Tecnologias

Passive solar greenhouses for winter commercial vegetable production [Tajiquistão]

technologies_1041 - Tajiquistão

Completude: 82%

1. Informação geral

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

Pessoa(s) capacitada(s)

Especialista em GST:
Especialista em GST:

Khudonazarov Artur

Manager of the "Centre for Sustainable and Innovative Technology", a project of MSDSP

Tajiquistão

Especialista em GST:

Shariff Jamil

MSDSP

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Pilot Program for Climate Resilience, Tajikistan (WB / PPCR)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Kyrgyzstan Mountain Societies Development Support Programme, Aga Khan Development Network (MSDSP KG) - Quirguizistão

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

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

Sim

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Passive solar greenhouses heated entirely by sunlight were established with the aim to produce vegetables for commercial use during the harsh winter conditions.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

A passive solar greenhouse is a greenhouse heated entirely by sunlight, with no additional fuel-based heating. In the Pamirs, the temperature inside these greenhouses can be kept high enough to grow vegetables throughout the year, even in winter if the greenhouse is built efficiently. Thus greenhouses can be of great use, particularly in those areas where there are continuing concerns about food security and economic development. These greenhouses were developed by GERES (Renewable Energy and Environment Group) and ICIMOD (International Centre for Integrated Mountain Development) and first tested with farmers in Ladakh, India. MSDSP adopted the idea and introduced it to the GBAO region in Tajikistan establishing 3 demonstration greenhouses in collaboration with farmers in the Shugnan district in 2010.

Purpose of the Technology: A solar greenhouse aims to trap and intensify the heating effect of solar radiation and thus enables plants to be grown that cannot be grown under the normal (outside) ambient conditions. Solar greenhouses are particularly useful in areas where there is a lot of sunshine in winter, but where the air is too cold for growing crops. The main benefits of solar greenhouses are that vegetables can be grown during the winter, helping to fulfill basic subsistence needs of people in remote areas and income generation through selling the produce.

Establishment / maintenance activities and inputs: A greenhouse is only efficient if it is constructed in the right place, in the right way, and is used properly. An efficient solar greenhouse should be designed along an east-west axis, with the length of the south face increased and angled to present the largest possible surface area to the sun, the size of the east and west facing walls reduced to minimise heat loss and provide shade inside the greenhouse, and the north wall should be heavily insulated.
The following steps are required in constructing an efficient greenhouse: (1) selecting an appropriate place: there needs to be a source of running water close to the greenhouse, solar radiation needs to be sufficient (sunrise should be before 9.30 and sunset after 3.00 pm even on the shortest days of the year), the land has to be flat and dry; (2) selecting the most appropriate design: (see manual); (3) constructing the foundation: digging a trench and filling the foundation with mud mortar; (4) preparing the floor; (5) building the double walls separated by one insulation layer; (6) making and installing an access door; (7) making and installing the wall ventilator; (8) constructing the roof; (9) making and installing the roof ventilator (shutter); (10) installing the polyethylene shutter; (11) installing night insulation.

Natural / human environment: The greenhouses were established in three villages of Shugnan district: Buni, Sokhcharv and Darmoracht. Two of these villages are located at about 2,500 metres a.s.l. and receive less than 300 mm of annual precipitation. The farmers who constructed these greenhouses are small-scale farmers with less than 0.5 ha of land available.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

Tajiquistão

Região/Estado/Província:

Tajikistan

Especificação adicional de localização:

GBAO/Shugnan

Comentários:

At least 3 greenhouses built in Shugnan district, each one is 50 m2 in size.

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • menos de 10 anos atrás (recentemente)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, etc.):

2010

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
  • Cucumbers, tomatoes, radishes, salad greens, onions
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 170Longest growing period from month to month: late April-early October

Assentamentos, infraestrutura

Assentamentos, infraestrutura

  • Assentamentos, edificações
Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): A lack of precipitation and therefore irrigation water, soil erosion, low soil fertility (no fertilisers used or rotations), harsh climatic conditions (high altitude).

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Cropland: Ca: Annual cropping

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Assentamentos, infraestrutura

Assentamentos, infraestrutura

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Irrigação completa

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Hortas familiares
  • greenhouse

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A2: Matéria orgânica/fertilidade do solo
Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S11: Outros
Comentários:

Main measures: agronomic measures, structural measures

Type of agronomic measures: manure / compost / residues

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Deteriorização química do solo

Deteriorização química do solo

  • Cn: declínio de fertilidade e teor reduzido de matéria orgânica (não causado pela erosão)
Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bq: quantidade/ declínio da biomassa
  • Bs: Qualidade e composição de espécies/declínio de diversidade
Comentários:

Main type of degradation addressed: Cn: fertility decline and reduced organic matter content, Bq: quantity / biomass decline, Bs: quality and species composition /diversity decline

Main causes of degradation: soil management (no application of fertilisers), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires), overgrazing, change of seasonal rainfall (decreased), droughts

Secondary causes of degradation: war and conflicts (during the civil war a lot of vegetation was cut to provide energy)

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Prevenir degradação do solo

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

The diagram shows a greenhouse adapted to a cold climate, for greenhouses adapted to different climates please see the manual (annex 1)

GBAO

Date: 2004

Technical knowledge required for field staff / advisors: high

Technical knowledge required for land users: moderate (brochures available in Tajik)

Main technical functions: increase in organic matter, reduction in wind speed, increase of biomass (quantity), spatial arrangement and diversification of land use, production of microclimate suitable for crop growth in winter

Manure / compost / residues
Material/ species: manure is mixed with the soil to cover the floor of the greenhouse

Structural measure: greenhouse

Construction material (earth): mud

Construction material (stone): stone

Construction material (wood): wood (poplar, willow)

Construction material (other): straw, wool

Autor:

GERES / ICIMOD

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

Somoni

Se for relevante, indique a taxa de câmbio do USD para moeda local (por exemplo, 1 USD = 79,9 Real): 1 USD =:

4,5

Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

9.00

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Digging trench for fundament, 60 cm deep spring
2. Put fundament using stones mixed with mud
3. Build walls: outer layer stones (40 cm width), then insulation layer with straw or wool (10 cm), inner layer out of mudbricks (15-20 cm). Total height of wall is 1.20 m.
4. Build doors
5. Build wall ventilators
6. Build roof: southfacing side put 2 layers of each 40m2 cellophane, northfacing side put woodlogs
7. Build roof ventilators
8. Install night insulation

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 Digging trench for fundament, Persons/day 3,0 40,0 120,0 100,0
Mão-de-obra Put fundament Persons/day 10,5 40,0 420,0 100,0
Mão-de-obra Build walls Persons/day 30,0 40,0 1200,0 100,0
Mão-de-obra Build doors Persons/day 2,0 20,0 40,0 100,0
Equipamento Shovels Pieces 2,0 20,0 40,0 100,0
Equipamento Nails kg 3,0 10,0 30,0
Material de construção Cellophane foil sq m 80,0 4,0 320,0
Outros Labour: Build wall ventilators Persons/day 12,0 40,0 480,0 100,0
Outros Labour: Build roof ventilators Persons/day 4,0 40,0 160,0 100,0
Outros Labour: Install night insulation Persons/day 5,0 40,0 200,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 3010,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 668,89
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

MSDSP

Comentários:

Duration of establishment phase: 1.5 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Replace cellophane when needed, every 1-2 years for bad material, 5 years for good material

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 Replace cellophane Persons/day 2,0 40,0 80,0 100,0
Material de construção Cellophane sq m 80,0 4,0 320,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 400,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 88,89
Comentários:

The costs were calculated for the establishment of one 5x10m greenhouse.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Apart from the cellophane cover, mainly local materials were used which did not require investments. If labour has to be paid, this is the most determinate factor, also wooden poles if they have to be bought.

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
Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

200-300 mm

Zona agroclimática
  • Árido

Thermal climate class: temperate

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.
Comentários e outras especificações sobre a topografia:

Landforms: plateau / plains, hill slopes, footslopes, valley floors

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):
  • Grosso/fino (arenoso)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Baixo (<1%)
Caso disponível anexe a descrição completa do solo ou especifique as informações disponíveis, p. ex. tipo de solo, PH/acidez do solo, nitrogênio, capacidade de troca catiônica, salinidade, etc.

Soil fertility is low

Soil drainage / infiltration is medium

Soil water storage capacity is medium

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

< 5 m

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

Comentários e outras especificações sobre a qualidade e a quantidade da água:

Water availability is good because area is close to river.

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Tração animal
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

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

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

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído

Área de produção

diminuído
aumentado
Renda e custos

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado

Carga de trabalho

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

During construction of the greenhouse, 6 weeks

Outros impactos socioeconômicos

Establishment costs

high
low
Comentários/especificar:

high investment (400 $ for 1 greenhouse)

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Estado de saúde

Agravado
Melhorado

Livelihood and human well-being

reduced
improved
Comentários/especificar:

Higher income and better health through availability of vegetables in the winter

Impactos ecológicos

Outros impactos ecológicos

Creation of microclimate for growing vegetables during wintertime

reduced
improved

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Availability of vegetables on the market during wintertime

reduced
improved

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?
Temperatura anual aumento bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Tempestade de vento local não bem
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca não bem

Outras consequências relacionadas ao clima

Outras consequências relacionadas ao clima
Como a tecnologia lida com isso?
Período de crescimento reduzido bem

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 positivo

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:

levemente positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

Comentários:

Income revenues from vegetables are high, during one winter season two yields of vegetables can be planted.

6.5 Adoção da tecnologia

  • casos isolados/experimental
Se disponível, determine a quantidade (número de unidades familiares e/ou área abordada):

3 households

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

100% of land user families have adopted the Technology with external material support

3 land user families have adopted the Technology with external material support

There is a strong trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: many land users who have seen the demonstration greenhouses want to start constructing their own.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
The materials are locally available (mud,
wood, straw, stone), except for the transparent
cover sheet

How can they be sustained / enhanced? Some traders should start providing transparent foil
Using the available construction manual it can be constructed by local builders

How can they be sustained / enhanced? The local builders still need to be advised by specialists
The cost can be recouped in less than
three years if the production is well-managed
and the products sold
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
Vegetable production during wintertime and diversified food production all year round

How can they be sustained / enhanced? Farmers should have access to microloan organisations in order to be able to invest in building greenhouses (initial investments are relatively high)
Availability of vegetables during wintertime, otherwise they have to be brought in from the capital (600 km by road) which makes them very expensive

How can they be sustained / enhanced? Greenhouses should be distributed over the whole of GBAO in order to ensure local availability of crops, because during wintertime transport might be a big problem
Income opportunity

How can they be sustained / enhanced? Better access to markets would improve profitability
Minimal heat loss, heat is stored during the day time and released at night

How can they be sustained / enhanced? The greenhouse and should be constructed in a very careful and exact manner in order to make sure that the inside temperature can be well regulated
Adequate air circulation and prevention of crop damage by overheating, through installation of manually operated ventilators in walls and roof

How can they be sustained / enhanced? Farmers need access to specialists who will help them in designing greenhouses appropriate to the prevailing ecological conditions

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

Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
Comparatively expensive, about 400 USD have to be invested for the construction of one greenhouse The increased revenues from selling the produced vegetables can help cover the initial investment
Comparatively time consuming to build compared to conventional greenhouses in the area, one greenhouse needs about 6 weeks to be constructed Plastic poles could be used instead of wooden ones
No good quality cellophane foil is available in this area, therefore it has to be replaced every 1-2 years Instead of cellophane plexiglas could be used which is stronger.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Stauffer, Vincent. Solar Greenhouses for the Trans-Himalayas. Kathmandu, ICIMOD / Aubagne, GERES 2004.

Disponível de onde? Custos?

http://books.icimod.org/index.php/search/publication/93

Módulos