A treadle pump used for low-cost irrigation. (Charles-Lwanga Malingu)

Low-cost irrigation with a treadle pump (Uganda)

Money Maker

Descrição

Use of the manual Treadle pump is a relatively cheap and effective way to ensure adequate soil moisture to ensure crop production throughout the year.

Northern Uganda receives low rainfall (600 – 1100 mm annually) and experiences longer dry spells (4 – 5 months) compared to other areas of the country. This makes the region vulnerable to drought, thereby increasing the risk of crop failure in most cases. Therefore, irrigation has the potential to improve land productivity. However, moving water from its source into cropland is labor-demanding for farmers, thereby making irrigation farming less profitable compared to rain-fed agriculture, even with the erratic nature of rainfall.

To engage in profitable irrigation farming, farmers have resorted to use simple contraptions such as the treadle pump. The treadle pump is used to move water from its source (which maybe a well, underground tank, valley dam or reserve tank) into the cropland with significantly lower labour requirements. This reduces the cost of irrigation and improves profitability. Treadle pumps are powered by human effort, with the legs and feet peddling up and down on treadles/ peddles that are connected to two small piston pumps. The pump is connected to a hosepipe, which dispenses the water, running from the water source into the cropland. This machine is gender-responsive because its energy requirements are very low and can thus be operated by any gender (men, women and teenagers).

Mechanically, a treadle pump is a suction pump that is placed on top of a well. It is designed to lift water from a depth of seven meters or less. It can lift five to seven cubic meters of water per hour (5-7 m3 hr-1) from wells and boreholes and can also be used to draw water from lakes and rivers. The pumping is activated by stepping up and down on a treadle/ peddles, which drive the pistons, creating cylinder suction that draws groundwater to the surface. The treadle pump can do most of the work done by a motorized pump, but costs considerably less. Its cost, including installation ranges between US$100 and 300. Since it is not motorized, it can also cost less (e.g. by 50%) to operate than a motorized pump. Many treadle pumps are manufactured locally, but they can be challenging to produce up to the right standards without highly skilled welders and production hardware. Use of manual rather than fossil fuel means that the technology is carbon neutral, another important climate smart dimension of the pump.

Despite its benefits, the adoption rate has been low due to the initial cost, which although is relatively lower compared to the motorized pumps, is still unaffordable by most smallholder farmers. To overcome this high cost, some farmers form groups, purchase one piece and share the cost among the group members. The second problem with this technology is the lack of nearby water sources, which may be a serious challenge or where the water table is very low and/or where porous soils do not allow significant harvestable water during rainy seasons. To ensure the technology is sustainable, farmers are building concrete tanks to harvest water from the roofs of their houses when it rains and use it for irrigation when the drought sets-in.

Localização

Localização: Padibe s/county Lamwo District, Northern, Uganda

Nº de sites de tecnologia analisados: Local único

Geo-referência de locais selecionados
  • 32.754, 3.495

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

Em uma área permanentemente protegida?:

Data da implementação: 2012; menos de 10 anos atrás (recentemente)

Tipo de introdução
Structure of the treadle pump used for low-cost irrigation. (Otto Richard Kawawa)

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, Legumes e leguminosas - feijão, vegetables
    Número de estações de cultivo por ano: 3
  • Pastagem
  • Floresta/bosques
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
  • Degradação biológica - Bl: perda da vida do solo
  • Degradação da água - Ha: aridificação, Hs: mudança na quantidade de água de superfície
Grupo de GST
  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)
Medidas de GST
  • Medidas estruturais - S7: coleta de água/ equipamento de abastecimento/irrigação

Desenho técnico

Especificações técnicas
1. Water head should be within 7 meters from the ground.
2. The garden where watering will be done should be within 25 meters from the treadle pump if the area is flat.
3. The pump should fixed firmly in the ground to avoid falling while the peddling is going-on.
Author: Bernard Fungo

Estabelecimento e manutenção: atividades, insumos e custos

Cálculo de insumos e custos
  • Os custos são calculados: Por unidade de tecnologia (unidade:Piece volume, length: One piece of treadle pump with its tubing to where the garden is)
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: Uganda Shilings
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = 3500.0 Uganda Shilings
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: 5000
Fatores mais importantes que afetam os custos
Cost for acquiring the pump and the cost of labor for running the pump.
Atividades de implantação
  1. Buying treadle pump (Periodicidade/frequência: Once)
  2. Connection (Periodicidade/frequência: Once)
  3. Pumping (Periodicidade/frequência: Once a day)
Estabelecer insumos e custos (per Piece)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Uganda Shilings) Custos totais por entrada (Uganda Shilings) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Pumping Man/days 30,0 5000,0 150000,0 100,0
Equipamento
Treadle Pump Piece 1,0 1000000,0 1000000,0 100,0
Horse pipes Meters 50,0 3000,0 150000,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 1'300'000.0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 371.43
Atividades de manutenção
  1. pumping (Periodicidade/frequência: when needed)
  2. Replacement of pipe (Periodicidade/frequência: When needed)
Insumos e custos de manutenção (per Piece)
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Uganda Shilings) Custos totais por entrada (Uganda Shilings) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Labour for pumping water Mandays 30,0 5000,0 150000,0 100,0
Equipamento
Treddle pump Piece 1,0 1050000,0 1050000,0
pipe Meters 30,0 70000,0 2100000,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 3'300'000.0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 942.86

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
Nome da estação meteorológica: Gulu, Uganda
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
x
Bom
Educação

Pobre
x
Bom
Assistência técnica

Pobre
x
Bom
Emprego (p. ex. não agrícola)

Pobre
x
Bom
Mercados

Pobre
x
Bom
Energia

Pobre
x
Bom
Vias e transporte

Pobre
x
Bom
Água potável e saneamento

Pobre
x
Bom
Serviços financeiros

Pobre
x
Bom

Impactos

Impactos socioeconômicos
Produção agrícola
diminuído
x
aumentado

Qualidade da safra
diminuído
x
aumentado

Risco de falha de produção
aumentado
x
diminuído

Gestão de terra
Impedido
x
Simplificado

Disponibilidade de água para irrigação
diminuído
x
aumentado


Increased construction of underground reservoirs and roof water harvesting have increased availability of water for irrigation.

Impactos socioculturais
Segurança alimentar/auto-suficiência
Reduzido
x
Melhorado

Conhecimento de GST/ degradação da terra
Reduzido
x
Melhorado


As the project was promoting the pump, sensitization about land degradation and options for improving management were also intruded to farmers, hence improving their knowledge on land degradation.

Impactos ecológicos
Impactos da seca
aumentado
x
diminuído

Impactos fora do local
Poluição de água subterrânea/rio
aumentado
x
Reduzido

Análise do custo-benefício

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

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

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

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

Mudança climática

Mudança climática gradual
Temperatura anual aumento

não bem em absoluto
x
muito bem
Temperatura sazonal aumento

não bem em absoluto
x
muito bem
Estação do ano: estação úmida/das chuvas
Precipitação pluviométrica anual redução/diminuição

não bem em absoluto
x
muito bem
Precipitação pluviométrica sazonal redução/diminuição

não bem em absoluto
x
muito bem
Estação do ano: estação seca
Extremos (desastres) relacionados ao clima
Seca

não bem em absoluto
x
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
  • Increase productivity.
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • No risk of pump being stolen since it is portable, and can be shared by several farmers thus amenable to cost sharing.
  • It can be used by many genders (Youth, male and female).
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
  • Cost for acquiring. Farmers can share the cost of purchase and they utilize in tern.
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar
  • The low water table in the area makes it difficult to have sufficient water when it is needed. Construction of under ground tanks to harvest water during rainy seasons
  • Only suitable for small gardens (one acre). Grow high value crops that take small spaces such as vegetable and fruits.

Referências

Compilador/a
  • Bernard Fungo
Editores
  • JOY TUKAHIRWA
  • Kamugisha Rick Nelson
  • betty adoch
  • Sunday Balla Amale
Revisor
  • Donia Mühlematter
  • John Stephen Tenywa
  • Nicole Harari
  • Renate Fleiner
  • Stephanie Jaquet
  • Alexandra Gavilano
Data da documentação: 7 de Junho de 2017
Última atualização: 11 de Agosto de 2019
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
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Instituição Projeto
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