Technologies

Wind forest strips for land protection against wind erosion on sandy soils [Tajikistan]

technologies_1451 - Tajikistan

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:

Kosumbekov Ahoyatbek

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Pilot Program for Climate Resilience, Tajikistan (WB / PPCR)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Forestry Department of GBAO - Tajikistan
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Pamir Biological Institute (Pamir Biological Institute) - Tajikistan

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:

Establishment of an 8-row shelterbelt consisting of different varieties of willow, poplar and sea-buckthorn to protect irrigated cropland with poor quality soil in the high Pamir region from wind erosion.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

The 24m wide shelterbelt consists of eight rows of trees. Three plots, 50m wide and 350m long were left in-between the trees to intercrop with lucerne and other perennial herbs. Thus, the total area which includes the shelterbelts, meadows and irrigation ditches makes up nearly 10 ha. The shelterbelt was established perpendicular to the direction of the strong winds. Past trials have shown that under the harsh climatic conditions of the Pamir region, shelterbelts in sandy and pebbly areas should include at least eight rows of trees and shrubs.

Purpose of the Technology: The purpose of this technology was to intercrop the shelterbelts with lucerne in order to help protect crops from wind erosion.

Establishment / maintenance activities and inputs: Shelterbelts were planted by hand, not using any machinery. Trees and shrubs were planted in accordance with their physiological characteristics and their tolerance to deflation. The eight rows were planted in the following order: 1st row: sea-buckthorn, 2nd: Shugnan willows, 3rd: Thuran willows, 4th: Pamir poplars, 5th: Bolle's poplars, 6th: Wilhelm’s willows, 7th: Shugnan willows and 8th: Sea Buckthorn. The distance between trees in each row was 4m. Willows and poplars were planted as cuttings, around 1.5–3m in length cut off at the point at which the diameter of the base was around 6cm. Sea buckthorn was planted as seeds at a depth of 4-6cm. Horizontal planting, which increases the growth by 25%, was used instead of vertical planting. The trees were planted between late March and early April. Furrow irrigation ditches were dug before the actual planting of the trees. The irrigation ditches were 0.3m deep and 0.5m wide. The plot was then watered before the actual planting of the trees and the Lucerne, to increase the soil moisture and improve the subsequent growth of the trees. Further watering of the area was carried out every 4-7 days depending on the weather conditions and levels of moisture in the soil. These willow and poplar trees can be pruned 5-6 years after the initial planting. At this stage the branches will be 1-3 m long and can be used by the local population.

Natural / human environment: The plot is located in an arid zone which has sandy and pebbly soil with low fertility. Initially this area was covered by Tugai forest and used as grazing land as well as for timber production. However, as a result of deforestation, the land in this area has become highly unstable and poses a threat to the irrigated lands upslope. 80% of the soil consists of stones and sand. Vegetation cover is mainly composed of sagebrush deserts. These shelterbelts were established during Soviet times and when the civil war broke out after independence, many of the poplar trees were cut down by the local population for construction- and firewood. Therefore only parts of the original shelterbelts are still in place today.

2.3 Fotos da tecnologia

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

Country:

Tajikistan

Region/ State/ Province:

GBAO

Further specification of location:

Ishkashim

Comentários:

Boundary points of the Technology area: 36.40.46 - 71.47.28 36.40.37 - 71.47.26 36.4051 - 71.47.01 36.40.36 - 71.47.02

Total area covered by the SLM Technology is 0.1 km2.

about 10 ha

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • more than 50 years ago (traditional)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • durante experiências/pesquisa
Comentários (tipos de projeto, etc.):

58 years ago

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)
  • Cultura de árvores e arbustos
Annual cropping - Specify crops:
  • fodder crops - alfalfa
  • root/tuber crops - potatoes
  • vegetables - root vegetables (carrots, onions, beet, other)
  • vegetables - leafy vegetables (salads, cabbage, spinach, other)
  • poplar, wilow, sea-buckthorn
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 150Longest growing period from month to month: from May to September

Is intercropping practiced?

Sim

If yes, specify which crops are intercropped:

trees to intercrop with lucerne and other perennial herbs

Floresta/bosques

Floresta/bosques

  • Plantação de árvores, reflorestamento
Produtos e serviços:
  • Lenha
  • Frutas e nozes
  • Pastagem/Alimentação de folhas e brotos
  • Conservação/proteção da natureza
  • Proteção contra desastres naturais
Terra improdutiva

Terra improdutiva

Especifique:

Wastelands, deserts, glaciers, swamps, recreation areas, etc

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): land loss, soil fertility decrease, desertification of the area, poverty,

Major land use problems (land users’ perception): land degradation, land fertility decrease, deforestation, poverty

Plantation forestry: Yes

Forest products and services: fuelwood, fruits and nuts, grazing / browsing, nature conservation / protection, protection against natural hazards

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Forests / woodlands: Fp: Plantations, afforestations

Livestock is grazing on crop residues

3.4 Water supply

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

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

  • Quebra-vento/cerca de árvores
  • Solo/cobertura vegetal melhorada

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A1: cobertura vegetal/do solo
Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V1: cobertura de árvores/arbustos
Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S11: Outros
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M1: Mudança no tipo de uso da terra
Comentários:

Main measures: vegetative measures

Type of vegetative measures: aligned: -against wind, aligned: -linear

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Erosão do solo pelo vento

Erosão do solo pelo vento

  • Ed: deflação e deposição
Comentários:

Main type of degradation addressed: Ed: deflation and deposition

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (excessive cutting of natural trees and shrubs), wind storms / dust storms (during the wind storm sand covers the cultivated lands), land tenure (more of the forests destroyed in transition period), poverty / wealth (shortage of electricity was the main reason of forest degradation)

Secondary causes of degradation: over-exploitation of vegetation for domestic use (grass was used for livestock), overgrazing (overgrazing of the natural forests by livestock)

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: prevention of land degradation

Secondary goals: mitigation / reduction of land degradation, 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):

Location: GBAO. Ishkashim

Date: 20.04.2011

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (All the works are simple for implementaton)

Technical knowledge required for land users: moderate (All the works are simple for implementaton)

Main technical functions: improvement of ground cover, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), stabilisation of soil (eg by tree roots against land slides), increase in nutrient availability (supply, recycling,…), reduction in wind speed, increase of biomass (quantity), promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder), spatial arrangement and diversification of land use

Secondary technical functions: increase of surface roughness, improvement of subsoil structure (hardpan), increase in organic matter, increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater

Aligned: -against wind
Vegetative material: T : trees / shrubs
Number of plants per (ha): 390
Vertical interval between rows / strips / blocks (m): 1
Spacing between rows / strips / blocks (m): 6
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 3

Aligned: -linear
Vegetative material: G : grass
Number of plants per (ha): 20 kg seeds
Width within rows / strips / blocks (m): 4

Trees/ shrubs species: sea-buckthorns, willows and poplars

Perennial crops species: alfa alfa

Grass species: alfa alfa

Slope (which determines the spacing indicated above): 0.00%

If the original slope has changed as a result of the Technology, the slope today is (see figure below): 0.00%

Gradient along the rows / strips: 0.20%

Autor:

Qadamov Aslam, Gulmamadov St.52/7 apt.11

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique a moeda utilizada para os cálculos de custo:
  • USD
Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

3.00

4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. digging of pits for tree planting first year
2. planting of trees first year
3. sowing of the alfa-alfa in drills every 5 years
4. construction of irrigation canals

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 of pits for tree Persons/day 10,0 18,0 180,0 100,0
Mão-de-obra Planting of trees Persons/day 10,0 10,0 100,0 100,0
Mão-de-obra Sowing of the alfa-alfa in drills Persons/day 8,0 3,125 25,0 100,0
Mão-de-obra Construction of irrigation canals Persons/day 15,0 15,0 225,0 100,0
Equipamento Shovels and other tools pieces 30,0 1,0 30,0
Material vegetal Seedling pieces 400,0 0,11 44,0
Material vegetal Alfalfa sees kg 20,0 0,65 13,0
Fertilizantes e biocidas Fertilizer kg 45,0 2,244444 101,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 718,0
Total costs for establishment of the Technology in USD 718,0
Comentários:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. sanitary cutting and pruning every year
2. cutting of alfa alfa three times per year
3. maintenance of the irrigation system every 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 Sanitary cutting and pruning Persons/day 3,0 3,333 10,0 100,0
Mão-de-obra Cutting of alfa alfa Persons/day 5,0 12,0 60,0 100,0
Mão-de-obra Maintenance of the irrigation system Persons/day 2,0 22,5 45,0 100,0
Equipamento Scissors pieces 3,0 10,0 30,0
Equipamento Tools pieces 7,0 1,0 7,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 152,0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 152,0
Comentários:

wind breakes and grass strips

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

seeds and seedlings cost

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 annual rainfall - 110 mm, during winter - spring times, 5 - 6 month of dry time

Zona agroclimática
  • Árido

Thermal climate class: boreal. 3 months below 5°C and 6 months above 5°C

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:

Altitudinal zone is 2600 m

Slopes on average are 10 - 14°

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)
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 texture consists of about 70% of sand and 30% of clay

Soil fertility is low, with humus about 0.2 - 0.3 %

Soil drainage / infiltration is medium and during the summer time soil waters rise up to 1m from top soil

Soil water storage capacity is low because of the sandy soil

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

< 5 m

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

Água potável boa

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

Availability of surface water also medium, but good water availibility during vegetation time

Water quality (untreated) is good because water comes from glaciers

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Médio

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Muito pobre
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Grupos/comunidade
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

Population density: < 10 persons/km2

Annual population growth: 0.5% - 1%

10% of the land users are average wealthy and own 5% of the land.
60% of the land users are poor and own 70% of the land.
30% of the land users are poor and own 25% of the land.

Market orientation of production system: Products are for subsistence needs mainly but for sale as well

Level of mechanization: Animal traction is available fro most landusers, but machines only for some landusers.

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:

< 0.5 ha for forests.

Average land size is 1.5 ha

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

Propriedade da terra:
  • Estado
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 finais:
  • 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

Produção de madeira

Diminuído
Elevado

Risco de falha de produção

Elevado
Diminuído

Diversidade de produtos

Diminuído
Elevado

Área de produção

Diminuído
Elevado

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

irrigation canals are protected and therefore don't have to be cleaned from sediments every year

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado

Diversidade de fontes de rendimento

Diminuído
Elevado

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

80%

Comentários/especificar:

technology increases yield from croplands

Instituições comunitárias

Enfraquecido
Fortalecido

Instituições nacionais

Enfraquecido
Fortalecido

Conhecimento de gestão sustentável da terra/degradação da terra

Reduzido
Melhorado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

50%

Comentários/especificar:

during field work farmers acquire knowledges about erosion and methods to prevent it

Situação de grupos social e economicamente desfavorecidos

Agravado
Melhorado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

50%

Comentários/especificar:

poor farmers get opportunity to use more croplands

Livelihoods and human well-being

reduced
improved
Comentários/especificar:

Because of increased knowledge of the local farmers about erosion, reduce wind storm related diseases

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Escoamento superficial

Elevado
Diminuído

Lençol freático/aquífero

Baixado
Recarga

Evaporação

Elevado
Diminuído
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

50%

Solo

Umidade do solo

Diminuído
Elevado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

20%

Comentários/especificar:

windbreak rows conserve soil moisture

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado

Perda de solo

Elevado
Diminuído

Ressecamento/selagem do solo

Elevado
Reduzido

Compactação do solo

Elevado
Reduzido

Ciclo e recarga de nutrientes

Diminuído
Elevado

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo

Diminuído
Elevado
Biodiversidade: vegetação, animais

Biomassa/carbono acima do solo

Diminuído
Elevado

Diversidade vegetal

Diminuído
Elevado

Diversidade animal

Diminuído
Elevado

Espécies benéficas

Diminuído
Elevado

Diversidade de habitat

Diminuído
Elevado
Clima e redução de riscos de desastre

Emissão de carbono e gases de efeito estufa

Elevado
Diminuído

Velocidade do vento

Elevado
Diminuído

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Sedimentos transportados pelo vento

Elevado
Reduzido
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

100%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

20%

Danos na infraestrutura pública/privada

Elevado
Reduzido
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

100%

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

20%

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 increase or decrease Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual increase bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local bem
Tempestade de vento local bem
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca não bem
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) não bem

Outras consequências relacionadas ao clima

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

No, drought is only a problem if it lasts longterm (for a year or more)

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:

ligeiramente 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:

ligeiramente positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • > 50%
Se disponível, determine a quantidade (número de unidades familiares e/ou área abordada):

81 Households

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 0-10%
Comentários:

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

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

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: unfortunately, after the collapse of the Soviet Union and during the civil war people cut down all the shelterbelts for fuelwood, some people have starte to rehabilitate the shelterbelts as they understand their importance, but it is difficult because there is no material support

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Low cost of the technology as compared to other technologies
The use of local sorts of trees and shrubs allows to apply this technology in any climatic zone of the Pamir
High tolerance of selected sorts of trees and shrubs to sand storms, which has been confirmed by multiple practical surveys

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?
Willows and poplar trees are prone to various diseases use herbicides
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
Forest strips need irrigation construction of irrigation system
Willows and poplar trees are prone to various diseases use herbicides

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

Links and modules

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Modules