The Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Conservation Tillage with Magoye Ripper (Zâmbia)

Minimum tillage

Descrição

Conservation Tillage with the Magoye Ripper is an animal draft reduced tillage method that involves the use of the Magoye Ripper to loosen the soil by shattering with a tine instead of ploughing.

The Magoye Ripper is an animal drawn implement used for conservation tillage. The Ripper consists of a frame that is attached to a common plough beam and on this frame is fixed a tine at an angle that penetrates and breaks up the soil when pulled. Only the region where the crop furrow will be is loosened by the tine and by so doing reducing the amount of tillage and disruption of soil structure while preserving the crop residue cover. The frame has some ‘wings’ attached to it that throw the soil out of the ripped furrow to leave it open for planting and collecting of water. Ripping is done in one pass up to a depth of 15cm depending on the strength of the oxen, soil type, hitch assembly settings and the sharpness of the tine.

Purpose of the Technology: Reducing tillage first of all reduces tillage costs and tillage time allowing more time for the farmer to plant early and/or a bigger area. Reducing tillage also reduces the loss of soil organic matter and the destructive effects to the soil structure ultimately improving soil fertility and soil water conservation. Ripping does not invert the soil, hence it does not bury crop residues which further enhance organic matter levels and protect the soil from excessive evaporation and erosion. The open furrow left by the ripper collects water from the adjacent untilled soil much in the same way basins (zai system) are used for water harvesting. This together with the increased rooting depth resulting from the breaking of compacted soil, enhanced infiltration and early planting improves water conservation and hence the resilience of crop to extended dry spells.

Establishment / maintenance activities and inputs: The establishment of ripping based conservation tillage mainly involves the purchase of the ripper frame and the
replaceable tines. Liming acidic soils (low pH soils) followed by a final ploughing will be required to correct the soil pH which otherwise will be difficult to correct once conservation tillage has been established. The main establishment activity involves adopting a new mindset and increasing the knowledge base to apply the technology correctly. Knowledge about alternative weed control practices and herbicide use is particularly cardinal as the farmer will have to adopt new weeding practices and routines in the absence of ploughing. Maintenance activities are more or less the same as conventional tillage except for replacing the tillage tines which wear every now and then. The same applies for the inputs except for the increase in use of herbicides.

Natural / human environment: Ripping is best performed in dry season when the soil is dry although this may not be possible with some of the smaller and/or weak oxen when the soil is too dry. It is therefore recommended for farmers in regions that experience long dry seasons to rip at the end of harvest before the soils get too dry and hard and when the oxen are in good condition before they lose weight and strength due to less feed and water, excessive heat as the dry season progresses.
The ripper is mostly suited to small-scale farmers just adopting Conservation Agriculture (CA) since the tool can be easily adapted to the existing plough beam which most of the farmers already have. The small capital outlay for establishing the system makes it suited to resource poor and risk-averse farmers.

Localização

Localização: Mazabuka/Magoye, Zambia/Southern Province, Zâmbia

Nº de sites de tecnologia analisados:

Geo-referência de locais selecionados
  • 27.60569, -16.03342

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

Em uma área permanentemente protegida?:

Data da implementação: 10-50 anos atrás

Tipo de introdução
A field after ripping with the Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

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
    Número de estações de cultivo por ano: 1
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
  • Deteriorização química do solo - Cn: declínio de fertilidade e teor reduzido de matéria orgânica (não causado pela erosão)
  • Deteriorização física do solo - Pc: Compactação
  • Degradação biológica - Bl: perda da vida do solo
Grupo de GST
  • Perturbação mínima ao solo
Medidas de GST
  • Medidas agronômicas - A2: Matéria orgânica/fertilidade do solo, A3: Tratamento da superfície do solo (A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)), A7: Outros

Desenho técnico

Especificações técnicas

Estabelecimento e manutenção: atividades, insumos e custos

Cálculo de insumos e custos
  • Os custos são calculados:
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: Kwacha
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = 5.0 Kwacha
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: 2.40
Fatores mais importantes que afetam os custos
The weed control method employed is the main determinate factor depending on whether the farmer uses hand hoe or herbicides. Abandoning ploughing leads to higher weed densities leading to increased labour requirements/recurrent costs if hand weeding is used. However, with herbicides the weeding labour demand and costs cost are much lower by a factor of about 5. Another major cost is that of fertilizer which makes up about half the cost hence the total cost will vary significantly depending on fertilizer cost.
Atividades de implantação
  1. Purchase magoye ripper (Periodicidade/frequência: None)
  2. Purchase knapsack sprayer (Periodicidade/frequência: None)
Estabelecer insumos e custos
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Kwacha) Custos totais por entrada (Kwacha) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Equipamento
Magoye ripper Tool 1,0 50,0 50,0 100,0
Knapsack sprayer Tool 1,0 80,0 80,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 130.0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 26.0
Atividades de manutenção
  1. slashing and spreading residues (Periodicidade/frequência: May-June yearly after harvest)
  2. Ripping (Periodicidade/frequência: May-June after harvest)
  3. Liming (Periodicidade/frequência: Nov-Dec before planting)
  4. Planting and fertilizing (Periodicidade/frequência: Nov-Dec at onset of rains)
  5. chemical weeding (Periodicidade/frequência: 3 times)
  6. harvesting (Periodicidade/frequência: April-May)
Insumos e custos de manutenção
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (Kwacha) Custos totais por entrada (Kwacha) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
Slashing and spreading residues ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Ripping ha 1,0 50,0 50,0 100,0
Liming ha 1,0 42,0 42,0 100,0
Planting and fertilizing ha 1,0 40,0 40,0 100,0
Material vegetal
Seeds kg 20,0 2,5 50,0 100,0
Fertilizantes e biocidas
Fertilizer kg 400,0 0,8 320,0 100,0
Outros
Herbicides liters 5,0 6,0 30,0 100,0
Labour: Chemical weeding ha 1,0 24,0 24,0 100,0
Labour: Harvesting ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 596.0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 119.2

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
Average rainfall 700mm, summer rains from November to March.
Thermal climate class: subtropics. 3 distinct seasons – summer, winter and one rainy season
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
  • Land is apportioned by traditional leaders
Direitos do uso da água
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
  • Land is apportioned by traditional leaders
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

Quantidade anterior à GST: 1.8ton/ha
Quantidade posterior à GST: 2ton/ha
mostly due to early planting

Produção de forragens
diminuído
x
aumentado


crop residues needed for soil cover

Risco de falha de produção
aumentado
x
diminuído


Better tolerance to dry spells

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

Quantidade anterior à GST: None
Quantidade posterior à GST: 20%

Despesas com insumos agrícolas
aumentado
x
diminuído


purchase of herbicides

Rendimento agrícola
diminuído
x
aumentado

Quantidade anterior à GST: None
Quantidade posterior à GST: 15%
due to lower tillage cost, better yield

Carga de trabalho
aumentado
x
diminuído


only if herbicicdes are used for weeding

Impactos socioculturais
Segurança alimentar/auto-suficiência
Reduzido
x
Melhorado


due to improved yields and more time and labour to diversify

Oportunidades de lazer
Reduzido
x
Melhorado


Less time spent preparing land

Atenuação de conflitos
Agravado
x
Melhorado


competition for crop residues with neighbours cattle

Improved livelihoods and human well-being
decreased
x
increased


Technology not yet been applied on a large enough area to make significant impact at community level but increased farm incomes among farmers has led to better education and health among household members.

Impactos ecológicos
Qualidade de água
diminuído
x
aumentado


due to improved good drainage

Colheita/recolhimento de água (escoamento, orvalho, neve, etc)
Reduzido
x
Melhorado


open furows collect water

Escoamento superficial
aumentado
x
diminuído


due to better soil cover

Drenagem de excesso de água
Reduzido
x
Melhorado


due to improved soil structure

Lençol freático/aquífero
reduzido
x
Recarga


not applied extensively

Evaporação
aumentado
x
diminuído


due to better soil cover

Umidade do solo
diminuído
x
aumentado


due to resulting improved soil srtucture

Cobertura do solo
Reduzido
x
Melhorado


Due to non-inversion tillage

Perda de solo
aumentado
x
diminuído


Due to less soil disturbance and better soil cover

Ressecamento/ selagem do solo
aumentado
x
Reduzido


Due to less soil disturbance

Compactação do solo
aumentado
x
Reduzido


Due to less soil disturbance

Ciclo e recarga de nutrientes
diminuído
x
aumentado


Due to less soil disturbance

Salinidade
aumentado
x
diminuído


due to resulting good drainage

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo
diminuído
x
aumentado


Due to less soil disturbance

Biomassa/carbono acima do solo
diminuído
x
aumentado


Due to less soil disturbance

Diversidade animal
diminuído
x
aumentado


due to increased soil organic matter (SOM)

Waterlogging
increased
x
decreased


Open furrow collect water in times of excess rainfal

Soil erosion locally
increased
x
decreased


If furrow are made along the slope

Impactos fora do local
disponibilidade de água (lençóis freáticos, nascentes)
diminuído
x
aumentado


only if applied on a large scale

Caudal confiável e estável em período seco (inclusive baixo caudal)
Reduzido
x
aumentado


only if applied on a large scale

Cheias de jusante (indesejada)
aumentado
x
Reduzido


only if applied on a large scale

Sedimentação a jusante
aumentado
x
diminuído


only if applied on a large scale

Poluição de água subterrânea/rio
aumentado
x
Reduzido


only if applied on a large scale

Danos em áreas vizinhas
aumentado
x
Reduzido


only if applied on a large scale

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

Timely planting enables larger areas to be planted and better yields. In the long term, improved soil fertility and soil structure results in sustained improved yields. However, if herbicides are not used, the costs and labour requirements of weeding can result in negative benefits.

Mudança climática

Mudança climática gradual
Temperatura anual aumento

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

não bem em absoluto
x
muito bem
Tempestade de vento local

não bem em absoluto
muito bem
Resposta: não conhecido
Seca

não bem em absoluto
x
muito bem
Inundação geral (rio)

não bem em absoluto
x
muito bem
Outras consequências relacionadas ao clima
Período de crescimento reduzido

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
  • Enables early planting

    How can they be sustained / enhanced? planting with the first heavy rainfall in November
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • necessitates early planting

    How can they be sustained / enhanced? Plant in November or early December with the onset of rainfall
  • fewer operations hence lower costs

    How can they be sustained / enhanced? continuous emphasis on early land preparation (May to July/August)
  • conserves water and soil

    How can they be sustained / enhanced? encourage crop diversification and crop rotation legumes
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
  • weeding is difficult when herbicides are not used train land users on how to use herbicides
  • ripping is hardly attained in heavy soils in October rip between May and July
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar
  • weed pressure encourage land users to use herbicides and continuous weeding

Referências

Compilador/a
  • Silenga Wamunyima
Editores
Revisor
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
Data da documentação: 15 de Janeiro de 2013
Última atualização: 14 de Agosto de 2019
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
A documentação foi facilitada por
Instituição Projeto
Referências-chave
  • Impact study on the acceptance of the Magoye Ripper, Piet Stevens, David Samazaka, Ab Wanders, Douglas Moono, 2002: GART/free
  • Social-economic analysis of conservation agriculture in southern Africa, FAO, 2011: FAO/free online
  • Conservation farming in Zambia, Steven Haggblade, Gelson Tembo, October 2003: INDABA Project, Michigan State University/free online.
  • Conservation farming in Zambia, Conservation farming unit (CFU), 2011: cfu@zamnet.zm
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