Tecnologias

Gradoni Orchard Terraces [Uzbequistão]

technologies_7553 - Uzbequistão

Completude: 86%

1. Informação geral

1.2 Detalhes do contato das pessoas capacitadas e instituições envolvidas na avaliação e documentação da tecnologia

Pessoa(s) capacitada(s)

Research Associate - Spatio-temporal assessment:
Senior Scientist Sustainable Land Management:

Akramkhanov Akmal

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Uzbequistão

Crop Specialist:

Fayzullayev Abdulla

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Uzbequistão

Water Harvesting Expert:

Ali Muddaber Mohammad

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Jordânia

Water Harvesting Expert:

Alwidyan Jafar

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Jordânia

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative

1.3 Condições em relação ao uso da informação documentada através de WOCAT

O/a compilador/a e a(s) pessoa(s) capacitada(s) aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através da WOCAT:

Sim

1.4 Declaração de sustentabilidade da tecnologia descrita

A tecnologia descrita aqui é problemática em relação a degradação da terra de forma que não pode ser declarada uma tecnologia de gestão sustentável de terra?

Não

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Gradoni orchard terraces are intermittent strips of contour-based structures separated by catchments of about 10 metres. They are designed to capture and hold rainwater, reduce erosion, and improve conditions for the cultivation (in this case) of almond and pistachio trees, thereby enhancing land productivity and climate resilience in dryland areas.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Qashqadaryo Province in southern Uzbekistan experiences a hot, dry summer and a mild winter. Combined with unsustainable land management practices, climatic stresses have exacerbated land degradation and made local livelihoods increasingly vulnerable.
As part of the Food Systems, Land Use and Restoration (FOLUR) project, the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) designed and tested rainwater harvesting (RWH) structures to combat land degradation and enhance rural livelihoods. These RWH structures support vegetation growth, reduce surface runoff, prevent erosion, and restore soil health—thereby reversing degradation and improving agricultural productivity.
The intervention site, covering approximately 1.6 hectares, is characterized by shallow clay soils (5–25 cm deep).
Gradoni orchard terraces (“intermittent terraces” or “step terraces”) were used. These small contour-based earth structures are separated by catchments of about 10 metres. They are designed to capture and hold rainwater, reduce erosion, and improve conditions for the cultivation – in this case of almond and pistachio.
Two variations were implemented depending on the slope gradient: one with stone-reinforced risers on steep slopes (20–25%), and the other with earth risers on moderate slopes (12–19%). The terraces are sited about 10 meters apart on contour lines, and the terrace beds are only 1-1.5 metres wide and the risers 0.25-0.5 metres high. Along each back-sloping terrace bed, 5 metres spacing between trees was considered optimal.
Following site assessment, data collection, and detailed design calculations, implementation commenced. Although a grader was initially preferred for terrace construction, an older local tractor was used due to its better manoeuvrability on the steep terrain. The tractor ploughed the land using a two-mouldboard plough, after which manual labour, guided by technical experts, shaped the terraces. To accommodate natural contour variability, the terraces were not continuous – but gaps were left between them.
During a week of implementation, 25 Gradoni terraces were constructed, of which eight were stone-reinforced. Around 340 almond and pistachio trees were planted. Two workers had spent two days marking contour lines, while ten others worked for four days to finalize the terraces after the tractor had loosened the soil. The estimated lifespan of the terraces is around 20 years without maintenance, with the stone-reinforced ones expected to last even longer.
Land users expressed optimism about the prospect of improved incomes from almond and pistachio yields, especially considering the previously low or non-existent production due to severe land degradation and lack of water.
Maintenance requirements are expected to be minimal. Experts highlighted the terraces' role in capturing and retaining rainwater, which supports vegetation regeneration and contributes significantly to reversing and preventing further land degradation. By improving water availability, the intervention strengthens the community’s ability to withstand droughts, thereby securing income in the face of climate variability. The introduction of pistachio and almond cultivation provides a new and valuable source of income for local land users. These tree crops are well-suited to the arid environment and are inherently drought-resilient, making them an ideal choice for sustaining agricultural productivity under increasingly dry conditions.

2.3 Fotos da tecnologia

2.5 País/região/locais onde a tecnologia foi aplicada e que estão cobertos nesta avaliação

País:

Uzbequistão

Região/Estado/Província:

Qashakadarya province

Especificação adicional de localização:

8°43'14.26"N, 66°41'51.87"E

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Uniformemente difundida numa área
Se a área precisa não for conhecida, indicar a área aproximada coberta:
  • < 0,1 km2 (10 ha)
O(s) local(is) tecnológico(s) está(ão) localizado(s) em uma área permanentemente protegida?

Não

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:

2024

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • através de projetos/intervenções externas

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico

3.2 Tipo(s) atualizado(s) de uso da terra onde a tecnologia foi aplicada

Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra:

Não


Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura de árvores e arbustos
  • Almond and Pistachio nut trees
Comentários:

There are ideas to include some crop production/cultivation between the terraces. To enhance production as well as soil conservation.

3.3 O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?
  • Sim (Por favor, preencha as perguntas abaixo com relação ao uso do solo antes da implementação da Tecnologia)
Pastagem

Pastagem

Pastagem extensiva:
  • Pastoralismo semi-nômade
  • Mixed

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Precipitação natural

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Solo/cobertura vegetal melhorada
  • Medidas de curva de nível
  • Coleta de água

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A1: cobertura vegetal/do solo
  • A3: Tratamento da superfície do solo
  • A4: Tratamento do subsolo
Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V1: cobertura de árvores/arbustos
Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S1: Terraços
  • S2: Barragens, bancos
  • S3: Valas graduadas, canais, vias navegáveis
  • S7: coleta de água/ equipamento de abastecimento/irrigação
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M1: Mudança no tipo de uso da terra
  • M2: Mudança de gestão/nível de intensidade

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Erosão do solo pela água

Erosão do solo pela água

  • Wt: Perda do solo superficial/erosão de superfície
  • Wg: Erosão por ravinas/ravinamento
  • Wo: efeitos de degradação externa
Erosão do solo pelo vento

Erosão do solo pelo vento

  • Et: Perda do solo superficial
  • Ed: deflação e deposição
  • Eo: efeitos de degradação externa
Deteriorização física do solo

Deteriorização física do solo

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Reduzir a degradação do solo
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

The Gradoni terraces are step-like structures constructed along contour lines on sloping terrain to reduce runoff, capture rainwater, and support vegetation growth. Each terrace has a horizontal width of approximately 1.0 to 1.5 meters, and is built by cutting and filling the slope to form a level planting surface and water retention/infiltration area.

The vertical cut and fill height is typically 0.25 to 0.50 meters, depending on site conditions. On steeper slopes (20–25%), the terrace face is reinforced with stones to enhance structural stability and longevity. On moderate slopes (12–19%), no stone reinforcement is required.

Annual precipitation is 200mm and plants require around 400mm.

Autor:

ICARDA

Data:

2025

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

This top view illustrates the layout of Gradoni terraces constructed along contour lines on sloped terrain. The terraces follow the natural contours of the land to minimize runoff and maximize water retention, with dotted lines representing the contour guides used during marking.

Each terrace is approximately 1.0 to 1.5 meters wide, with around 10 meters of vertical spacing between terraces (terrace interspace). Pistachio and almond trees, selected for their drought resilience and economic value, are planted at regular 5-meter intervals along the terraces.

The drawing also includes intentional breaks in some of the terrace segments. These breaks are a precautionary measure to reduce the risk of structural damage in cases where the contour is not perfectly followed or alignment is imperfect. By interrupting the continuity, they help dissipate excess water flow and prevent erosion or collapse of terrace edges on uneven terrain.

Autor:

ICARDA

Data:

2025

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • por área de tecnologia
Indique o tamanho e a unidade de área:

1.6 ha

Especifique a moeda utilizada para os cálculos de custo:
  • USD

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Start of field activities: Site setup, contour line marking by 2 workers 20 September
2. Continuation of contour marking 21 September
3. Tractor plowing using a chain tractor with 2-moldboard plow 22 September
4. Manual terrace formation by 10 laborers; shaping and adjusting terraces 23–26 September
5. Tree planting – approximately 340 pistachio and almond trees planted 25–26 September

4.4 Custos e entradas necessárias para a implantação

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Contour marking Person-days 4,0
Mão-de-obra Terrace shaping Person-days 40,0
Mão-de-obra Stone reinforcement Person-days 8,0
Mão-de-obra Tree planting Person-days 8,0
Mão-de-obra Supervision Person-days 5,0
Equipamento Tractor + plough/grader Machine-Days 2,0
Material vegetal Seedlings Number 340,0
Fertilizantes e biocidas Manure kg 1350,0
Material de construção Stones m3 120,0
Outros total cost 1,0 3200,0 3200,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 3200,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 3200,0
Se você não conseguir discriminar os custos na tabela acima, forneça uma estimativa dos custos totais para estabelecer a Tecnologia:

3300,0

Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

Project

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Inspections and incidental repairs Throughout year

4.6 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Inspection and incidental repairs person-days 2,0 100,0
Comentários:

It is not quantified and evidenced but 10-25% of establishment is typically considered the yearly cost of maintenance.

5. Ambiente natural e humano

5.1 Clima

Precipitação 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
  • Semiárido

5.2 Topografia

Declividade média:
  • 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
Zona de 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.
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Não relevante

5.3 Solos

Profundidade do solo em média:
  • 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 (solo superficial):
  • Médio (limoso, siltoso)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Precário/nenhum

Qualidade da água (não tratada):

apenas para uso agrícola (irrigação)

A qualidade da água refere-se a:

tanto de águas subterrâneas quanto de superfície

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Sim

Regularidade:

Esporadicamente

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo
Diversidade de habitat:
  • Baixo

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • misto (subsistência/comercial)
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Muito pobre
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Empregado (empresa, governo)
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • Crianças
  • meia-idade
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

The farmer using the land is an employee at the forestry department.

5.7 Área média de terrenos utilizados pelos usuários de terrenos que aplicam a Tecnologia

  • < 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
É considerado pequena, média ou grande escala (referente ao contexto local)?
  • Pequena escala

5.8 Propriedade de terra, direitos de uso da terra e de uso da água

Propriedade da terra:
  • Estado
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
  • Water not available
Os direitos de uso da terra são baseados em um sistema jurídico tradicional?

Sim

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

Saúde:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Educação:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mercados:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Energia:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Vias e transporte:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Água potável e saneamento:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Serviços financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

From unproductive land, to productive land

Qualidade da safra

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Crops less affected by droughts

Produção de madeira

diminuído
aumentado

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Drought resilient plants and better drought resilient due to rainwater harvesting

Diversidade de produtos

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Almonds and Pistachios are planted

Área de produção

diminuído
aumentado
Renda e custos

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

The harvest of the trees offers alternative income for the local population,. Pistachio and Almond provide two income sources

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Conhecimento de GST/ degradação da terra

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

By working together with locals, their experience and knowledge in rainwater harvesting improved

Situação de grupos social e economicamente desfavorecidos

Agravado
Melhorado

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Gradoni ochard terraces major function is to harvest water

Escoamento superficial

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

More water is trapped by the terraces, so there is less run-off.

Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado

Perda de solo

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

minimal to no erosion on the terraces. Erosion from the inter-spaces will be trapped by terraces hence no soil will leave the area/system.

Acumulação de solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Soil, eroded from the catchment, is trapped by the rwh structures

Ressecamento/ selagem do solo

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

Growing trees that provide shade help establish vegetation cover, breaking the crusts

Compactação do solo

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

growing root system can aerate the soil and reduce compaction

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Expanding root system will increase below ground SOM/SOC.

Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da inundação

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

More water is trapped in the catchment resulting in less flood risk.

Impactos da seca

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

More water is captured and infiltrated making the land less susceptible to droughts

Microclima

Agravado
Melhorado
Comentários/especificar:

The trees will provide some share which can enhance micro climates lowering temperature on surface and below

Especificar a avaliação dos impactos no local (medidas):

Expert judgement

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Cheias de jusante

aumentado
Reduzido

Sedimentação a jusante

aumentado
diminuído

Sedimentos transportados pelo vento

aumentado
Reduzido

Danos em áreas vizinhas

aumentado
Reduzido

Danos na infraestrutura pública/privada

aumentado
Reduzido
Especificar a avaliação dos impactos fora do local (medidas):

Expert judgement

6.3 Exposição e sensibilidade da tecnologia às mudanças climáticas graduais e extremos/desastres relacionados ao clima (conforme o ponto de vista dos usuários da terra)

Mudança climática gradual

Mudança climática gradual
Estação do ano aumento ou diminuição Como a tecnologia lida com isso?
Precipitação pluviométrica anual redução/diminuição moderadamente

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação súbita bem
Comentários:

Expert judgement

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

levemente negativo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

Como os benefícios se comparam aos custos recorrentes/de manutenção(do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

Comentários:

Expectations

6.5 Adoção da tecnologia

  • casos isolados/experimental
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 0-10%

6.6 Adaptação

A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Gradoni terraces provide a stable planting bed ideal for perennial, drought-resistant tree crops like pistachio and almond. These trees not only stabilize the soil further but also offer long-term income opportunities, enhancing both ecological resilience and rural livelihoods.
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
By breaking the slope into small, level steps, Gradoni terraces significantly reduce the velocity of surface runoff. This minimizes soil erosion and helps restore degraded lands, especially on sloping terrain, making previously unproductive land usable again.
Gradoni terraces capture and slow down rainwater runoff, allowing it to infiltrate into the soil rather than flow away. This increases soil moisture availability, which is especially critical in arid and semi-arid environments, supporting better plant growth and reducing drought vulnerability.

6.8 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
The construction of terraces—especially on steep slopes with stone reinforcement—can require significant manual labor and materials upfront. Expand over time
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
If terraces are not properly aligned with contour lines, water may concentrate and cause erosion or structural failure. Introduce intentional breaks in the terrace line, as done in this project, to relieve pressure where alignment may be imperfect.
The construction of terraces—especially on steep slopes with stone reinforcement—can require significant manual labor and materials upfront. Mobilize community participation and use local labor to reduce costs.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo
  • entrevistas com usuários de terras
  • entrevistas com especialistas em GST
  • compilação de relatórios e outra documentação existente
Quando os dados foram compilados (no campo)?

2025

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

Oweis, T. and Haddad, M. 2023. Rainwater Harvesting Design Manual: Micro-catchment Systems for Drylands Agriculture. Lebanon, Beirut: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/10568/169777

Título/ descrição:

Sheng, T. C. (1989). Soil conservation for small farmers in the humid tropics (FAO Soils Bulletin). Food and Agriculture Organization of the United Nations.

URL:

https://ia601300.us.archive.org/6/items/bub_gb_uLX80osg3rUC/bub_gb_uLX80osg3rUC.pdf

Título/ descrição:

Critchley, W. & Siegert, K., (1991). Water Harvesting: A Manual for the Design and Construction of Water Harvesting Schemes for Plant Production. Rome: Food and Agriculture Organisation, Rome

URL:

https://www.fao.org/3/U3160E/U3160E00.htm

Módulos