Creating furrow micro-catchments using an ox-driven plough for rainwater harvesting (Kevin Mganga)

Micro-catchments for rainwater harvesting (Кени)

Micro-catchments

Тодорхойлолт

Ox-ploughed furrow micro-catchments are intentionally built as part of seedbed preparation to harvest rainwater. Commonly used in dryland environments, the micro-catchment prolong water availability for seed germination and growth and development of the emerging seedlings.

Creation of furrow micro-catchments using an ox-driven plough is a traditional seedbed preparation practice among agropastoral communities inhabiting arid and semi-arid environments in Kenya. The process involves minimal soil disturbance by intentionally creating shallow furrows (about 20 cm depth) using an ox-driven plough. Oxen commonly used predominantly have a light and bright skin coat. This is aimed at reflecting away excess heat from the sun. Consequently, the oxen are less fatigued and can therefore plough for a longer period of time. The furrow microcatchments are intentionally created across the slope to harvest rainwater to prolong water availability for seed germnination and subsequent growth and development of emerging seedlings. Furthermore, the ox-plough breaks the soil hard-pan common in dryland environments. Therefore, the microcatchments also facilitate seedling root penetration to the lower horizons. Prolonged water availability, especially in dryland environments, promotes growth and development of fast growing and early maturing drought tolerant crops and indigenous pasture production, consequently better crop yields and pasture production.

Байршил

Байршил: Kibwezi, Makueni County, Kenya, Kibwezi, Eastern Kenya, Кени

Дүн шинжилгээнд хамрагдсан технологи нэвтрүүлсэн газрын тоо: 10-100 байршилд

Сонгосон байршлуудын газарзүйн холболт
  • 37.99258, -1.37852
  • 37.9761, -2.41065

Технологийн тархалт: газар дээр жигд тархсан (approx. > 10,000 км2)

Тусгай хамгаалалттай газар нутагт?:

Хэрэгжилтийн огноо: >50 жилийн өмнө (уламжлалт)

Нутагшууллын төрөл
Creation of furrow micro-catchments using ox-driven plough (Kevin Z Mganga)
Typical furrow microcatchment for rainwater harvesting (Kevin Z Mganga)

Технологийн ангилал

Үндсэн зорилго
  • үйлдвэрлэлийг сайжруулах
  • газрын доройтлыг бууруулах, сэргийлэх, нөхөн сэргээх
  • экосистемийг хамгаалах
  • сав газрыг хамгаалах (усны эх/ голын адаг) - бусад технологитой хослуулах
  • биологийн төрөл зүйлийг хамгаалах / сайжруулах
  • гамшгийн эрсдлийг бууруулах
  • уур амьсгалын өөрчлөлт/ экстрим байдал болон түүний нөлөөлөлд дасан зохицох
  • уур амьсгалын өөрчлөлт, түүний үр нөлөөг багасгах
  • үр ашигтай эдийн засгийн нөлөөг бий болгох
  • нийгэмд үзүүлэх үр нөлөөг бий болгох
Газар ашиглалт

  • Тариалангийн талбай
    • Нэг наст үр тариа
    Жилд ургамал ургах улирлын тоо: 2
  • Бэлчээрийн газар
    • Нүүдлийн мал аж ахуй
    • Хагас нүүдлийн бэлчээрийн аж ахуй
    • Ранч

Усан хангамж
  • Байгалийн усалгаатай
  • Байгалийн/усалгаатай арга хосолсон
  • бүрэн усалгаатай
Газрын доройтолтой холбоотой зорилго
  • газрын доройтлоос урьдчилан сэргийлэх
  • Газрын доройтлыг бууруулах
  • Хүчтэй доройтсон газрыг нөхөн сэргээх/ сайжруулах
  • газрын доройтолд дасан зохицох
  • холбогдолгүй
Доройтолын төрөл
  • хөрс усаар эвдрэх - Wt: Хөрсний гадаргын угаагдал
  • хөрсний физик доройтол - Pc: Хөрс дагтарших, Pi: хөрс хагсах
ГТМ бүлэг
  • хөрсийг бага гүнд боловсруулах
  • Хөрсний үржил шимийн нэгдсэн менежмент
  • Ус хуримтлуулах
ГТМ арга хэмжээ
  • Агрономийн арга хэмжээ - А3: Хөрсний гадаргыг сайжруулах
  • Барилга байгууламжийн арга хэмжээ - S4: Тэгшилсэн ба шаталсан шуудуу, нүх

Техникийн зураг

Техникийн үзүүлэлтүүд
Ox-ploughed furrow micro-catchments 15-20 cm deep and 10-15 cm wide. This is a typical traditional method of seedbed preparation in the arid and semi-arid lands (ASALs) in southeastern Kenya. The micro-cathcments are intentionally made prior to the rainy season. Thereafter, the seeds are then sown along the micro-catchments to harvest rainwater. This prolongs water availability and maintains sufficient soil moisture content to facilitate germination and subsequent growth and development of the seedlings. Moreover, the ox-driven plough breaks the soil hard-pan common in dryland environments. This minimal soil disturbance promotes root penetration.

Seeds are covered with light amount of soil to facilitate seedling emergence.

Generally, the micro-catchments are created across the slope. Slope should be generally flat or very gentle (<5%) to reduce the speed of run-off, thus prevent soil erosion.
Author: Kevin Z Mganga

Бий болгох ба арчилах: үйл ажиллагаа, материал ба зардал

Материал, зардлын тооцоо
  • Тооцоолсон зардлууд: Технологийн нэгж тус бүр (хэмжээ ба талбайн нэгж: Hectare)
  • Зардал тооцоход ашигласан валют: Ам.доллар
  • Валютын ханш (ам.дол): 1 ам.дол = тодорхойгүй
  • Нэг өдрийн ажилчны хөдөлмөр хөлсний дундаж: 5
Зардалд нөлөөлөх хамгийн чухал хүчин зүйлс
Cost of hiring ox-plough - before the onset of the rains, there is a high demand for ox-ploughs for seedbed preparation and creation of micro-catchments. This increased demand (i.e. hiring the ox-plough) greatly influences the costs.
Хэрэгжүүлж эхлэхэд шаардлагатай үйл ажиллагаа
  1. Creation of furrow micro-catchments with ox-plough (Хугацаа / давтамж: Before onset of rains)
Бий болгоход шаардагдах материал ба зардал (per Hectare)
Зардлын нэр, төрөл Хэмжих нэгж Тоо хэмжээ Нэгжийн үнэ (Ам.доллар) Зардал бүрийн нийт өртөг (Ам.доллар) Нийт дүнгээс газар ашиглагчийн төлсөн %
Хөдөлмөр эрхлэлт
Casual and Household Labour person-days 1.0 20.0 20.0 100.0
Тоног төхөөрөмж
Hiring ox-driven plough person-days 1.0 400.0 400.0 100.0
Технологи бий болгох нийт үнэ өртөг 420.0
Технологи бий болгох нийт үнэ өртөг, ам.доллар 420.0
Арчилгаа, урсгал үйл ажиллагаа
  1. Re-ploughing and enforcing micro-catchments (Хугацаа / давтамж: Before onset of next rains)
Арчилгаа, урсгал үйл ажиллагаанд шаардагдах материал ба зардал (per Hectare)
Зардлын нэр, төрөл Хэмжих нэгж Тоо хэмжээ Нэгжийн үнэ (Ам.доллар) Зардал бүрийн нийт өртөг (Ам.доллар) Нийт дүнгээс газар ашиглагчийн төлсөн %
Хөдөлмөр эрхлэлт
Casual and household labour person-days 1.0 5.0 5.0 100.0
Тоног төхөөрөмж
Hiring ox-driven plough person-days 1.0 400.0 400.0 100.0
Технологийн арчилгаа/урсгал үйл ажиллагаанд шаардагдах нийт үнэ өртөг 405.0
Технологи арчилах ба урсгал ажлын нийт үнэ өртөг, ам.доллар 405.0

Байгалийн нөхцөл

Жилийн дундаж хур тундас
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1,000 мм
  • 1,001-1,500 мм
  • 1,501-2,000 мм
  • 2,001-3,000 мм
  • 3,001-4,000 мм
  • > 4,000 мм
Агро-уур амьсгалын бүс
  • чийглэг
  • чийглэг
  • хагас хуурай
  • хуурай
Уур амьсгалын үзүүлэлтүүд
Highly variable in amount, space, time and period.
Цаг уурын станцын нэр: DWA Sisal Plantation Kibwezi and Makindu Meteorological Department
Налуу
  • хавтгай (0-2 %)
  • бага зэрэг налуу (3-5 %)
  • дунд зэрэг налуу (6-10 % )
  • хэвгий (11-15 %)
  • налуу (16-30 %)
  • их налуу (31-60 % )
  • эгц налуу (>60 %)
Гадаргын хэлбэр
  • тэгш өндөрлөг / тал
  • нуруу
  • уулын энгэр
  • дов толгод
  • бэл
  • хөндий
Далайн түвшнөөс дээшхи өндөр
  • 0-100 д.т.д. м.
  • 101-500 д.т.д. м.
  • 501-1,000 д.т.д м.
  • 1,001-1,500 д.т.д м.
  • 1,501-2,000 д.т.д м.
  • 2,001-2,500 д.т.д. м.
  • 2,501-3,000 д.т.д. м.
  • 3,001-4,000 д.т.д м.
  • > 4,000 д.т.д. м.
Технологийг нэвтрүүлсэн
  • гүдгэр нөхцөл
  • хотгор нөхцөл
  • хамааралгүй
Хөрсний зузаан
  • маш нимгэн (0-20 см)
  • нимгэн (21-50 см)
  • дунд зэрэг зузаан (51-80 см)
  • зузаан (81-120 cм)
  • маш зузаан (>120 cм)
Хөрсний бүтэц (өнгөн хөрс)
  • бүдүүн/ хөнгөн (элсэрхэг)
  • дундаж (элсэнцэр, шавранцар)
  • нарийн /хүнд (шаварлаг)
Хөрсний бүтэц (гадаргаас доош > 20 см)
  • бүдүүн/ хөнгөн (элсэрхэг)
  • дундаж (элсэнцэр, шавранцар)
  • нарийн /хүнд (шаварлаг)
Өнгөн хөрсний ялзмагийн хэмжээ
  • их (>3 %)
  • дунд (1-3 % )
  • бага (<1 % )
Гүний усны түвшин
  • гадаргаас
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Гадаргын усны хүртээмж
  • хангалттай
  • сайн
  • дунд зэрэг
  • хангалтгүй/ байхгүй
Усны чанар (боловсруулаагүй)
  • сайн чанарын ундны ус
  • муу чанарын ундны ус (цэвэршүүлэх шаардлагатай)
  • зөвхөн газар тариалангийн зориулалтаар ашиглах (усалгаа)
  • ашиглах боломжгүй
Усны чанар гэж:
Усны давсжилтын түвшинийг орчны асуудал гэж тооцдог уу?
  • Тийм
  • Үгүй

Үерийн давтамж
  • Тийм
  • Үгүй
Зүйлийн олон янз байдал
  • Их
  • дунд зэрэг
  • Бага
Амьдрах орчны олон янз байдал
  • Их
  • дунд зэрэг
  • Бага

Технологи нэвтрүүлсэн газар ашиглагчдын тодорхойлолт

Зах зээлийн чиг хандлага
  • амь зуух арга хэлбэрийн (өөрийгөө хангах)
  • холимог (амьжиргаа ба худалдаанд)
  • худалдаа наймааны/ зах зээлийн
Орлогын бусад эх үүсвэр
  • Нийт орлогын 10 %-иас доош
  • Нийт орлогын 10-50 %
  • Нийт орлогын 50 %-иас дээш
Чинээлэг байдлын түвшин
  • нэн ядуу
  • ядуу
  • дундаж
  • чинээлэг
  • маш чинээлэг
Механикжуулалтын түвшин
  • гар ажил
  • ердийн хөсөг
  • механикжсан / мотортой
Суурин эсвэл нүүдлийн
  • Суурьшмал
  • Хагас-нүүдэлийн
  • Нүүдэлийн
Хувь хүн эсвэл бүлгүүд
  • Хувь хүн / өрх
  • бүлэг / олон нийтийн
  • хоршоо
  • ажилтан (компани, засгийн газар)
Хүйс
  • эмэгтэй
  • эрэгтэй
Нас
  • хүүхэд
  • залуус
  • дунд нас
  • ахимаг нас
Өрхийн зориулалтаар ашиглах газрын талбай
  • < 0.5 га
  • 0.5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1,000 га
  • 1,000-10,000 га
  • > 10,000 га
Хэмжээ
  • бага-хэмжээний
  • дунд-хэмжээний
  • том-хэмжээний
Газар өмчлөл
  • төрийн
  • компани
  • нэгдлийн/ тосгон
  • бүлэг
  • хувь хүн, өмчийн гэрчилгээгүй
  • хувь хүн, өмчийн гэрчилгээтэй
Газар ашиглах эрх
  • нээлттэй хүртэх (зохион байгуулалтгүй)
  • нэгдлийн хэлбэрээр (зохион байгуулалттай)
  • түрээсийн хэлбэрээр
  • хувь хүн
Ус ашиглах эрх
  • нээлттэй хүртэх (зохион байгуулалтгүй)
  • нэгдлийн хэлбэрээр (зохион байгуулалттай)
  • түрээсийн хэлбэрээр
  • хувь хүн
Дэд бүтэц, үйлчилгээний хүртээмж
эрүүл мэнд

ядуу
сайн
боловсрол

ядуу
сайн
техник зөвлөгөө

ядуу
сайн
хөдөлмөр эрхлэлт (жишээ нь, ХАА-аас өөр)

ядуу
сайн
зах зээл

ядуу
сайн
эрчим хүчний хангамж

ядуу
сайн
зам тээвэр

ядуу
сайн
усан хангамж ба ариутгал

ядуу
сайн
санхүүгийн үйлчилгээ

ядуу
сайн

Нөлөө

Нийгэм-эдийн засгийн үр нөлөө
Үр тарианы ургац
буурсан
нэмэгдсэн

тэжээл үйлдвэрлэл
буурсан
нэмэгдсэн

Нийгэм-соёлын үр нөлөө
Экологийн үр нөлөө
хөрсний чийг
буурсан
нэмэгдсэн


Rainwater harvested along micro-catchments improves soil moisture content and prolongs water availability.

хөрс алдагдах
Нэмэгдсэн
Буурсан


Micro-catchments reduce the kinetic energy of rainwater by trapping runoff, thus reduce soil loss.

Зэргэлдээ талбайд илрэх нөлөө
хөрш зэргэлдээ газарт учирах хохирол
Нэмэгдсэн
багассан


Damage on neighbours fields is greatly reduced. Micro-catchments trap rainwater, thus reduces runoff which might damage a neighbours field, especially located downslope.

нийтийн/хувийн хэвшлийн дэд бүтцэд учрах хохирол
Нэмэгдсэн
багассан


Damage on public and private roads is greatly reduced. Micro-catchments trap rainwater, thus reduces runoff which might damage infrastructure

Өртөг ба ашгийн шинжилгээ

Бий болгох зардалтай харьцуулахад олсон ашиг
Богино хугацаанд эргэн төлөгдөх байдал
маш сөрөг
маш эерэг

Урт хугацаанд эргэн төлөгдөх байдал
маш сөрөг
маш эерэг

Урсгал зардалтай харьцуулахад олсон ашиг
Богино хугацаанд эргэн төлөгдөх байдал
маш сөрөг
маш эерэг

Урт хугацаанд эргэн төлөгдөх байдал
маш сөрөг
маш эерэг

Уур амьсгалын өөрчлөлт

Уур амьсгалын аажим өөрчлөлт
жилийн дундаж хур тундас Бууралт

маш муу
маш сайн
улирлын хур тундас Бууралт

маш муу
маш сайн
Улирал: чийглэг/борооны улирал

Нутагшуулах ба дасан зохицох

Тухайн нутаг дэвсгэрт Технологийг нэвтрүүлсэн газар ашиглагчдын хувь
  • жишээ/ туршилт
  • 1-10 %
  • 11-50%
  • > 50%
Технологийг нэвтрүүлсэн бүх хүмүүсийн хэд нь материаллаг урамшуулал авалгүйгээр технологийг хэрэгжүүлсэн бэ?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Технологи нь өөрчлөгдөж буй нөхцөл байдалд дасан зохицохын тулд өөрчлөгдсөн үү?
  • Тийм
  • Үгүй
Ямар өөрчлөлтөнд эмзэг вэ?
  • уур амьсгалын өөрчлөлт/ экстрим үзэгдэл
  • зах зээлийн өөрчлөлт
  • ажил хөдөлмөр эрхлэх боломж (ж.нь шилжих хөдөлгөөний улмаас)

Дүгнэлт, сургамж

Давуу тал: газар ашиглагчийн бодлоор
  • Relatively a cheap method of in-situ rainwater harvesting to harness water availability for crop and pasture production.
  • Prolong rainfed water availability
  • Breaks the soil hardpan developed over time due to continuous cultivation and hoof action of grazing animals. This promotes rainwater infiltration to lower horizon, thus minimizes runoff.
  • Reduced human labour requirement and faster method of seedbed preparation compared to hand held hoe
Давуу тал: эмхэтгэгч эсвэл бусад мэдээлэл өгсөн хүмүүсийн бодлоор
  • Breaks the soil hardpan developed over time due to continuous cultivation and hoof action of grazing animals. This promotes rainwater infiltration to lower horizon, thus minimizes runoff.
  • Prolong rainfed water availability
  • Relatively cheap
  • Reduced human labour requirement and faster method of seedbed preparation compared to hand held hoe
Сул тал/ дутагдал / эрсдэл: газар ашиглагчийн бодлоордаван туулах боломжууд
  • Ox-plough availability and accessibility i.e. demand, if not individually owned Supply affordable ox-driven ploughs to rural households
  • Oxen need training before they can be used for ploughing. This takes some time. Research outreach and extension services
  • Oxen get exhausted thus can´t plough for many hours in the drylands Simple and light mechanization for creating furrow microcatchments
Сул тал/ дутагдал / эрсдэл: эмхэтгэгч эсвэл бусад мэдээлэл өгсөн хүмүүсийн бодлоордаван туулах боломжууд
  • High costs of hiring ox-ploughs when in high demand Joint ownership of ox-ploughs among neighbours, agropastoral farmer groups to eliminate the cost of hiring.
  • Semi-permanent - i.e. don´t last beyond a growing season and therefore new ones need to be created every growing season. Creation of macrocatchments and/or trenches that are deeper and last longer.

Суурь мэдээлэлүүд

Эмхэтгэгч
  • Kevin Mganga
Хянан тохиолдуулагчид
Хянагч
  • Rima Mekdaschi Studer
  • Nicole Harari
  • Alexandra Gavilano
Баримтжуулсан огноо: 03 7-р сар 2017
Сүүлийн шинэчлэл: 08 5-р сар 2019
Мэдээлэл өгсөн хүн
WOCAT мэдээллийн сан дахь бүрэн тодорхойлолт
Холбогдох ГТМ мэдээлэл
Баримтжуулалтыг зохион байгуулсан
Байгууллага Төсөл
Гол сурвалж баримт сэлт
  • KZ Mganga, NKR Musimba, MM Nyangito, DM Nyariki, AW Mwang’ombe. 2015. The choice of grass species to combat desertification in semi-arid Kenyan rangelands is greatly influenced by their forage value for livestock. Grass and Forage Science 70: 161-167.: Grass and Forage Science Journal; USD 38
  • 3.KZ Mganga, NKR Musimba, DM Nyariki. 2015. Combining sustainable land management technologies to combat land degradation and improve rural livelihoods in semi-arid lands in Kenya. Environmental Management 56: 1538-1548: Environmental Management Journal, USD 43.34
  • 2.KZ Mganga, NKR Musimba, DM Nyariki. 2015. Competition indices of three perennial grasses used to rehabilitate degraded semi-arid rangelands in Kenya. The Rangelands Journal 37: 489-495: The Rangelands Journal, USD 25
Холбогдох мэдээллийн интернет холбоос
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International