locale

pas bien du tout
très bien
Réponse : pas connu
sécheresse

pas bien du tout
x
très bien
inondation générale (rivière)

pas bien du tout
x
très bien
Autres conséquences liées au climat
réduction de la période de croissance

pas bien du tout
x
très bien

Adoption et adaptation de la Technologie

Pourcentage d'exploitants des terres ayant adopté la Technologie dans la région
  • cas isolés/ expérimentaux
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Parmi tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle ou aucun paiement ?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions ?
  • Oui
  • Non
A quel changement ?
  • changements/ extrêmes climatiques
  • évolution des marchés
  • la disponibilité de la main-d'œuvre (par ex., en raison de migrations)

Conclusions et enseignements tirés

Points forts: point de vue de l'exploitant des terres
  • Enables early planting

    How can they be sustained / enhanced? planting with the first heavy rainfall in November
Points forts: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clé
  • necessitates early planting

    How can they be sustained / enhanced? Plant in November or early December with the onset of rainfall
  • fewer operations hence lower costs

    How can they be sustained / enhanced? continuous emphasis on early land preparation (May to July/August)
  • conserves water and soil

    How can they be sustained / enhanced? encourage crop diversification and crop rotation legumes
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue de l'exploitant des terrescomment surmonter
  • weeding is difficult when herbicides are not used train land users on how to use herbicides
  • ripping is hardly attained in heavy soils in October rip between May and July
Faiblesses/ inconvénients/ risques: point de vue du compilateur ou d'une autre personne-ressource clécomment surmonter
  • weed pressure encourage land users to use herbicides and continuous weeding

Références

Compilateur
  • Silenga Wamunyima
Editors
Examinateur
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
Date de mise en oeuvre: 15 janvier 2013
Dernière mise à jour: 14 août 2019
Personnes-ressources
Description complète dans la base de données WOCAT
Données de GDT correspondantes
La documentation a été facilitée par
Institution Projet
Références clés
  • Impact study on the acceptance of the Magoye Ripper, Piet Stevens, David Samazaka, Ab Wanders, Douglas Moono, 2002: GART/free
  • Social-economic analysis of conservation agriculture in southern Africa, FAO, 2011: FAO/free online
  • Conservation farming in Zambia, Steven Haggblade, Gelson Tembo, October 2003: INDABA Project, Michigan State University/free online.
  • Conservation farming in Zambia, Conservation farming unit (CFU), 2011: cfu@zamnet.zm
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