Low-cost irrigation with a treadle pump [Uganda]

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technologies_2788 - Uganda

Completeness: 90%

1. Informação geral

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


land user:
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Scaling-up SLM practices by smallholder farmers (IFAD)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Switzerland

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:


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?



Irrigation of annual and perennial cropland is a buffer against crop failure caused by prolonged drought, ensuring adaptation to change in weather patterns.

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Use of the manual Treadle pump is a relatively cheap and effective way to ensure adequate soil moisture to ensure crop production throughout the year.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia


Northern Uganda receives low rainfall (600 – 1100 mm annually) and experiences longer dry spells (4 – 5 months) compared to other areas of the country. This makes the region vulnerable to drought, thereby increasing the risk of crop failure in most cases. Therefore, irrigation has the potential to improve land productivity. However, moving water from its source into cropland is labor-demanding for farmers, thereby making irrigation farming less profitable compared to rain-fed agriculture, even with the erratic nature of rainfall.

To engage in profitable irrigation farming, farmers have resorted to use simple contraptions such as the treadle pump. The treadle pump is used to move water from its source (which maybe a well, underground tank, valley dam or reserve tank) into the cropland with significantly lower labour requirements. This reduces the cost of irrigation and improves profitability. Treadle pumps are powered by human effort, with the legs and feet peddling up and down on treadles/ peddles that are connected to two small piston pumps. The pump is connected to a hosepipe, which dispenses the water, running from the water source into the cropland. This machine is gender-responsive because its energy requirements are very low and can thus be operated by any gender (men, women and teenagers).

Mechanically, a treadle pump is a suction pump that is placed on top of a well. It is designed to lift water from a depth of seven meters or less. It can lift five to seven cubic meters of water per hour (5-7 m3 hr-1) from wells and boreholes and can also be used to draw water from lakes and rivers. The pumping is activated by stepping up and down on a treadle/ peddles, which drive the pistons, creating cylinder suction that draws groundwater to the surface. The treadle pump can do most of the work done by a motorized pump, but costs considerably less. Its cost, including installation ranges between US$100 and 300. Since it is not motorized, it can also cost less (e.g. by 50%) to operate than a motorized pump. Many treadle pumps are manufactured locally, but they can be challenging to produce up to the right standards without highly skilled welders and production hardware. Use of manual rather than fossil fuel means that the technology is carbon neutral, another important climate smart dimension of the pump.

Despite its benefits, the adoption rate has been low due to the initial cost, which although is relatively lower compared to the motorized pumps, is still unaffordable by most smallholder farmers. To overcome this high cost, some farmers form groups, purchase one piece and share the cost among the group members. The second problem with this technology is the lack of nearby water sources, which may be a serious challenge or where the water table is very low and/or where porous soils do not allow significant harvestable water during rainy seasons. To ensure the technology is sustainable, farmers are building concrete tanks to harvest water from the roofs of their houses when it rains and use it for irrigation when the drought sets-in.

2.3 Fotos da tecnologia

2.4 Vídeos da tecnologia





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



Region/ State/ Province:


Further specification of location:

Padibe s/county Lamwo District

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Uniformemente difundida numa área
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • < 0,1 km2 (10 ha)

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:


Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • less than 10 years ago (recently)

2.7 Introdução da tecnologia

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

The project was called Action Against Hunger.

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Reduzir riscos de desastre
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • 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 - maize
  • legumes and pulses - beans
  • vegetables
Número de estações de cultivo por ano:
  • 3

The growing take place out the year.





3.4 Water supply

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

Irrigation is only done during the dry spells or when the rains don't come as expected.

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

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

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S7: colheita de água/ equipamento de abastecimento/irrigação

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bl: perda da vida do solo
Degradação da água

Degradação da água

  • Ha: aridificação
  • Hs: mudança na quantidade de água de superfície

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
  • Adaptar à degradação do solo

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

1. Water head should be within 7 meters from the ground.
2. The garden where watering will be done should be within 25 meters from the treadle pump if the area is flat.
3. The pump should fixed firmly in the ground to avoid falling while the peddling is going-on.


Bernard Fungo



4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • Por unidade de tecnologia
Especifique a unidade:


Specify dimensions of unit (if relevant):

One piece of treadle pump with its tubing to where the garden is

Outro/moeda nacional (especifique):

Uganda Shilings

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


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


4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. Buying treadle pump Once
2. Connection Once
3. Pumping Once a day

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 Pumping Man/days 30,0 5000,0 150000,0 100,0
Equipamento Treadle Pump Piece 1,0 1000000,0 1000000,0 100,0
Equipamento Horse pipes Meters 50,0 3000,0 150000,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 1300000,0
Total costs for establishment of the Technology in USD 371,43

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. pumping when needed
2. Replacement of pipe When needed

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 for pumping water Mandays 30,0 5000,0 150000,0 100,0
Equipamento Treddle pump Piece 1,0 1050000,0 1050000,0
Equipamento pipe Meters 30,0 70000,0 2100000,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 3300000,0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 942,86

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Cost for acquiring the pump and the cost of labor for running the pump.

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
Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

Gulu, Uganda

Zona agroclimática
  • Subúmido

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
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)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

> 50 m

Disponibilidade de água de superfície:


Qualidade da água (não tratada):

apenas para uso agrícola (irrigação)

A salinidade da água é um problema?


Ocorre inundação da área?


5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Médio
Diversidade de habitat:
  • Médio

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
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
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • meia-idade

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:
  • Indivíduo, não intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Indivíduo

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
  • 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 agrícola


Qualidade da safra


Risco de falha de produção


Gestão de terra

Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água para irrigação


Increased construction of underground reservoirs and roof water harvesting have increased availability of water for irrigation.

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência


Conhecimento de gestão sustentável da terra/degradação da terra


As the project was promoting the pump, sensitization about land degradation and options for improving management were also intruded to farmers, hence improving their knowledge on land degradation.

Impactos ecológicos

Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da seca


6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Poluição de água subterrânea/rio


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 moderadamente
Temperatura sazonal estação úmida/das chuvas increase moderadamente
Precipitação pluviométrica anual decrease moderadamente
Precipitação pluviométrica sazonal estação seca decrease moderadamente

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca 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:


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:


Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 1-10%
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 0-10%

6.6 Adaptação

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


6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Increase productivity.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
No risk of pump being stolen since it is portable, and can be shared by several farmers thus amenable to cost sharing.
It can be used by many genders (Youth, male and female).

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?
Cost for acquiring. Farmers can share the cost of purchase and they utilize in tern.
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
The low water table in the area makes it difficult to have sufficient water when it is needed. Construction of under ground tanks to harvest water during rainy seasons
Only suitable for small gardens (one acre). Grow high value crops that take small spaces such as vegetable and fruits.

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)?


7.2 Referências às publicações disponíveis

Title, author, year, ISBN:


7.3 Links to relevant online information

Title/ description:


Links and modules

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