Technologies

Irrigation of paddy fields using water-pumping wheels (Norias) [Cambodia]

រហាត់ទឹក (Khmer)

technologies_1644 - Cambodia

Completeness: 82%

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:
land user:

Khun Lean Hak

SOFDEC/LAREC, www.sofdec.org

Cambodia

SLM specialist:

Sreytouch Bin

SOFDEC

Cambodia

SLM specialist:

Pith Khonhel

LAREC

Cambodia

Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Society for Community Development in Cambodia (SOFDEC) - Cambodia
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Local Agricultural Research and Extension Centre (LAREC) - Cambodia

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

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 sustentável de gestão de terra?

Não

1.5 Reference to Questionnaire(s) on SLM Approaches (documented using WOCAT)

Water user group
approaches

Water user group [Cambodia]

A water user group, led by a committee staff, decides about the distribution of the water during the dry season to plant dry season rice.

  • Compilador/a: Stefan Graf

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Norias are water-pumping wheels made of bamboo which are used to irrigate paddy fields in order to increase the yield.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Norias are undershot waterwheels used to pump up water. They are a traditional technology in south-east Asia, where the technology is passed on from father to son. Norias are traditionally made of bamboo and wood. The stream powers the wheel; the bamboo tubes closed at one end fill with water, carry it up and release it in a trough which flows to the fields. To avoid damages from floating debris and water plants, a diverting bamboo fence is built upstream.
When the water level in the river is lower, an underwater bound is built to direct it toward the wheel and ensure a continuous pumping. This is done around three times a year. In case of a flood, the waterwheel can be damaged or destroyed, which occurs around once a year. The noria described in this case study is in use from June to November, as the river dries out. With its 3 m diameter it allows the production of two rice harvests a year on 2.5 ha. During the dry season, it is removed and repaired.

The purpose of this irrigation device is to ensure a permanent water access in the rice field, and to produce 2 harvests instead of one per year. The norias are low cost devices which are built by the farmer themselves, but can only be used to irrigate fields which are located close to a river.

To build a noria, an experienced farmer only needs around one day, and wood and bamboo worth around 25 US$. It is installed at the beginning of the rainy season, and removed at the end to be fixed. In case of floods (which happens around once a year) it also needs to be fixed. The maintenance costs are around a quarter of the establishment costs. When the water level drops, a berm is built in the water to redirect the water toward the wheel, which is needed around three times a year. With this berm, the speed and thus pumping of water can be regulated.

The analysed area is flat (slope < 2%), with a tropical climate (dry and wet season), and the soils are mostly sandy or loamy. The soils contain little organic matter (low soil fertility, acidification, small amount of cattle, area has been deforested a long time ago) and the groundwater table is rather high (2 m below soil level during the dry season, on the surface during the wet season). There are many temporary and a few permanent streams in the area.
Due to climate change, the rainfalls are more erratic, temperatures rise and droughts are more recurrent. Rice is the predominant crop grown in the area, since it serves as staple food (mix subsistence and commercial activities). Rice is often grown in monocultures and harvested once a year. Once the rice is harvested (dry season), some farmers release cattle to the paddy fields to eat the straw and weeds.

As an addition to rice, most land users grow vegetables and fruits in small home gardens (subsistence) and complement their income by producing handicrafts or through off-farm income / remittances from family members working in other places. The increasing migration rate (the young generation leaves the villages to work in the cities, garment industry or abroad) results in a decrease of available labour force in the area which has detrimental effects on the agricultural activities. Furthermore, the civil war in the 1970s (Khmer Rouge) led to the loss of agricultural knowledge which different NGOs try to re-establish.

2.3 Fotos da tecnologia

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

Country:

Cambodia

Region/ State/ Province:

Kampong Chhnang

Further specification of location:

Toeuk Phos

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Uniformemente difundida numa área
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • 0,1-1 km2

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:
  • Como parte do sistema tradicional (>50 anos)
Comentários (tipos de projeto, etc.):

Norias are a traditional setting in south-east Asia. The farmer from this case study learned it from his father, and the family continuously used them for generations (except during the Pol Pot regime).

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Criar impacto econômico benéfico

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Annual cropping - Specify crops:
  • cereals - rice (wetland)
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 210, Longest growing period from month to month: June-December

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Low soil fertility, lack of irrigation, monocultures, overgrazing, soil left bare after ploughing.
Major land use problems (land users’ perception): Lack of irrigation.
Livestock is grazing on crop residues

3.4 Water supply

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Misto de precipitação natural-irrigado

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

  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)
  • Desvio e drenagem de água

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S11: Outros

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação da água

Degradação da água

  • Ha: aridificação
Comentários:

Main causes of degradation: soil management, crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Rice monocultures, with soil left bare after ploughing.), droughts (More erratic rainfall.)
Secondary causes of degradation: overgrazing (Uncontrolled grazing of cattle.), change in temperature (More hot days.)

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):

Noria, undershot water wheel lifting up water. The stream pushes the wheel, while the bamboos closed on one side are filled with water which is released into the trough where it flows to the fields.

Technical knowledge required for field staff / advisors: high
Technical knowledge required for land users: low (This is the farmers opinion. He said building norias is easy, everybody in the village could build them. On the other hand, only farmers who learned it from their father use it.)
Main technical functions: water harvesting / increase water supply
Secondary technical functions: increase of biomass (quantity)

Structural measure: Noria
Construction material (earth): The bank is built in the river when the water level is low to divert the water toward the wheel.
Construction material (wood): Bamboo fence in the water to avoid damages by floating plants or waste.
Beneficial area: 2.5 ham2

Autor:

FAO, Rome, http://www.fao.org/docrep/010/ah810e/AH810E05.htm

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

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

5.00

4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. Build and install the noria.

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 1,0 15,0 15,0 100,0
Equipamento tools 1,0 20,0 20,0 100,0
Material de construção wood 1,0 25,0 25,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 60,0
Total costs for establishment of the Technology in USD 60,0

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. Repair and reinstall the water wheel Yearly, at the wet season of the dry season and after the floods.
2. Build a small bound inside the river to redirect the water toward the noria When the water level sinks, approximately 3 times/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 labour 1,0 20,0 20,0 100,0
Material de construção wood 1,0 12,5 12,5 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 32,5
Total costs for maintenance of the Technology in USD 32,5
Comentários:

Machinery/ tools: hatchet, saw, drill
The costs were calculated in 2014 for a noria of around 3 m diameter, irrigating 2.5 ha of rice fields.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

The availability of wood and bamboo determines the costs.

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:

1486.45 mm 2013 in Kampong Chhnang

Zona agroclimática
  • Subúmido

Thermal climate class: tropics. 27-35°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

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)
  • Médio (limoso, siltoso)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Baixo (<1%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

Na superfície

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:

during dry seasons

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:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Gênero:
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Difference in the involvement of women and men: Heavy labour, and skills are passed on from father to son.
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 0.5% - 1% (Rich farmers use pumps, poor farmers do not have land near the river.).
Off-farm income specification: Handicraft, remittances, and factory work.

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)?
  • Média escala

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

Propriedade da terra:
  • Comunitário/rural
  • Indivíduo, não intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Acesso livre (não organizado)
Comentários:

Land users have a title that is not recognized by the state.

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
Comentários/especificar:

2 rice harvests instead of one.

Risco de falha de produção

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

No problems during dry season.

Área de produção

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

Same land twice under use.

Disponibilidade e qualidade de água

Demanda por água para irrigação

Elevado
Diminuído
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

Pumps are around 10 times more expensive to rent.

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

2 harvests, without risk of failure due to drought.

contribution to human well-being

decreased
increased
Comentários/especificar:

2 rice harvests instead of one improves the livelihood of the farmers applying this technology.

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Quantidade de água

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

Decreased water availability in the river.

Solo

Umidade do solo

Diminuído
Elevado

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Period of production is increased.

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

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:

muito 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:

muito positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 91-100%
Comentários:

100% of land user families have adopted the Technology without any external material support
5 land user families have adopted the Technology without any external material support
There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology
The suitable water streams are given, norias can only irrigate areas close to streams.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
The river water quality (nutrients) is higher than the quality of rainwater for the irrigation of crops.
Through the use of Norias there is always water in the paddy fields; the rice is less threatened by droughts
There are two rice harvests each year instead of one.
Norias are much cheaper (around 10 times) than renting a water pump.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Fields are only irrigated when sufficient water is available, thus not depleting the river of all its water, as norias need a rather high water flow rate.
Do not rely on fossil fuels.

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?
Norias are damaged/destroyed in case of floods. A weather forecast system would allow to remove/secure the noria in case of a flood.
The fields need to be close to a stream, at a distance of max. 100 m as a noria does not pump much water. Use SRI (System of Rice Intensification) with alternately flooding and drying the fields.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • field visits, field surveys
  • interviews with land users
When were the data compiled (in the field)?

14/08/2014

7.2 Referências às publicações disponíveis

Title, author, year, ISBN:

FAO report on water pumping devices.

Available from where? Costs?

http://www.fao.org/docrep/010/ah810e/ah810e12.htm

Links and modules

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Modules