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)

GEF-UNEP-AGRA-KALRO SLM Project

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

Carbon Benefits Project (CBP)

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

Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO) - Kenya

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:

Conservation agriculture for maize-legume systems with velvet bean (Mucuna pruriens) as a dense cover crop is being promoted in western Kenya to address the challenges of land degradation, low crop yields, low incomes, high production costs and climate change.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Agriculture in western Kenya suffers from low productivity due to the degraded landscape. The soils are predominantly acidic and low in fertility, with the yields of food staples, such as maize and common bean averaging 1 ton/ ha and 5 tons/ ha, respectively. Consequently, the smallholder farmers have encroached into the adjacent Kakamega and Nandi forests in their quest for supplementary agro-ecosystem services and farm incomes. Degradation of the agro-resource base is underpinned by unsustainable practices carried out under conventional farming; for example, continuous cultivation with low nutrient inputs, mono-cropping, removal of crop residues and full tillage. Some of these practices enhance climate change by intensifying the emissions of greenhouse gases, such as carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. Therefore, widespread adoption of conservation agriculture (CA) technology is being promoted to reduce the adverse impacts of conventional farming and enhance sustainable land management, environmental protection, and climate change mitigation and adaptation in 10 micro-catchments located within a 5-km radius from the edge of Kakamega and Nandi forests. The CA technology is characterized by the principles of minimum mechanical soil disturbance, maintenance of at least 30 percent permanent organic soil cover, diversified cropping through intercropping and crop rotations, and weed control. These principles have been adapted to the local conditions and needs.

The establishment of CA technology begins with land preparation. That is, the existing weeds and previous crop residues in the field are either slashed, or controlled through the application of appropriate herbicides. All the residues are retained on soil surface as opposed to burning, or removal in the conventional system. Land preparation is followed by planting, where the jab planter is used for precise placement of seeds and fertilizers in un-ploughed field, or within the established planting hills and rip lines to minimize soil tillage. This contrasts with conventional farming practice where a plough, or a hand hoe is used to till the entire field and establish the planting holes for placing seeds and fertilizers. A combination of cereal (maize – Zea mays L.) and legumes (common bean – Phaseolus vulgaris L., soybean - Glycine max, velvet bean – Mucuna pruriens and cowpea – Vigna unguiculata) are either intercropped, or rotated in the field each season to optimize the use of the available soil resources, including water, nutrients, and micro-organisms. The main cereal-legume association involves the establishment of Mucuna pruriens under maize as a dense cover crop. In this cropping system, Mucuna pruriens seeds are sown within a spacing of 1 m × 0.5 m where they grow and spread to completely cover the soil surface. As the cover crop grows, the leaves fall and decompose on the ground, enriching the soil’s nutrients, organic matter and fertility. The maize - Mucuna pruriens mix is rotated with either sole common bean, soybean and cowpea crop, or an intercrop of maize with any of the legumes. Weeding is carried out using either selective herbicides, or weed scrapers. When designing the intercropping and rotation plans, crop families (N-fixing vs. non-fixing), root depths (shallow vs. deep roots), and susceptibility to diseases, pests and weeds are all considered.

Generally, CA technologies have multiple benefits for farmers and the environment. In the context of the Kakamega-Nandi forest landscape, the CA plots with Mucuna pruriens as a dense cover crop have shown improved soil organic matter, soil structure and nutrient status. It is expected that this will reduce the use of fertilizers over time. Most farmers have also reported that reduced tillage and direct placement of inputs (seeds and fertilizers) save them time, money, fuel, labour and inputs. Aside from saving resources, reduced tillage will ultimately enhance soil living organisms and mitigate atmospheric CO2 emissions through the decrease in fuel consumption and soil disturbance. Moreover, farmers have observed that the maize established with Mucuna pruriens as a cover crop remains green and healthy for long during mid-season dry spells compared to those under mono-culture, or light mulch. This implies that the CA technology also increases water infiltration and soil water content; thus, acting as insurance against drought. The increase in water infiltration and soil moisture occurs because the dense Mucuna pruriens cover crop not only regulates the soil surface temperatures and evaporation, but also reduces surface runoff and exposure to wind erosion. In addition, farmers have witnessed the suppression of weeds, such as Striga hermonthica (witchweed) in plots under dense cover crop and diversified cropping. Besides, diversified cropping through rotations has reduced the incidences of insect pests and diseases, as well as the risk of crop failure during extreme weather conditions and pest infestations. Specifically, farmers have noticed that the CA plots under maize - Mucuna pruriens intercrop are less affected by the fall armyworm (Spodoptera frugiperda) compared to those under mono-culture. They have also noted that, in seasons of excessive rainfall, the maize intercropped with the common bean is usually harvested even when the common bean fails. Most importantly, these CA benefits have boosted maize yields by over 50 percent, meaning more food and income, and fewer forest encroachments.

Proper adoption of the CA technology by land users within the Kakamega-Nandi forest landscape is being hampered by several factors. Firstly, crop residues are inadequate due to competing uses, such as animal feed and fuel. At times, livestock is even allowed to graze on the stubble field, contravening the CA principles. Besides, some farmers have not fully embraced crop diversification and still grow maize throughout the seasons without rotation with other drought-tolerant cereals, such as sorghum and millet. Conventional ploughing is also quite entrenched. Further, some farmers still do not prefer Mucuna pruriens as a cover crop because of insufficient knowledge on the utilization of its inedible yields. Lastly, some farmers are finding it hard to access CA inputs and tools, such as the jab planters, weed scrapers, herbicides and seeds of Mucuna pruriens owing to either high prices, or shortages.

2.3 Photos de la Technologie

2.4 Vidéos 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:

2019

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

Commentaires (type de projet, etc.) :

Projects and research focusing mainly on advancing land degradation neutrality and agricultural productivity in the area

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

• améliorer la production
• réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
• conserver/ améliorer la biodiversité
• atténuer le changement climatique et ses impacts
• créer un impact économique 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: :

Oui

Précisez l'utilisation mixte des terres (cultures/ pâturages/ arbres):

• Agropastoralisme (y compris les systèmes culture-élevage intégrés)

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)

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

Oui

Précisez l'utilisation mixte des terres (cultures/ pâturages/ arbres):

• Agropastoralisme (y compris les systèmes culture-élevage intégrés)

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
• perturbation minimale du sol
• gestion intégrée de la fertilité des sols

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:

• réduire 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):

KES

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

107,08

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

	Activité	Calendrier des activités (saisonnier)
1.	Purchase of CA tools - jab planter, knapsack sprayer, protection gear, slasher, weed scraper, and gunny bag)	Initial stage

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

	Spécifiez les intrants	Unité	Quantité	Coûts par unité	Coût total par intrant	% du coût supporté par les exploitants des terres
Equipements	Jab planter	Piece	2,0	1500,0	3000,0	100,0
Equipements	Knapsack sprayer	Piece	2,0	2500,0	5000,0	100,0
Equipements	Protection gear	Piece	2,0	1000,0	2000,0	100,0
Equipements	Weed scraper	Piece	2,0	500,0	1000,0	100,0
Equipements	Slasher	Piece	2,0	500,0	1000,0	100,0
Equipements	Gunny bag	Piece	50,0	50,0	2500,0	100,0
Coût total de mise en place de la Technologie					14500,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD)					135,41

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

	Activité	Calendrier/ fréquence
1.	Land preparation - Slashing	Initial stage
2.	Preparing the planting hills and rip lines	Initial stage
3.	Planting - placing seeds and fertilizer using jab planter	Initial stage
4.	Herbicide application	Initial and growing stages
5.	Pesticide application	Growing stage
6.	Fertilizer application (top-dressing)	Growing stage
7.	Harvesting, drying and shelling	Final stage

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	% du coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre	Land preparation - slashing and herbicide application	Man day	4,0	300,0	1200,0	100,0
Main d'œuvre	Planting - preparing the planting hills and placing seeds and fertilizer	Man day	38,0	300,0	11400,0	100,0
Main d'œuvre	Top-dressing and pesticide application	Man day	8,0	300,0	2400,0	100,0
Main d'œuvre	Harvesting, shelling and drying	Man day	30,0	300,0	9000,0	100,0
Matériel végétal	Maize seed	Kg	20,0	250,0	5000,0	100,0
Matériel végétal	Legume seed	Kg	8,0	250,0	2000,0	100,0
Engrais et biocides	Planting fertilizer	Kg	125,0	60,0	7500,0	100,0
Engrais et biocides	Top-dressing fertilizer	Kg	125,0	50,0	6250,0	100,0
Engrais et biocides	Pesticide	Litre	2,0	1250,0	2500,0	100,0
Engrais et biocides	Herbicide	Litre	5,0	875,0	4375,0	100,0
Autre	Transport	Km	5,0	1500,0	7500,0	100,0
Coût total d'entretien de la Technologie					59125,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD)					552,16

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

1. Prevailing market prices of the inputs, equipment and labour.

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?

Non

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
• individu, avec titre de propriété

Droits d’utilisation des terres:

• individuel

Droits d’utilisation de l’eau:

• communautaire (organisé)
• 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

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

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

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 annuelles		augmente	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
infestation par des insectes/ vers	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)?

Commentaires:

For example, it is expected that the associated improvement in soil organic matter, soil structure and nutrient status will reduce the use of fertilizers in the long term.

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? :

• 51-90%

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
Maize established with Mucuna pruriens as a dense cover crop is not adversely affected by the fall army worm (Spodoptera frugiperda)
Reduced tillage saves time, money and energy, while the direct placement of inputs (seeds and fertilizers) minimizes wastage. The saved resources can be used to engage in other income-generating activities
Maize established with Mucuna pruriens as a dense cover crop remains green and healthy for long during mid-season dry spells
Weeds, such as Striga hermonthica (witchweed) are suppressed in plots under dense cover crop and diversified cropping (rotations and inter-crops)
In seasons of excessive rainfall, the maize intercropped with the common bean is usually harvested even when the common bean fails
The CA technology has boosted maize yields, meaning more food and income, and reduced cost of feeding the family

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
The CA plots with Mucuna pruriens as a dense cover crop have improved soil organic matter, soil structure and nutrient status
Reduced tillage has enhanced soil living organisms, such as earthworms and decreased fuel consumption and soil disturbance; hence, mitigating atmospheric carbon dioxide emissions and storing carbon in soils
The CA technology has increased water infiltration and soil water content (moisture); thus, acting as insurance against drought
Diversified cropping through rotations has reduced the incidences of insect pests and diseases, as well as the risk of crop failure during extreme weather conditions and pest infestations

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 Mucuna pruriens used as a dense cover crop intertwines on maize crop, which might increase manual labour	Promote other erect cover crops like the lablab bean (Dolichos lablab), Desmodium and Canavalia that will have less effect on the cereal crop established
The yields of Mucuna pruriens used as a dense cover crop are not edible	- Extension agents and Trainer of Trainees (ToTs) to equip farmers with knowledge on the options available for utilizing Mucuna pruriens yields other than being a cover crop - Promote other erect cover crops like the lablab bean (Dolichos lablab), Desmodium and Canavalia
Residue retention reduces the availability of fodder and fuel materials	Adopt an agro-forestry system with tree species that can provide alternative source of fodder and fuel
The critical CA inputs and implements, such as the jab planters, weed scrapers, herbicides and Mucuna seeds are hard to access	- Incentivize and train the local fabricators to fabricate affordable CA tools - Subsidize CA inputs, such as fertilizer and herbicides - Facilitate access to credit - Train more seed producers to multiply the seeds of Mucuna pruriens

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé	Comment peuvent-ils être surmontés?
Agro-ecosystem contamination through use of herbicides and inorganic fertilizers	Use the right doses of herbicides and fertilizers

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.4 Observations d'ordre général

Simple and clear.