A landscape view of stoneline technology constructed along a contour line in Lower Mbeere South District, Kenya (Paul Kahiga (8444-00300 Nairobi))

Stonelines (Quênia)

Miraini ya maviga

Descrição

Stonelines are constructed along the contours to slow down the speed of runoff, filter the soil and enhance water infiltration.

In Kenya stone lines are mostly practiced in areas that receive 200-750 mm of annual rainfall with a spacing of 15-30 m between them. They are particularly common in areas where rocks are readily available, such as Mbeere, Laikipia, Baringo, Mwingi, Kitui and Tharaka. Since the stonelines are permeable they do not pond runoff water but instead, they slow down the speed, filter it and spread the water over the field, thus enhancing water infiltration and reducing soil erosion. They are built in series running along the slope. In addition, the stone barrier blocks and settles down the sediments transported from the upper slopes.

Purpose of the Technology: They are often used to rehabilitate eroded and abandoned land. The advantages of stonelines include; slowing down the runoff thereby increasing infiltration and soil moisture. They also induce a natural process of terracing, reducing erosion and rehabilitation of eroded lands by trapping silt. They are easy to design and construct and since the stone line structure is permeable there is no need for construction of spillways to drain the excess runoff water. When it rains, the soil builds up on the upslope side of the stonelines and over time a natural terrace is formed.

Establishment / maintenance activities and inputs: The stonelines are spaced 15-30 m apart, a shorter distance being used for the steeper slopes. Stonelines are normally suitable on gentle slopes. Slopes above 35% should be avoided. They are established in the following manner: first, the contour line are marked out with the help of a tube level or line levels. In this region here, it is done with the help of the frontline agricultural extension officers. Secondly, a shallow foundation trench is dug across the slope (5-10 cm to 30 cm deep) using basic farm equipments (jembes or hoes). As shown on the above photographs, the larger stones are put on the down slope side of the trench while the smaller stones are used to build the rest of the bund. The smallest stones are used to fill the gaps and increase the heights of the bunds up to the desired level. Farmers plant fruit trees (pawpaws) as show in the photograph above on the upper part. The trees utilises the moisture and rich sediments deposited on the upper part. The stonelines can be reinforced with earth, or crop residues to make them more stable. Maintenance of stonelines is done by repairing the already damaged /fallen stoneline that may have been knocked down or disarranged by livestock or by human beings. In this case animal access needs to be limited and/or the bund should be laid out in a way that allows the animals to pass through.

Natural / human environment: In the lower Mbeere South District where the stoneline technologies is largely practiced, unless there are stones in the individual farms, it might be difficult to import stones from other farms as the exercise can be labor intensive. In this catchment, the Ministry of Agriculture through the front line extension officers has taken a lead role in encouraging farmers to adopt the technology especially the farms which have many stones. Most of the farmers who have implemented this technology in the Lower Mbeere South District learn from the ones who are already practicing through field days or individual initiatives.

Localização

Localização: Mbeere South District, Eastern Province, Quênia

Nº de sites de tecnologia analisados:

Geo-referência de locais selecionados
  • 37.73636, -0.6751

Difusão da tecnologia: Uniformemente difundida numa área (approx. < 0,1 km2 (10 ha))

Em uma área permanentemente protegida?:

Data da implementação: 10-50 anos atrás

Tipo de introdução
Farmers constructing a stoneline technology along a contour line in the Lower Mbeere South District (Paul Kahiga (8444-00300 Nairobi))

Classificação da Tecnologia

Objetivo principal
  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Preserva ecossistema
  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • Preservar/melhorar a biodiversidade
  • Reduzir riscos de desastre
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico
Uso da terra

  • Terra de cultivo
    • Cultura anual: cereais - milho, cereais - painço, cereais - sorgo, legumes e leguminosas - ervilhas
    • Cultura perene (não lenhosa)
    • Cultura de árvores e arbustos: manga, mangostão, goiaba, frutas de pomóideas (maçãs, peras, marmelos, etc.)
    Número de estações de cultivo por ano: 2

Abastecimento de água
  • Precipitação natural
  • Misto de precipitação natural-irrigado
  • Irrigação completa

Objetivo relacionado à degradação da terra
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado
  • Adaptar à degradação do solo
  • Não aplicável
Degradação abordada
  • Erosão do solo pela água - Wt: Perda do solo superficial/erosão de superfície
Grupo de GST
  • Desvio e drenagem de água
Medidas de GST
  • Medidas estruturais - S2: Barragens, bancos

Desenho técnico

Especificações técnicas
This is a technical drawing representing a cross-section view of how the stonelines are constructed by the emerging farmers in the lower Mbeere South District.

First, a small trench is dug along an established contour line, the farmer starts arranging the stones with reference to their sizes. The bigger ones are arranged on the lower side and the small ones on the upper side as shown on the technical drawing.

By so doing, the eroded soils are trapped on the upper side by the small pebbles, allowing the water to pass through at lower speed hence low erosive capacity.

Location: Ntharawe. Lower Mbeere South District

Date: 2011-08-02

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (In order to implement this technology, the farmers contact the front line agricultural extension officer in order to assist in making the contours.)

Technical knowledge required for land users: high (Stone required placement of a certain order. Big stone on the lower side and small stones on the upper side-Vertically)

Main technical functions: water spreading, sediment retention / trapping, sediment harvesting

Secondary technical functions: reduction of slope angle

Bund/ bank: graded
Spacing between structures (m): 15
Height of bunds/banks/others (m): 0.8
Width of bunds/banks/others (m): 1.2
Length of bunds/banks/others (m): 27.6

Slope (which determines the spacing indicated above): 8%

Lateral gradient along the structure: 8%
Author: W.Nguru, P.O.Box 12776-00100 Nairobi

Estabelecimento e manutenção: atividades, insumos e custos

Cálculo de insumos e custos
  • Os custos são calculados: Por unidade de tecnologia (unidade:Stonelines)
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: Kshs
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = 80.0 Kshs
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: 2.50
Fatores mais importantes que afetam os custos
The system is labour intensive and hence will affect the cost of constructing the stonelines. However, availability of farm equipments like wheelbarrows, mattocks or oxen will help reduce the total cost and time required for construction and maintaining the stonelines. On steep slopes, the spacing between the lines is small as compared to a relatively gentle slope.
Atividades de implantação
  1. Establish a contour line and dig up a trench upon which the stones will be arranged (Periodicidade/frequência: yearly)
  2. stones are collected and arranged along the established trench. The big boulders are reduced to the required sizes by the use of mattocks (Periodicidade/frequência: once)
  3. The big stones are arranged on the lower side and the rest follows with respect to their sizes on the upper side (Periodicidade/frequência: None)
  4. This formation is done per meter length. Mostly is charged 150Kshs per meter. (Periodicidade/frequência: None)
Estabelecer insumos e custos (per Stonelines)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Kshs) Custos totais por entrada (Kshs) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Establish a contour line Persons/day 0,5 3,76 1,88 100,0
Reduce stone size Persons/day 0,5 3,76 1,88 100,0
Arranging stones Persons/day 0,5 3,76 1,88 100,0
Equipamento
Mattock pieces 1,0 18,75 18,75 100,0
Wheelbarrow pieces 1,0 20,0 20,0 100,0
Material de construção
Stone no 1,0 1,88 1,88 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 46.27
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 0.58
Atividades de manutenção
  1. Repair/Rearrange stone on stone line after a rainy seasons or when people and animals have destroyed the stone line. (Periodicidade/frequência: yearly during dry season)
Insumos e custos de manutenção (per Stonelines)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Kshs) Custos totais por entrada (Kshs) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Repair/Rearrange stone mandays/acre 14,0 2,5 35,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 35.0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 0.44

Ambiente natural

Média pluviométrica anual
  • <250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1.000 mm
  • 1.001-1.500 mm
  • 1.501-2.000 mm
  • 2.001-3.000 mm
  • 3.001-4.000 mm
  • > 4.000 mm
Zona agroclimática
  • úmido
  • Subúmido
  • Semiárido
  • Árido
Especificações sobre o clima
Annual rainfall: Also < 250 mm
Thermal climate class: tropics
Inclinação
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Altitude
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1.000 m s.n.m.
  • 1.001-1.500 m s.n.m.
  • 1.501-2.000 m s.n.m.
  • 2.001-2.500 m s.n.m.
  • 2.501-3.000 m s.n.m.
  • 3.001-4.000 m s.n.m.
  • > 4.000 m s.n.m.
A tecnologia é aplicada em
  • Posições convexas
  • Posições côncavas
  • Não relevante
Profundidade do solo
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (superficial)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Teor de matéria orgânica do solo superior
  • Alto (>3%)
  • Médio (1-3%)
  • Baixo (<1%)
Lençol freático
  • Na superfície
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidade de água de superfície
  • Excesso
  • Bom
  • Médio
  • Precário/nenhum
Qualidade da água (não tratada)
  • Água potável boa
  • Água potável precária (tratamento necessário)
  • apenas para uso agrícola (irrigação)
  • Inutilizável
A qualidade da água refere-se a:
A salinidade é um problema?
  • Sim
  • Não

Ocorrência de enchentes
  • Sim
  • Não
Diversidade de espécies
  • Alto
  • Médio
  • Baixo
Diversidade de habitat
  • Alto
  • Médio
  • Baixo

Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola
  • Menos de 10% de toda renda
  • 10-50% de toda renda
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza
  • Muito pobre
  • Pobre
  • Média
  • Rico
  • Muito rico
Nível de mecanização
  • Trabalho manual
  • Tração animal
  • Mecanizado/motorizado
Sedentário ou nômade
  • Sedentário
  • Semi-nômade
  • Nômade
Indivíduos ou grupos
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
  • Cooperativa
  • Empregado (empresa, governo)
Gênero
  • Mulheres
  • Homens
Idade
  • Crianças
  • Jovens
  • meia-idade
  • idosos
Área utilizada por residência
  • < 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
Escala
  • Pequena escala
  • Média escala
  • Grande escala
Propriedade da terra
  • Estado
  • Empresa
  • Comunitário/rural
  • Grupo
  • Indivíduo, não intitulado
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Direitos do uso da água
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Acesso a serviços e infraestrutura
Saúde

Pobre
Bom
Educação

Pobre
Bom
Assistência técnica

Pobre
Bom
Emprego (p. ex. não agrícola)

Pobre
Bom
Mercados

Pobre
Bom
Energia

Pobre
Bom
Vias e transporte

Pobre
Bom
Água potável e saneamento

Pobre
Bom
Serviços financeiros

Pobre
Bom

Impactos

Impactos socioeconômicos
Produção agrícola
diminuído
aumentado

Risco de falha de produção
aumentado
diminuído

Área de produção (nova terra sob cultivo/uso)
diminuído
aumentado

Gestão de terra
Impedido
Simplificado


Such that it hinders mechanisation tractors cannot operate due to the stone line arragement

Carga de trabalho
aumentado
diminuído


The operation is labour intensive

Livelihood and human well-being
reduced
improved


Increased food security (the yield near the stoneline is better as compared to the situation that it was before implementation).

Impactos socioculturais
Conhecimento de GST/ degradação da terra
Reduzido
Melhorado

Situação de grupos social e economicamente desfavorecidos (gênero, idade, status, etnia, etc)
Agravado
Melhorado

Impactos ecológicos
Umidade do solo
diminuído
aumentado

Perda de solo
aumentado
diminuído

Controle de praga/doença
diminuído
aumentado


Snakes and scorpions

Impactos da inundação
aumentado
diminuído

Impactos fora do local
Cheias de jusante (indesejada)
aumentado
Reduzido

Capacidade de tamponamento/filtragem (pelo solo, vegetação, zonas úmidas)
Reduzido
Melhorado

Análise do custo-benefício

Benefícios em relação aos custos de estabelecimento
Retornos a curto prazo
muito negativo
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
muito positivo

Benefícios em relação aos custos de manutenção
Retornos a curto prazo
muito negativo
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
muito positivo

Mudança climática

Mudança climática gradual
Temperatura anual aumento

não bem em absoluto
muito bem
Extremos (desastres) relacionados ao clima
Temporal local

não bem em absoluto
muito bem
Tempestade de vento local

não bem em absoluto
muito bem
Seca

não bem em absoluto
muito bem
Inundação geral (rio)

não bem em absoluto
muito bem

Adoção e adaptação

Porcentagem de usuários de terras na área que adotaram a Tecnologia
  • casos isolados/experimental
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram sem receber incentivos materiais?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?
  • Sim
  • Não
A quais condições de mudança?
  • Mudança climática/extremo
  • Mercados dinâmicos
  • Disponibilidade de mão-de-obra (p. ex. devido à migração)

Conclusões e experiências adquiridas

Pontos fortes: visão do usuário de terra
  • By concentrating the stones along a contour, the farmer is able to make use of the land which otherwise is not possible if the stones are scatered.

    How can they be sustained / enhanced? Farmers should be encouraged to learn from one another but they should also seek advice from extension officers in making the contours.
  • The cost of replacement of farm equipments (jembes, forks and pangas) is reduced since they aren't broken by stones during land preparation.
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • The stones for constructing the technology are readily available in most of the farms.

    How can they be sustained / enhanced? Encouraging farmers to use the available stones to put up the technology.
  • Stoneline technology prevents soil loss due to erosion.

    How can they be sustained / enhanced? Modification of the technology to allow more infiltration.
  • No high level technical knowledge is required for construction of stoneline technology.

    How can they be sustained / enhanced? More farmers should be encouraged to adopt the technology since they dont need a high level of technical knowledge.
  • Stone lines technology can be modified to prevent soil and water from running off on the side of stone line ridge.

    How can they be sustained / enhanced? Construction of side ridges.
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
  • Contour profiling is challenging. Assistance from the front line agricultural extension officers.
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar
  • Labour intensive. When constructing, always move the stones downslope by gravity instead of moving upwards i.e. start from the contours from the upper side
  • The technology only allows the soil to deposit on the upper side of the stoneline but water passes through. Proper arrangement of the stones should be enhanced basing on their sizes.
  • Increased habitats for snakes and other dangerous creatures like scorpions that hide on the stonelines. Where there creatures are prone, the farmers should be careful.

Referências

Compilador/a
  • Paul Kahiga
Editores
Revisor
  • David Streiff
  • Alexandra Gavilano
Data da documentação: 13 de Junho de 2013
Última atualização: 7 de Junho de 2019
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
A documentação foi facilitada por
Instituição Projeto
Referências-chave
  • Thomas, D.B. (eds) 1997. Soil and Water Conservation Manual for Kenya. Soil and Water Conservation Branch. Ministry of Agriculture, Livestock Development and Marketing. 210 p.:
  • Critchley W and Seigert K (1991) Water Harvesting. FAO:
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