Technologies

Soil faced deep trench bunds [Ethiopia]

Nay Hamed Amik Metrebwi Zala

technologies_1197 - Ethiopia

Completeness: 78%

1. Informação geral

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

Pessoa(s)-chave

SLM specialist:
SLM specialist:

Sibhatleab Mulugeta

Mekelle University

Ethiopia

SLM specialist:

Weldearegay Kifle

Mekelle University

Ethiopia

Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Mekelle University (Mekelle University) - Ethiopia

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

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Sim

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Compacted soil bund constructed following a contour using a soil excavated from deep trenches on the up-slope side.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Soil faced deep trench bund is constructed by excavating trenches of 1 m deep, 0.5 - 1 m wide and 2 - 3.5 m long with spacing between trenches of 0.3 - 0.5 m along the contour and using the excavated soil to construct a compacted bund downslope. The smaller dimensions are usually used in cultivated lands while the larger are implemented in grazing lands.

Purpose of the Technology: Soil faced deep trench bund decreases slope length, runoff velocity and soil loss; and increases runoff harvesting, soil moisture and groundwater recharge.

Establishment / maintenance activities and inputs: Construction of soil faced deep trench bund involves alignment of a contour, excavation of trenches, construction and compaction of bund and planting grass, while the maintenance involves dredging of sediment from the trenches and use it for reinforcing the embankment.

Line level, tape meter, digging hoe, shovel and grass are needed for the establishment and maintenance.

Natural / human environment: The technology is implemented in moderate (5 - 8%) and hill (8 - 16%) slopes and in medium and heavy soil types of at least 1 m depth. It reduces runoff amount and velocity thereby decreasing soil loss and desertification/land degradation. It also improves soil moisture availability and groundwater recharge by encouraging lateral and vertical movement of water respectively.

It is mostly constructed using communal labour and there is an encouraging trend of spontaneous adoption. The technology is witnessed to be increasing crop and fodder production thereby improving the livelihood of the land users. It, however, is labour intensive and slightly reduces farm size.

2.3 Fotos da tecnologia

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

Country:

Ethiopia

Region/ State/ Province:

Tigray

Further specification of location:

Kilte Awlaelo

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Uniformemente difundida numa área
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • 10-100 km2

2.7 Introdução da tecnologia

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

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
  • Cultura perene (não lenhosa)
Annual cropping - Specify crops:
  • cereals - barley
  • cereals - maize
  • cereals - sorghum
  • oilseed crops - sunflower, rapeseed, other
  • wheat, teff
  • elephant grass
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 150 Longest growing period from month to month: June - November

Pastagem

Pastagem

Pastagem intensiva/produção de forragem:
  • Semiestabulação/sem pastagem
  • Pastos melhorados
Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Soil erosion, overgrazing, decline of soil fertility and productivity.

Major land use problems (land users’ perception): Soil erosion, reduced soil depth, fertility and productivity.

3.4 Water supply

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

3.5 Grupo de gestão sustentável da terra ao qual pertence a tecnologia

  • Medidas de curva de nível
  • Gestão do lençol freático

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V2: gramíneas e plantas herbáceas perenes
Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S2: Barragens, bancos
Comentários:

Main measures: structural measures

Secondary measures: vegetative measures

Type of vegetative measures: aligned: -contour

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
Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bc: redução da cobertura vegetal
Comentários:

Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion

Secondary types of degradation addressed: Wg: gully erosion / gullying, Bc: reduction of vegetation cover

Main causes of degradation: soil management, overgrazing, Heavy / extreme rainfall (intensity/amounts), population pressure

Secondary causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Crop residues are removed during harvesting), over-exploitation of vegetation for domestic use, change of seasonal rainfall, droughts, land tenure, poverty / wealth, education, access to knowledge and support services

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
Comentários:

Main goals: mitigation / reduction of land degradation
Secondary goals: rehabilitation / reclamation of denuded land

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Soil faced deep trench bunds are structures constructed by excavating trenches following the contour and using the excavated soil to establish compacted bund on the lower side.

Location: Tigray. Kilte Awlaelo

Date: 10/10/2014

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: control of dispersed runoff: retain / trap, reduction of slope length

Secondary technical functions: increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater, sediment retention / trapping, sediment harvesting

Aligned: -contour
Vegetative material: G : grass
Number of plants per (ha): 1600
Vertical interval between rows / strips / blocks (m): 1 - 1.2
Spacing between rows / strips / blocks (m): 10 - 15
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 0.5

Grass species: Elephant grass is mostly planted on the bunds in a single row at spacing of 0.5 m.

Slope (which determines the spacing indicated above): 6.5 and 12%

Gradient along the rows / strips: 0%

Bund/ bank: level
Vertical interval between structures (m): 1 - 1.2
Spacing between structures (m): 10 - 15
Depth of ditches/pits/dams (m): 1
Width of ditches/pits/dams (m): 0.5 - 1
Length of ditches/pits/dams (m): 2 - 3.5
Height of bunds/banks/others (m): 0.75 - 1
Width of bunds/banks/others (m): 0.3 - 1.2
Length of bunds/banks/others (m): 60 - 100

Construction material (earth): Soil excavated from the trenches is used to construct bunds

Slope (which determines the spacing indicated above): 6.5 and 12%

Lateral gradient along the structure: 0%

Vegetation is used for stabilisation of structures.

Autor:

Eyasu Yazew, P.O.Box 231, Mekelle University, Mekelle, Ethiopia

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

Birr

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

18,0

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

2.50

4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. Purchase of elephant grass June/July
2. Grass plantation July
3. Contour alignment, marking trench dimensions, trench excavation and construction and compaction of bund January - May

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 Labour ha 1,0 2119,0 2119,0 60,0
Equipamento Tools ha 1,0 44,0 44,0
Material vegetal Seedlings ha 1,0 36,0 36,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 2199,0
Total costs for establishment of the Technology in USD 122,17
Comentários:

Duration of establishment phase: 48 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. Dredging of deposited sediment from trenches and compacting it on the bund January - May

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 Labour ha 1,0 833,0 833,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 833,0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 46,28
Comentários:

Machinery/ tools: Digging hoe, shovel (Costs are included in the structural measures), Line level, tape meter, digging hoe, shovel

The cost was calculated for an average bund length and spacing of 80 m and 12.5 m respectively, which would result in a construction of 10 bunds per ha. In addition, an average trench length and spacing between trenches along the contour of 2.75 m and 0.4 m was considered respectively resulting in 25 trenches per bund and 250 trenches per ha.

The excavation of one deep trench and construction of the corresponding bund requires 3 person days during establishment while maintaining it needs 1.5 person days per year. A single row of grass is planted on the bunds at 0.5 m interval and a person is assumed to plant about 100 seedlings per day. The cost calculation rates apply to 2012. Accordingly, the price of single elephant grass is 0.4 Birr and the daily labour wage is 40 Birr for light work such as grass planting and 50 Birr for medium work such as trench excavation.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Labour, slope, landuse, soil depth.

5. Ambiente naturale 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:

Average rainfall of 450-550 mm, Main rainy season from Mid-June to August

Zona agroclimática
  • Semiárido

Thermal climate class: subtropics

5.2 Topografia

Encostas em 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 acima do nível do mar
  • 101-500 m acima do nível do mar
  • 501-1.000 m acima do nível do mar
  • 1.001-1.500 m acima do nível do mar
  • 1.501-2.000 m acima do nível do mar
  • 2.001-2.500 m acima do nível do mar
  • 2.501-3.000 m acima do nível do mar
  • 3.001-4.000 m acima do nível do mar
  • > 4.000 m acima do nível do mar
Comentários e outras especificações sobre a topografia:

Slopes on average: An average slope of 6.5% is taken for moderate slope and 12% for hill slope.

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)
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)
  • 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 depth on average: The deep trench should usually be 1 m deep.
Soil texture: Medium (ranked 1) and fine/heavy (ranked 2, Appropriate in case of grazing lands.)
Soil fertility: Low (ranked 1) and medium (Clay soils in rehabilitated grazing lands, ranked 2.)
Topsoil organic matter: Low (more in cultivate lands, ranked 1) and Medium (more in grazing lands, ranked 2)
Soil drainage/infiltration is medium (ranked 1) and poor (in clay soils, ranked 2)
Soil water storage capacity is medium (ranked 1) and high (ranked 2)

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)

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • low

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Grupos/comunidade
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Population density: 100-200 persons/km2
Annual population growth: 2% - 3%
10% of the land users are rich and own 10% of the land.
60% of the land users are average wealthy and own 55% of the land (35 birr/person/day).
30% of the land users are poor and own 35% of the land.

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 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
Comentários:

Average land holding is 0.6 ha per household.

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

Propriedade da terra:
  • Estado
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
  • 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 finais:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mobile communication:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

Diminuído
Elevado

Produção de forragens

Diminuído
Elevado

Qualidade da forragem

Diminuído
Elevado

Produção animal

Diminuído
Elevado

Área de produção

Diminuído
Elevado
Renda e custos

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Estado de saúde

Agravado
Melhorado
Comentários/especificar:

Increased investment in health as a result of increased income.

Instituições comunitárias

Enfraquecido
Fortalecido

Conhecimento de gestão sustentável da terra/degradação da terra

Reduzido
Melhorado

Situação de grupos social e economicamente desfavorecidos

Agravado
Melhorado

Improved livelihoods and human well-being

decreased
increased

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado

Escoamento superficial

Elevado
Diminuído

Lençol freático/aquífero

Baixado
Recarga
Solo

Umidade do solo

Diminuído
Elevado

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado

Perda de solo

Elevado
Diminuído

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Disponibilidade de água

Diminuído
Elevado

Cheias de jusante

Elevado
Reduzido

Sedimentação a jusante

Elevado
Diminuído

Danos em áreas vizinhas

Elevado
Reduzido

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:

positivo

Retornos a longo prazo:

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

6.5 Adoção da tecnologia

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

8735

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 51-90%
Comentários:

27% of land user families have adopted the Technology with external material support

2541 land user families have adopted the Technology with external material support

73% of land user families have adopted the Technology without any external material support

6194 land user families have adopted the Technology without any external material support

There is a moderate trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Reduce soil erosion and increase soil fertility

How can they be sustained / enhanced? Continuous maintenance and excavation of sediment
Increase soil moisture and yield

How can they be sustained / enhanced? Planting grass, sunflower and other fodder plants on the bund to increase conservation as well as economic benefits
Reduce surface runoff, increase water storage in trenches and recharging downstream springs

How can they be sustained / enhanced? Continuous maintenance and excavation of sediment
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Decreased slope length, reduced runoff amount and velocity and soil erosion

How can they be sustained / enhanced? Continuous maintenance of the structures and controlled grazing of the grass
Increase in rainwater harvesting, soil moisture and groundwater recharge

How can they be sustained / enhanced? Continuous maintenance of the structures
Increase in crop and fodder production

How can they be sustained / enhanced? Planting improved and high yielding crop and fodder varieties

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

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Reduced farm land Increase the productivity of the bunds.
Increased labour requirement Mass mobilization and/or increased incentives to households.
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
Labour intensive Mass mobilization and improving the design.
Reduced farm land Increasing the spacing and reduce dimension of bunds without compromising their effectiveness.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Title, author, year, ISBN:

Staff members of the Kilte Awlaelo Wereda Office of Agriculture and Rural Development

Title, author, year, ISBN:

Carucci, V. (2000). Guidelines on Water Harvesting and Soil Conservation for Moisture Deficit Areas in Ethiopia:the productive use of water and soil. First draft manual for trainers, Addis Ababa, Ethiopia.

Title, author, year, ISBN:

Lakew, D., Carucci, V., Asrat, W. and Yitayew, A. (2005). Community Based Participatory Watershed Development: A guideline. Part I, first edition, Ministry of Agriculture and Rural Development, Addis Ababa, Ethiopia.

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