Technologies

Gradoni Orchard Terraces [Ouzbékistan]

technologies_7553 - Ouzbékistan

État complet : 86%

1. Informations générales

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

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

Research Associate - Spatio-temporal assessment:
Senior Scientist Sustainable Land Management:

Akramkhanov Akmal

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Ouzbékistan

Crop Specialist:

Fayzullayev Abdulla

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Ouzbékistan

Water Harvesting Expert:

Ali Muddaber Mohammad

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Jordanie

Water Harvesting Expert:

Alwidyan Jafar

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Jordanie

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative

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. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

Gradoni orchard terraces are intermittent strips of contour-based structures separated by catchments of about 10 metres. They are designed to capture and hold rainwater, reduce erosion, and improve conditions for the cultivation (in this case) of almond and pistachio trees, thereby enhancing land productivity and climate resilience in dryland areas.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Qashqadaryo Province in southern Uzbekistan experiences a hot, dry summer and a mild winter. Combined with unsustainable land management practices, climatic stresses have exacerbated land degradation and made local livelihoods increasingly vulnerable.
As part of the Food Systems, Land Use and Restoration (FOLUR) project, the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) designed and tested rainwater harvesting (RWH) structures to combat land degradation and enhance rural livelihoods. These RWH structures support vegetation growth, reduce surface runoff, prevent erosion, and restore soil health—thereby reversing degradation and improving agricultural productivity.
The intervention site, covering approximately 1.6 hectares, is characterized by shallow clay soils (5–25 cm deep).
Gradoni orchard terraces (“intermittent terraces” or “step terraces”) were used. These small contour-based earth structures are separated by catchments of about 10 metres. They are designed to capture and hold rainwater, reduce erosion, and improve conditions for the cultivation – in this case of almond and pistachio.
Two variations were implemented depending on the slope gradient: one with stone-reinforced risers on steep slopes (20–25%), and the other with earth risers on moderate slopes (12–19%). The terraces are sited about 10 meters apart on contour lines, and the terrace beds are only 1-1.5 metres wide and the risers 0.25-0.5 metres high. Along each back-sloping terrace bed, 5 metres spacing between trees was considered optimal.
Following site assessment, data collection, and detailed design calculations, implementation commenced. Although a grader was initially preferred for terrace construction, an older local tractor was used due to its better manoeuvrability on the steep terrain. The tractor ploughed the land using a two-mouldboard plough, after which manual labour, guided by technical experts, shaped the terraces. To accommodate natural contour variability, the terraces were not continuous – but gaps were left between them.
During a week of implementation, 25 Gradoni terraces were constructed, of which eight were stone-reinforced. Around 340 almond and pistachio trees were planted. Two workers had spent two days marking contour lines, while ten others worked for four days to finalize the terraces after the tractor had loosened the soil. The estimated lifespan of the terraces is around 20 years without maintenance, with the stone-reinforced ones expected to last even longer.
Land users expressed optimism about the prospect of improved incomes from almond and pistachio yields, especially considering the previously low or non-existent production due to severe land degradation and lack of water.
Maintenance requirements are expected to be minimal. Experts highlighted the terraces' role in capturing and retaining rainwater, which supports vegetation regeneration and contributes significantly to reversing and preventing further land degradation. By improving water availability, the intervention strengthens the community’s ability to withstand droughts, thereby securing income in the face of climate variability. The introduction of pistachio and almond cultivation provides a new and valuable source of income for local land users. These tree crops are well-suited to the arid environment and are inherently drought-resilient, making them an ideal choice for sustaining agricultural productivity under increasingly dry conditions.

2.3 Photos de la Technologie

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

Pays:

Ouzbékistan

Région/ Etat/ Province:

Qashakadarya province

Autres spécifications du lieu:

8°43'14.26"N, 66°41'51.87"E

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • répartie uniformément sur une zone
S'il n'existe pas d'informations exactes sur la superficie, indiquez les limites approximatives de la zone couverte:
  • < 0,1 km2 (10 ha)
Est-ce que les sites dans lesquels la Technologie est appliquée sont situés dans des zones protégées en permanence?

Non

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2024

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :
  • par le biais de projets/ d'interventions extérieures

3. Classification de la Technologie de GDT

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

  • améliorer la production
  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • 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


Terres cultivées

Terres cultivées

  • Plantations d’arbres ou de buissons
  • Almond and Pistachio nut trees
Commentaires:

There are ideas to include some crop production/cultivation between the terraces. To enhance production as well as soil conservation.

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)
Pâturages

Pâturages

Pâturage extensif:
  • Pastoralisme de type semi-nomade
  • Mixed

3.4 Approvisionnement en eau

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

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • Amélioration de la couverture végétale/ du sol
  • mesures en travers de la pente
  • récupération/ collecte de l'eau

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

pratiques agronomiques

pratiques agronomiques

  • A1: Couverture végétale/ du sol
  • A3: Traitement de la couche superficielle du sol
  • A4: Traitement de la couche profonde du sol
pratiques végétales

pratiques végétales

  • V1: Couverture d’arbres et d’arbustes
structures physiques

structures physiques

  • S1: Terrasses
  • S2: Diguettes, digues
  • S3: Fossés étagés, canaux, voies d'eau
  • S7: Collecte de l'eau/ approvisionnent en eau/ équipement d'irrigation
modes de gestion

modes de gestion

  • M1: Changement du type d’utilisation des terres
  • M2: Changement du niveau de gestion / d'intensification

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

érosion hydrique des sols

érosion hydrique des sols

  • Wt: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)/ érosion de surface
  • Wg: ravinement/ érosion en ravines
  • Wo: effets hors-site de la dégradation
érosion éolienne des sols

érosion éolienne des sols

  • Et: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)
  • Ed: déflation et déposition
  • Eo: effets hors site de la dégradation
dégradation physique des sols

dégradation physique des sols

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:
  • réduire la dégradation des terres
  • restaurer/ réhabiliter des terres sévèrement dégradées

4. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

The Gradoni terraces are step-like structures constructed along contour lines on sloping terrain to reduce runoff, capture rainwater, and support vegetation growth. Each terrace has a horizontal width of approximately 1.0 to 1.5 meters, and is built by cutting and filling the slope to form a level planting surface and water retention/infiltration area.

The vertical cut and fill height is typically 0.25 to 0.50 meters, depending on site conditions. On steeper slopes (20–25%), the terrace face is reinforced with stones to enhance structural stability and longevity. On moderate slopes (12–19%), no stone reinforcement is required.

Annual precipitation is 200mm and plants require around 400mm.

Auteur:

ICARDA

Date:

2025

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

This top view illustrates the layout of Gradoni terraces constructed along contour lines on sloped terrain. The terraces follow the natural contours of the land to minimize runoff and maximize water retention, with dotted lines representing the contour guides used during marking.

Each terrace is approximately 1.0 to 1.5 meters wide, with around 10 meters of vertical spacing between terraces (terrace interspace). Pistachio and almond trees, selected for their drought resilience and economic value, are planted at regular 5-meter intervals along the terraces.

The drawing also includes intentional breaks in some of the terrace segments. These breaks are a precautionary measure to reduce the risk of structural damage in cases where the contour is not perfectly followed or alignment is imperfect. By interrupting the continuity, they help dissipate excess water flow and prevent erosion or collapse of terrace edges on uneven terrain.

Auteur:

ICARDA

Date:

2025

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
Indiquez la taille et l'unité de surface:

1.6 ha

Indiquez la monnaie utilisée pour le calcul des coûts:
  • dollars américains

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Start of field activities: Site setup, contour line marking by 2 workers 20 September
2. Continuation of contour marking 21 September
3. Tractor plowing using a chain tractor with 2-moldboard plow 22 September
4. Manual terrace formation by 10 laborers; shaping and adjusting terraces 23–26 September
5. Tree planting – approximately 340 pistachio and almond trees planted 25–26 September

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 Contour marking Person-days 4,0
Main d'œuvre Terrace shaping Person-days 40,0
Main d'œuvre Stone reinforcement Person-days 8,0
Main d'œuvre Tree planting Person-days 8,0
Main d'œuvre Supervision Person-days 5,0
Equipements Tractor + plough/grader Machine-Days 2,0
Matériel végétal Seedlings Number 340,0
Engrais et biocides Manure kg 1350,0
Matériaux de construction Stones m3 120,0
Autre total cost 1,0 3200,0 3200,0
Coût total de mise en place de la Technologie 3200,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 3200,0
Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de la mise en place de la Technologie:

3300,0

Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

Project

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
1. Inspections and incidental repairs Throughout year

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 Inspection and incidental repairs person-days 2,0 100,0
Commentaires:

It is not quantified and evidenced but 10-25% of establishment is typically considered the yearly cost of maintenance.

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

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
Zone agro-climatique
  • semi-aride

5.2 Topographie

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
Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:
  • non pertinent

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • moyen (limoneux)
Texture du sol (> 20 cm sous la surface):
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable:
  • moyen (1-3%)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

5-50 m

Disponibilité de l’eau de surface:

faible/ absente

Qualité de l’eau (non traitée):

uniquement pour usage agricole (irrigation)

La qualité de l'eau fait référence à:

à la fois les eaux souterraines et de surface

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

Non

La zone est-elle inondée?

Oui

Régularité:

épisodiquement

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • faible
Diversité des habitats:
  • faible

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
Revenus hors exploitation:
  • 10-50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • très pauvre
  • pauvre
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
  • employé (entreprise, gouvernement)
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • femmes
  • hommes
Age des exploitants des terres:
  • enfants
  • personnes d'âge moyen
Indiquez toute autre caractéristique pertinente des exploitants des terres:

The farmer using the land is an employee at the forestry department.

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

  • < 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
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • petite dimension

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

Propriété foncière:
  • état
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres:
  • individuel
  • Water not available
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

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

production agricole

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

From unproductive land, to productive land

qualité des cultures

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Crops less affected by droughts

production de bois

en baisse
en augmentation

risque d'échec de la production

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

Drought resilient plants and better drought resilient due to rainwater harvesting

diversité des produits

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Almonds and Pistachios are planted

surface de production

en baisse
en augmentation
Revenus et coûts

revenus agricoles

en baisse
en augmentation

diversité des sources de revenus

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

The harvest of the trees offers alternative income for the local population,. Pistachio and Almond provide two income sources

Impacts socioculturels

sécurité alimentaire/ autosuffisance

réduit
amélioré

connaissances sur la GDT/ dégradation des terres

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

By working together with locals, their experience and knowledge in rainwater harvesting improved

situation des groupes socialement et économiquement désavantagés

détérioré
amélioré

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

récolte/ collecte de l'eau

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

Gradoni ochard terraces major function is to harvest water

ruissellement de surface

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

More water is trapped by the terraces, so there is less run-off.

Sols

humidité du sol

en baisse
en augmentation

couverture du sol

réduit
amélioré

perte en sol

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

minimal to no erosion on the terraces. Erosion from the inter-spaces will be trapped by terraces hence no soil will leave the area/system.

accumulation de sol

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Soil, eroded from the catchment, is trapped by the rwh structures

encroûtement/ battance du sol

en augmentation
réduit
Commentaires/ spécifiez:

Growing trees that provide shade help establish vegetation cover, breaking the crusts

compaction du sol

en augmentation
réduit
Commentaires/ spécifiez:

growing root system can aerate the soil and reduce compaction

matière organique du sol/ au dessous du sol C

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Expanding root system will increase below ground SOM/SOC.

Réduction des risques de catastrophe et des risques climatiques

impacts des inondations

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

More water is trapped in the catchment resulting in less flood risk.

impacts de la sécheresse

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

More water is captured and infiltrated making the land less susceptible to droughts

microclimat

détérioré
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

The trees will provide some share which can enhance micro climates lowering temperature on surface and below

Précisez l'évaluation des impacts sur site (sous forme de mesures):

Expert judgement

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

inondations en aval

en augmentation
réduit

envasement en aval

en augmentation
en baisse

sédiments (indésirables) transportés par le vent

en augmentation
réduit

dommages sur les champs voisins

en augmentation
réduit

dommages sur les infrastructures publiques/ privées

en augmentation
réduit
Précisez l'évaluation des impacts extérieurs (sous forme de mesures):

Expert judgement

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?
précipitations annuelles décroît modérément

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
crue éclair bien
Commentaires:

Expert judgement

6.4 Analyse coûts-bénéfices

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

légèrement négative

Rentabilité à long terme:

très positive

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

positive

Rentabilité à long terme:

très positive

Commentaires:

Expectations

6.5 Adoption de la Technologie

  • cas isolés/ expérimentaux
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
Gradoni terraces provide a stable planting bed ideal for perennial, drought-resistant tree crops like pistachio and almond. These trees not only stabilize the soil further but also offer long-term income opportunities, enhancing both ecological resilience and rural livelihoods.
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
By breaking the slope into small, level steps, Gradoni terraces significantly reduce the velocity of surface runoff. This minimizes soil erosion and helps restore degraded lands, especially on sloping terrain, making previously unproductive land usable again.
Gradoni terraces capture and slow down rainwater runoff, allowing it to infiltrate into the soil rather than flow away. This increases soil moisture availability, which is especially critical in arid and semi-arid environments, supporting better plant growth and reducing drought vulnerability.

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 construction of terraces—especially on steep slopes with stone reinforcement—can require significant manual labor and materials upfront. Expand over time
Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
If terraces are not properly aligned with contour lines, water may concentrate and cause erosion or structural failure. Introduce intentional breaks in the terrace line, as done in this project, to relieve pressure where alignment may be imperfect.
The construction of terraces—especially on steep slopes with stone reinforcement—can require significant manual labor and materials upfront. Mobilize community participation and use local labor to reduce costs.

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain
  • interviews/entretiens avec les exploitants des terres
  • interviews/ entretiens avec les spécialistes/ experts de GDT
  • compilation à partir de rapports et d'autres documents existants
Quand les données ont-elles été compilées (sur le terrain)?

2025

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Oweis, T. and Haddad, M. 2023. Rainwater Harvesting Design Manual: Micro-catchment Systems for Drylands Agriculture. Lebanon, Beirut: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/10568/169777

Titre/ description:

Sheng, T. C. (1989). Soil conservation for small farmers in the humid tropics (FAO Soils Bulletin). Food and Agriculture Organization of the United Nations.

URL:

https://ia601300.us.archive.org/6/items/bub_gb_uLX80osg3rUC/bub_gb_uLX80osg3rUC.pdf

Titre/ description:

Critchley, W. & Siegert, K., (1991). Water Harvesting: A Manual for the Design and Construction of Water Harvesting Schemes for Plant Production. Rome: Food and Agriculture Organisation, Rome

URL:

https://www.fao.org/3/U3160E/U3160E00.htm

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