1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)

Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)

Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)

Reach Africa (Reach Africa)

Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)

Reach Italia (Reach Italia) - Italy

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

When were the data compiled (in the field)?

2012/2018

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Oui

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

Non

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Une charrue spéciale tirée par un tracteur forme automatiquement des petits captages d’eau ; cette technologie est parfaitement adaptée aux travaux de régénération à grande échelle.

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

L’outil Vallerani est une charrue modifiée, appelée Delfino3 et tirée par un tracteur de grande puissance. En terrain plat, une charrue classique trace des sillons symétriques, la terre s’accumulant des deux côtés du sillon. La charrue Delfino3 n’a qu’un soc réversible qui créé un sillon anguleux et qui n’accumule la terre que du côté aval. Cette terre forme un rebord qui empêche ou ralenti le ruissellement vers l’aval. Le soc de la charrue monte et descend (il rentre et sort de la terre), créant des micro-bassins d’environ 5 m de long, 50 cm de profondeur et espacés de 2 m, chacun avec un rebord. Deux rippers placés à l’avant de la charrue travaillent le sol à une profondeur de 70 cm, se relevant avant les cuvettes et redescendant entre elles, formant ainsi une poche de rétention pour l’eau qui s’écoule directement des cuvettes. Même avec de très faibles pluviométries (150-500 mm/an), chaque micro-captage/poche de réserve peut récolter 1’500 litres d’eau, y compris le ruissellement. Cette eau est protégée de l’évaporation et reste disponible pour les racines des plantes et les aquifères.

Le Systeme Vallerani (VS) est basé sur un semis direct de graines de buissons et d’arbres indigènes disponibles sur place. Ils sont semés sur les bords des cuvettes et dans le sillon du ripper. Dans la zone de l’étude de cas, Acacia tortilis, Ziziphus mauritania, Balanites aegyptiaca, Acacia senegal, Acacia seyal et Faidherbia albida ont été semés. Bien que la plupart des graines peuvent être récoltées par la population locale, il est nécessaire d’acheter les graines chez des pépiniéristes pour certaines espèces rares dans la région. L’utilisation de fumier de chèvre contenant des graines et semé directement s’est aussi montrée efficace (au moins un arbre pousse dans environ 95% des micro-bassin). Le surplus d’humidité maintenu longtemps à disposition des arbres leur permet de pousser rapidement ; la couverture herbacée s’améliore, en qualité et en quantité, fournissant 20-30 fois plus de fourrage (1'000-2'000 kg de biomasse sèche/ha/an), contribuant aussi à la conservation des sols. La zone labourée et semée n’est pas clôturée ; le pâturage par les animaux est autorisé afin que les villageois puissent profiter du fourrage, réduisant ainsi l’accumulation de biomasse combustible qui augmenterait encore le risque d’incendie en saison sèche.

En une journée, la charrue Vallerani peut « traiter » jusqu’à 20 ha, creusant 5'720 micro-bassins. Les atouts de la charrue Delfino3 sont sa vitesse et son efficacité dans la lutte contre la désertification, mais ils peuvent aussi être un facteur limitant majeur car, pour en tirer le maximum, il faut trouver de grandes surfaces de terres à reboiser ou à cultiver, ce qui n’est faisable qu’au moyen d’initiatives publiques ou d’entreprises. La diffusion « en traînée de poudre » propre à cette étude de cas s’est faite grâce à la présence sur le territoire d’une OGN déjà active et implantée depuis de nombreuses années, et par la persévérance, le respect et les compétences du partenaire « du Nord ». Une fois que le projet a investi dans le tracteur et la charrue (tracteur ~ 70'000 EUR, charrue ~ 40'000 EUR), les autres coûts de mise en œuvre – main d’œuvre locale et conducteurs, carburant, etc. sont d’environ EUR 125 / ha / an.

La zone d’étude de cas, dans le nord-est du Burkina Faso, reçoit 300-500 mm de précipitations par an. Les sols de cette région agro-pastorale sont fortement dégradés avec une faible densité d’arbres et une absence quasi-totale de couverture herbacée.

2.3 Photos of the Technology

2.4 Videos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

2.6 Date of implementation

If precise year is not known, indicate approximate date:

• 10-50 years ago

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:

• during experiments/ research
• through projects/ external interventions

Comments (type of project, etc.):

The Technology was introduced in the Region in an agro-sylvo-pastoral pilot project to fight against desertification by FAO in 1996-97.

3.1 Main purpose(s) of the Technology

• improve production
• reduce, prevent, restore land degradation
• preserve/ improve biodiversity
• adapt to climate change/ extremes and its impacts
• mitigate climate change and its impacts
• create beneficial economic impact
• create beneficial social impact

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Comments:

Problèmes: le problème principal est la dégradation-désertification avec diminution du couvert végétal en termes de densité de plantes et d’espèces : disparition de l’herbe et des arbres, diminution de la taille des plantes résistantes et de l’activité biologique du sol. Augmentation du ruissellement, de l’érosion éolienne et hydrique. Sécheresse et précipitations irrégulières avec conséquences graves sur la fertilité du sol, la disponibilité en eau pour les humains et le bétail, la recharge des aquifères.

3.3 Further information about land use

Water supply for the land on which the Technology is applied:

• rainfed

Number of growing seasons per year:

• 1

Specify:

90 jours

3.4 SLM group to which the Technology belongs

• agroforestry
• pastoralism and grazing land management
• water harvesting

3.5 Spread of the Technology

Specify the spread of the Technology:

• evenly spread over an area

If the Technology is evenly spread over an area, indicate approximate area covered:

• 100-1,000 km2

Comments:

Total area covered by the SLM Technology in the Region is about 25.600 hectares up to 2017.

3.6 SLM measures comprising the Technology

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

Comments:

Causes de dégradation: surexploitation de la végétation pour l’usage domestique, surpâturage, changement des précipitations saisonnières, sécheresses, déforestation / disparition de la végétation naturelle (inclus les feux de forêts), éducation, accès à la connaissance et aux conseils

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:

• reduce land degradation
• restore/ rehabilitate severely degraded land

4.1 Technical drawing of the Technology

4.2 Technical specifications/ explanations of technical drawing

(en haut) A. La parcelle choisie avec la population locale est labourée avec la charrue spéciale Delfino3. B. Les habitants locaux sèment des graines (récoltées sur les arbres de la région ou achetées si les espèces sont rares) ou du fumier de chèvre qui contient des graines (récolté dans les enclos de nuit après avoir secoué les arbres pour faire tomber les graines mûres, que les chèvres mangent). C. Les micro-bassins récoltent la pluie qui tombe dans les croissants et 50% de l’eau de ruissellement. L’eau pénètre facilement dans le sol, remplit les poches de rétention, reste disponible pour les racines des plantes et s’infiltre dans les nappes phréatiques sans risque d’évaporation. Chaque micro-bassin/poche de rétention peut récolter jusqu’à 1'500 l of water.
(en bas) h1 - profondeur de travail du soc = 40/50 cm ; largeur du micro-bassin = 40/50 cm ; L1 - longueur du micro-bassin, programmable = 3,5/5 m ; h2 - profondeur de travail des rippers = 50/80 cm ; P- longueur totale du travail = 4/8 m. Puissance du tracteur 210/250CV (150-198 KW) ; vitesse de travail : 4/7 Km/h ; poids 2'000 kg

Location: Gorom Gorom, Oudalan. Burkina Faso

Main technical functions: contrôle de la battance (‘splash’), amélioration de la couverture du sol, amélioration de la structure de la couche arable du sol (tassement, compaction), stabilisation du sol (par ex. par des racines d’arbres contre les glissements de terrain), récupération de l’eau / augmentation des réserves d’eau, augmentation de la biomasse (quantité), développement des espèces végétales et de la variété (qualité, ex: fourrage appétent)
Secondary technical functions: augmentation de la matière organique, augmentation de la disponibilité des nutriments (réserve, recyclage, …), augmentation de l'infiltration, augmentation / maintien de la rétention d'eau dans le sol

4.3 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:

• per Technology area

Specify currency used for cost calculations:

• US Dollars

4.4 Establishment activities

	Activity	Type of measure	Timing
1.	Planification du projet, conseil et formation SV et experts nationaux	Other measures	Before starting
2.	Labour avec charrue spéciale Delfino, tirée par un tracteur de 210CV	Structural	Saison sèche
3.	3. Récolte des graines effectuée par la population locale, soit en les récoltant sur les plantes, soit en secouant les arbres au bon moment pour en nourrir les chèvres et moutons, pour collecter le fumier dans l’enclos de nuit	Agronomic	When seeds are ripe
4.	Le reste des graines peut être acheté dans les marchés locaux ou, si les arbres sont rares ou l’espèce a disparu, chez un pépiniériste	Agronomic	Quand les graines sont mûres
5.	Semis direct	Agronomic	Saison sèche

4.5 Costs and inputs needed for establishment

	Specify input	Unit	Quantity	Costs per Unit	Total costs per input	% of costs borne by land users
Labour	main d'oevre	ha
Equipment	usage de machines	ha

If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

Founders

Comments:

The actual (2018) average cost of the implementation is $ 170 per hectare. This cost can be considerably reduced by around 22% in the case of an optimal use of the Technical Mechanization Unit, ie 800-1000 hours of work per year. This means that an operator who works with the plow Delfino has a gross investment cost which can vary according to its technical and organizational experience and by the amount of the plowed surface each year.

4.6 Maintenance/ recurrent activities

	Activity	Type of measure	Timing/ frequency
1.	Pas d’activités d’entretien	Vegetative	After the rain and in the dry season
2.	Vegetation growth management	Vegetative	During the first 3-5 years
3.	Woodcut management	Vegetative	After 4-7 years
4.	Equipment maintenance (plow, tactor)	Management	Daily, weekly, seasonal

4.7 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

Founders

Comments:

Toutes les données du tableau concernent un projet idéal qui dure 5 ans avec 3'000 hectares labourés chaque année. Tous les travaux effectués donnent lieu à rétribution économique. Le point 1 fait référence à la planification, à la formation et aux conseillers techniques/ingénieurs consultants, qui ont un fort impact sur le coût à l’ha ($47). Cette valeur resterait identique si 3MTU (Mechanized Technical Unit) étaient utilisées dans la même zone, réduisant le coût à $ 15,6 par ha.

4.8 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

Le coût initial d’acquisition du matériel est d’environ 40'000 EUR pour la charrue et de 70'000 EUR pour le tracteur.

5.1 Climate

5.2 Topography

Indicate if the Technology is specifically applied in:

• not relevant

5.3 Soils

5.4 Water availability and quality

Is water salinity a problem?

Non

Is flooding of the area occurring?

Non

Comments and further specifications on water quality and quantity:

Generally the watertable is lowering. Surface water is collected in boulies (ponds) for livestock and household activities. Its quality deteriorates during the dry season and its quantity decreases fast.

5.5 Biodiversity

Comments and further specifications on biodiversity:

Up to 30-50 years ago biodiversity was reach and soil coverage higher.

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Indicate other relevant characteristics of the land users:

Le projet comprend la reforestation et la reconstruction de la strate herbacée du pâturage pour le bétail, qui sont des activités effectuées par les hommes. Depuis 2010, les femmes ont semé des plantes spéciales à usage médicale, domestique et comme matière première pour l'artisanat et les a protégées du pâturage.

La seule activité des habitants de la région est l’élevage de chèvres et de vaches. Les cultures ne servent qu’à la subsistance.

5.7 Average area of land owned or leased by land users applying the Technology

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:

• state
• communal/ village

Land use rights:

• open access (unorganized)
• communal (organized)

Water use rights:

• open access (unorganized)
• communal (organized)

5.9 Access to services and infrastructure

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

Water availability and quality

Income and costs

Other socio-economic impacts

Socio-cultural impacts

Ecological impacts

Water cycle/ runoff

Soil

Biodiversity: vegetation, animals

Climate and disaster risk reduction

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change

	Season	Type of climatic change/ extreme	How does the Technology cope with it?
annual temperature		increase	very well
seasonal temperature	dry season	increase	very well
annual rainfall		decrease	well
seasonal rainfall	wet/ rainy season	decrease	well

Climate-related extremes (disasters)

Meteorological disasters

	How does the Technology cope with it?
local rainstorm	moderately
local sandstorm/ duststorm	very well
local windstorm	very well

Hydrological disasters

	How does the Technology cope with it?
flash flood	not well

Biological disasters

	How does the Technology cope with it?
insect/ worm infestation	well

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?

Comments:

La mise en œuvre de la technologie est coûteuse. Après installation, l’entretien est peu coûteux et rapporte grâce à la productivité +++.

6.5 Adoption of the Technology

• 10-50%

If available, quantify (no. of households and/ or area covered):

330 villages and around 33.000 beneficiaries

Of all those who have adopted the Technology, how many have did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?

• 50-90%

Comments:

Le système comprend l’utilisation d’un tracteur puissant et d’une charrue spéciale à coût élevé, difficile à financer par la population locale. Toutes les activités en lien sont effectuées (ou peuvent l’être) sans soutien matériel externe

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

Oui

other (specify):

technical

Specify adaptation of the Technology (design, material/ species, etc.):

The design of the plow has been adapted to increase the performance of the implement and reduce the running costs of plowing. The reversibility of the plowshare reduces the need for empty rides. The different parts of the plow are adjustable to adapt it to the needs of the project and the soil characteristics.

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Higly degraded, abandoned land becomes fertile and rentable again. Fodder increases in quantity and improves in quality and lasts all year round. Food security also in drought years. Herds are healthier and more productive. Fodder and water availability for animals is closer to the villages. Some plants can be sown for different uses: crops, medicine or for the production of mats or other handcrafts products that can be sold.
Better life conditions, more income opportunities and diversification. Food is diversified and more nutritious. Less hunger and deseases.
Greater community cohesion and less migration, better environnemental conciousness and commitment, education and security. People gain back dignity, confidence in the future and hope.

Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
La pratique permet de traiter rapidement de très grandes surfaces dégradées, en peu de temps
Les arbres et buissons plantés sont des espèces indigènes adaptées localement
La technique de labour du système Vallerani offre la meilleure efficience dès les premières années après la mise en œuvre, qui ne doit pas être répétée car les effets persistent longtemps sur les parcelles
Le SV n’utilise pas d’eau (sauf la pluie) dans des pays où l’eau est rare et précieuse. De plus, il évite la salinisation des sols
Le delfino3 peut labourer des terres fortement dégradées, ce qui fait que les populations locales demandent souvent pour travailler leurs terres les plus dégradées

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view	How can they be overcome?
Land that was unproductive and nobody claimed becomes productive: it can lead to misunderstandigs and conflicts.	Land use and production exploitation rules must be cleared and accepted by all Subjects at the beginning of the project.
Good pasture attracts animals and herders from the nearby Region (also from far away and abroad).	Rules must be clear.

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view	How can they be overcome?
Les coûts d’investissement pour les machines sont extrêmement élevés et ne peuvent financés par les exploitants individuels, ni même par les communautés	les projets doivent être financés de l’extérieur.
La vitesse et l’efficacité de la charrue Delfino3 sont ses grands atouts dans la lutte contre la désertification mais peuvent aussi être une limitation majeure dans sa mise en œuvre car il faut trouver de grandes surfaces à reboiser ou à cultiver	cela devient possible avec un large public ou l’initiative d’une entreprise.
Comme de grandes superficies sont traitées, il faut une organisation importante pour toutes les activités (sensibilisation, récolte des graines, formation du personnel, logistique, etc.)	tout cela doit être très bien organisé et opérationnel avant le début du labour
Les coûts d’investissement pour les machines sont extrêmement élevés et ne peuvent financés par les exploitants individuels, ni même par les communautés	les projets doivent être financés de l’extérieur.
Les coûts d’investissement pour les machines sont extrêmement élevés et ne peuvent financés par les exploitants individuels, ni même par les communautés	les projets doivent être financés de l’extérieur.

7.1 Methods/ sources of information

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Conedera, M., N. Bomio-Pacciorini, et al. 2010. Reconstitution des écosystèmes dégradés sahéliens. Bois et Forêts des Tropiques 304(2).

Available from where? Costs?

http://www.vallerani.com/images/Reconstitution.pdf

Title, author, year, ISBN:

Akhtar Ali, Theib Oweis, Atef Abdul Aal, Mohamed Mudabbar, Khaled Zubaidi, and Adriana Bruggeman. 2006. The Vallerani Water Harvesting System. ICARDA Caravan No. 23.

Available from where? Costs?

http://www.vallerani.com/images/Caravan-23.pdf

7.3 Links to relevant information which is available online

Title/ description:

Récupération des sols fortement dégradés à des fins sylvo-pastorales, CILSS 2009

URL:

http://www.vallerani.com/wp/wp-content/uploads/2013/06/Rapport-Reach-Cills-2009.pdf

Title/ description:

GIZ, Good practices in soil and water conservation, pag. 22 seg.

URL:

https://www.giz.de/fachexpertise/downloads/giz2012-en-soil-water-conservation.pdf

Title/ description:

Using Mechanized Water Harvesting System (The Vallerani System ) for Rehabilitation of Degraded ASALs in Kenya

URL:

http://www.vallerani.com/wp/wp-content/uploads/2015/06/Meshack-Muga-Paper-25-Final.pdf

Title/ description:

Report for the Sino-Italian cooperation project, SFA, China

URL:

http://www.vallerani.com/wp/wp-content/uploads/2013/06/Report_in_English-10.pdf

Title/ description:

Global guidelines for the restoration of degraded forests and landscapes in drylands FAO, pag. 104 seg.

URL:

http://www.fao.org/3/a-i5036e.pdf

Title/ description:

Improved rainwater harvesting for fodder shrub production and livestock grazing: the Vallerani micro-catchment system in the Badia of Jordan

URL:

http://www.fao.org/family-farming/detail/en/c/1040697/

Title/ description:

Conedera, M., N. Bomio-Pacciorini, et al. 2010. Reconstitution des écosystèmes dégradés sahéliens. Bois et Forêts des Tropiques 304(2). Bois et Forêts des Tropiques 304(2). Bois et Forêts des Tropiques

URL:

http://www.vallerani.com/images/Reconstitution.pdf