1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative

Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)

International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) - Liban

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Est-ce que la Technologie décrite ici pose problème par rapport à la dégradation des terres, de telle sorte qu'elle ne peut pas être déclarée comme étant une technologie de gestion durable des terres?

Non

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Supplemental Irrigation (SI) offers a solution for irregular rainfall, as it provides a limited amount of water to essentially rainfed crops consequently ensuring good plant growth. Furthermore, SI provides the opportunity for a more diverse production system such as a legume-cotton system in which chickpeas are cultivated as a winter crop, and soybean and cotton are inter-cropped in the summer.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

The state of Madhya Pradesh (India) has an average annual rainfall of around 1170 mm. However, data shows a declining trend. It is characterized by a monsoon period from July to September. Winter is from December to January and the summer is from February to March. The rainfall is irregular, resulting in crop failures, land degradation, nutrient leaching and shortened growing seasons. This constrains the agricultural sector, upon which 74% of the population is either directly or indirectly dependent. 38% of the agricultural area is intensively/conventionally irrigated. The majority of the water is obtained from groundwater which has led to over-exploitation.
To sustainably improve the agricultural sector, the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) introduced Supplemental Irrigation (SI). This is a practice in which essentially rainfed crops are cultivated rather than more water demanding crops. SI ensures a sufficient amount of water as rainfall satisfies the majority of the crop water demand. Water availability is not sought in (fossil) groundwater extraction, thus avoiding over-exploitation, but rather through rainwater harvesting (RWH), using the rainfall optimally. In addition, SI prolongs the growing season and enables more diverse farming systems by crop rotation and inter-cropping.
In 2018, a reservoir was constructed, with a 900,000 litres capacity. Every rainy season groundwater rises to the surface, indicating that the soil is fully saturated. The reservoir is filled by pumping the surface water from shallow wells. This is considered sustainable RWH as it assumed the pumped water is solely rainwater. An additional benefit of this approach is that no large catchment area is required. The building of the reservoir consists of 1) excavating the soil; 2) stone pitching the excavation; 3) installing polysheet to avoid water losses through infiltration. The water from the reservoir is distributed over the field by a portable (wheeled) sprinkler irrigation system. Hence, pumping from the reservoir is required.
The water from the reservoir allows for crop rotation with a winter crop, namely chickpeas. This crop grows from November till March, outside of the rainy season. Without SI, chickpea yield is poor as farmers must wait until sufficient rain has fallen before sowing, limiting the growing period. SI can provide the necessary water for the chickpeas to germinate well, ensuring a sufficient growing period. The chickpeas are manually harvested in March. Besides increased income for the farmer, chickpeas also provide valuable soil improvement as the plant fixes atmospheric nitrogen in the soil.
In additional to crop rotation, SI and water harvesting allows for a more intensive cropping system in which cotton and soybean are intercropped. These crops are planted in June-July. The intercrop ratio is two rows of cotton and six rows of soybean. Soybean and cotton are respectively threshed and harvested in October. Consequently, the plants are grown mainly in the rainy season. Fertilizer (80 kg nitrogen, 100 kg phosphorus and 60 kg potassium per hectare) is applied directly after sowing, hence June-July. In the same period the field is manually weeded. Micro-Nutrients (a mixture of B, Zn, Mn) are applied if needed. On average, this corresponds to one kilogram per hectare. Mechanical pesticide application is done from July to August by a sprayer, consisting of herbicides, fungicides and insecticides.
The frequency and amount of irrigated water through SI is unpredictable as it compensates rainfall irregularity. Nevertheless, it is advised to irrigate less than the infiltration rate of the soil, to avoid deep percolation of water and nutrient leaching. That is, it is better to irrigate small doses multiple times. For this reason, sandy soils are unsuitable as they have relatively high infiltration rates and low water holding capacity. On average, one hectare of this particular production system is irrigated through sprinklers thrice by 250 cubic meters of harvested water.

A great advantage of SI is that it leads to a year-round income through a diversified production system with an additional winter crop. Farmers also value SI ensuring stable yields, thus making them less vulnerable to rainfall irregularities. Also, the diversified system protects the crops better against epidemics. And as there are legumes included in the system, the soil quality is improved, lowering the required amount of nitrogen fertilizer.
Nevertheless, SI has some weaknesses. For example, the implementation of SI is difficult for smallholder farmers as they lack the area for a reservoir. In addition, the initial costs are high, so adoption may be restrained by the lack of available funds, especially for smallholder farmer. This specific SI, by water harvesting (extracting shallow groundwater) is not suitable in areas of poor groundwater recharge. But the concept of SI can be applied. To conclude, where it is technically and financially feasible, SI allows for more intensive, diversified and stable production system under climate change induced risks, hence supplemental irrigation is an important technique to improve the livelihoods of farmers exposed to climate change.

2.3 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2018

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :

• au cours d'expérimentations / de recherches
• par le biais de projets/ d'interventions extérieures

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

• améliorer la production
• s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
• créer un impact économique positif
• créer un impact social positif

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: :

Non

3.3 Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

• Oui (Veuillez remplir les questions ci-après au regard de l’utilisation des terres avant la mise en œuvre de la Technologie)

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:

• mixte: pluvial-irrigué

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

• système de rotation (rotation des cultures, jachères, agriculture itinérante)
• récupération/ collecte de l'eau
• gestion de l'irrigation (incl. l'approvisionnement en eau, le drainage)

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:

• s'adapter à la dégradation des terres

4.1 Dessin technique de la Technologie

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:

• par superficie de la Technologie

autre/ monnaie nationale (précisez):

INR

Indiquez le taux de change des USD en devise locale, le cas échéant (p.ex. 1 USD = 79.9 réal brésilien): 1 USD = :

73,52

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

	Activité	Calendrier des activités (saisonnier)
1.	Earth Work	Summer Season (May)
2.	Pitching	Summer Season (May)
3.	Polysheet Installation	Summer Season (May)
4.	Filling water	Rainy Season
5.	Installing Irrigation System	At time of irrigation (as it is portable)

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

	Spécifiez les intrants	Unité	Quantité	Coûts par unité	Coût total par intrant	% des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	Pond Excavation	m2	53,0	4000,0	212000,0	100,0
Main d'œuvre	Sprinker Operation	Person Hour	1,0	37,5	37,5	100,0
Equipements	Zero Tillage Seed Drill	Machine	1,0	55000,0	55000,0	100,0
Equipements	Sprinkler System (portable)	System	1,0	28300,0	28300,0	100,0
Matériaux de construction	Micron-Geo-Membrane	m2	2857,0	105,0	299985,0	100,0
Autre	Tax (18%)	Total	1,0	38160,0	38160,0	100,0
Coût total de mise en place de la Technologie					633482,5
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD)					8616,46

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	Sowing Chickpeas	November
2.	Sowing Cotton and Soybean	June-July
3.	Weeding	July-August
4.	Fertilizer Application	June-July
5.	Micro-Nutrient Application	Upon Inspection (June)
6.	Irrigation	If needed (throughout growing season)
7.	Pesticide Application	July-August
8.	Harvesting Chickpeas	March
9.	Picking Cotton	October
10.	Threshing Soybean	October

4.6 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

	Spécifiez les intrants	Unité	Quantité	Coûts par unité	Coût total par intrant	% des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	Total Labour (inc sowing, fertilizer, irrigation, threshing, etc)	Peron-Hours	640,0	37,5	24000,0	100,0
Equipements	Sowing (Zero-Tillage Seeder)	Machine-Hours	57,0	500,0	28500,0	100,0
Equipements	Threshing Soybean (Thresher)	Machine-Hours	51,0	300,0	15300,0	100,0
Equipements	Sprayer (weeding)	Machine-Hours	51,0	300,0	15300,0	100,0
Matériel végétal	Chickpeas Seeds	Kilogram	448,0	450,0	201600,0	100,0
Matériel végétal	Cotton Seeds	Kilogram	10,0	1400,0	14000,0	100,0
Matériel végétal	Soybean Seeds	Kilogram	256,0	150,0	38400,0	100,0
Engrais et biocides	Micro-Nutrients (mixture of B, Zn, Mn)	Kilogram	6,4	900,0	5760,0	100,0
Engrais et biocides	Nitrogen (Urea)	Kilogram	510,0	6,0	3060,0	100,0
Engrais et biocides	Phosphorus (DAP)	Kilogram	640,0	25,4	16256,0	100,0
Engrais et biocides	Potassium (MOP)	Kilogram	380,0	36,0	13680,0	100,0
Engrais et biocides	Herbicide	Liter	6,4	470,0	3008,0	100,0
Engrais et biocides	Fungicide	Liter	3,2	570,0	1824,0	100,0
Engrais et biocides	Insecticide	Liter	3,2	580,0	1856,0	100,0
Autre	Cost Irrigation	Total	6,4	250,0	1600,0	100,0
Autre	Irrigation Events	Event	19,0			100,0
Autre	Water (depth) per irrigation event	mm	300,0			100,0
Coût total d'entretien de la Technologie					384144,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD)					5225,03

Commentaires:

Harvesting/picking =40 person-hours; General fertilizer application = 16 person-hour; Micro-Nutrient application = 16 person hours; Weeding =20 person hours; Irrigation management = 8 person hours
The reservoir is able to provide 6.4 hectares under the defined SI-technology. However, this is not the case since the described cropping system (Cotton-Legume) is on a smaller trial field. However, to balance the agricultural (recurrent) costs with the establishment costs of the reservoir, we multiplied the costs of the trial field accordingly.

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

The most important factor that affects the cost is the establishment of the reservoir. However, this reservoir is able to irrigate 6.4 hectares.

5.1 Climat

5.2 Topographie

Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:

• non pertinent

5.3 Sols

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

La salinité de l'eau est-elle un problème? :

Non

La zone est-elle inondée?

Oui

Régularité:

fréquemment

5.5 Biodiversité

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:

• individu, sans titre de propriété

Droits d’utilisation des terres:

• individuel

Droits d’utilisation de l’eau:

• individuel

Est-ce que les droits d'utilisation des terres sont fondés sur un système juridique traditionnel?

Oui

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

Disponibilité et qualité de l'eau

Revenus et coûts

Impacts socioculturels

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

Sols

Biodiversité: végétale, animale

Réduction des risques de catastrophe et des risques climatiques

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs

	Saison	Augmentation ou diminution	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures annuelles		augmente	bien
précipitations saisonnières	saison sèche	décroît	bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes climatiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
sécheresse	bien

Catastrophes biologiques

	Comment la Technologie fait-elle face à cela?
maladies épidémiques	bien

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?

6.5 Adoption de la Technologie

• 1-10%

De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :

• 0-10%

6.6 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Non

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Efficient utilization of available resources.
A profitable and sustainable system for rainfed areas.
Diversified system ensures round the year income.

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Optimal use of rainwater, making it a sustainable practice.
Low risk of disaster or epidemic

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue de l’exploitant des terres	Comment peuvent-ils être surmontés?
The implementation of the technology is difficult to implement for smallholder farmers. As they might lack a suitable area for the reservoir and/or the necessary funds.	They establishment or improvement of water boards. This social capital can disseminate knowledge about SI. Also, it allows farmers to corporate more easily, e.g. paying for the construction of a reservoir jointly.
The high initial costs for the construction of a reservoir and sprinkler installation.	By granting subsidy for the technology. Or farmer may purchase the technology jointly, lowering the effective price per farmer.

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé	Comment peuvent-ils être surmontés?
Problem in areas of poor groundwater recharge.	→ Water for the reservoir could be obtained by larger catchments instead of pumping up shallow ground water. However, there should be irrigated more frequently to ensure efficient water use.
The high initial costs for the construction of a reservoir and sprinkler installation.	By granting subsidy for the technology or farmer may purchase the technology jointly, lowering the effective price per farmer.

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Vinay Nangia, Theib Oweis, Francis Kemeze, Julian Schnetzer. (1/3/2018). Supplemental Irrigation: A promising Climate-Smart Practice for Dryland Agriculture. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/9003

Titre/ description:

Theib Oweis, Ahmed Hachum. (2/4/2012). Supplemental Irrigation: A Highly Efficient Water‐Use Practice. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/7524

Titre/ description:

Vinay Nangia. (10/11/2020). Water for Food, Water for Life: The Drylands Challenge.

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/12017

Titre/ description:

Kumar Shalander, B. Venkateswarlu, Khem Chand, Murari Mohan Roy. (20/11/2013). Farm level rainwater harvesting for dryland agriculture in India: Performance assessment and institutional and policy needs. Harbin, China

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/5259