Tecnologias

Micro-catchments for rainwater harvesting [Quênia]

Micro-catchments

technologies_2895 - Quênia

Completude: 90%

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:

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

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 de gestão sustentável de terra?

Não

Comentários:

Rainwater harvesting using furrow micro-catchments created by ox-driven plough is a common practice among agropastoral communities in semi-arid southeastern Kenya. It is an important component of seedbed preparation prior to the planting season. This technology is aimed at harvesting rainwater to prolong water availability and soil moisture content for seed germination and subsequent growth and development of the emerging seedlings.

1.5 Referência ao(s) questionário(s) sobre abordagens GST (documentado(s) usando WOCAT)

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

Ox-ploughed furrow micro-catchments are intentionally built as part of seedbed preparation to harvest rainwater. Commonly used in dryland environments, the micro-catchment prolong water availability for seed germination and growth and development of the emerging seedlings.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

Creation of furrow micro-catchments using an ox-driven plough is a traditional seedbed preparation practice among agropastoral communities inhabiting arid and semi-arid environments in Kenya. The process involves minimal soil disturbance by intentionally creating shallow furrows (about 20 cm depth) using an ox-driven plough. Oxen commonly used predominantly have a light and bright skin coat. This is aimed at reflecting away excess heat from the sun. Consequently, the oxen are less fatigued and can therefore plough for a longer period of time. The furrow microcatchments are intentionally created across the slope to harvest rainwater to prolong water availability for seed germnination and subsequent growth and development of emerging seedlings. Furthermore, the ox-plough breaks the soil hard-pan common in dryland environments. Therefore, the microcatchments also facilitate seedling root penetration to the lower horizons. Prolonged water availability, especially in dryland environments, promotes growth and development of fast growing and early maturing drought tolerant crops and indigenous pasture production, consequently better crop yields and pasture production.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

Quênia

Região/Estado/Província:

Kibwezi, Eastern Kenya

Especificação adicional de localização:

Kibwezi, Makueni County, Kenya

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Uniformemente difundida numa área
Se a área precisa não for conhecida, indicar a área aproximada coberta:
  • > 10.000 km2
Comentários:

Locations i.e. Kibwezi (Makueni County) and Kitui (Kitui County) are typical semi-arid environments in southeastern Kenya, where creation of micro-catchments using ox-driven plough is a traditional practice.
Common practice in southeastern Kenya counties of Kitui (24,000 km2), Machakos (5900 km2), and Makueni (8000 km2)

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • mais de 50 anos atrás (tradicional)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • Como parte do sistema tradicional (>50 anos)

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • 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
Número de estações de cultivo por ano:
  • 2
Especifique:

Two rainy seasons in Kenya; long rains (March-April-May), short rains (October-November-December)

Pastagem

Pastagem

Pastagem extensiva:
  • Nomadismo
  • Pastoralismo semi-nômade
  • Fazenda pecuária

3.4 Abastecimento de água

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

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Perturbação mínima ao solo
  • Gestão integrada de fertilidade do solo
  • Coleta de água

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A3: Tratamento da superfície do solo
Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S4: Valas de nível, fossos

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
Deteriorização física do solo

Deteriorização física do solo

  • Pc: Compactação
  • Pi: selagem do solo

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):

Ox-ploughed furrow micro-catchments 15-20 cm deep and 10-15 cm wide. This is a typical traditional method of seedbed preparation in the arid and semi-arid lands (ASALs) in southeastern Kenya. The micro-cathcments are intentionally made prior to the rainy season. Thereafter, the seeds are then sown along the micro-catchments to harvest rainwater. This prolongs water availability and maintains sufficient soil moisture content to facilitate germination and subsequent growth and development of the seedlings. Moreover, the ox-driven plough breaks the soil hard-pan common in dryland environments. This minimal soil disturbance promotes root penetration.

Seeds are covered with light amount of soil to facilitate seedling emergence.

Generally, the micro-catchments are created across the slope. Slope should be generally flat or very gentle (<5%) to reduce the speed of run-off, thus prevent soil erosion.

Autor:

Kevin Z Mganga

Data:

04/07/2017

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • por área de tecnologia
Indique o tamanho e a unidade de área:

Hectare

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

5

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Creation of furrow micro-catchments with ox-plough Before onset of rains

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 Casual and Household Labour person-days 1,0 20,0 20,0 100,0
Equipamento Hiring ox-driven plough person-days 1,0 400,0 400,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 420,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 420,0

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Re-ploughing and enforcing micro-catchments Before onset of next rains

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 Casual and household labour person-days 1,0 5,0 5,0 100,0
Equipamento Hiring ox-driven plough person-days 1,0 400,0 400,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 405,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 405,0

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Cost of hiring ox-plough - before the onset of the rains, there is a high demand for ox-ploughs for seedbed preparation and creation of micro-catchments. This increased demand (i.e. hiring the ox-plough) greatly influences the costs.

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:

Highly variable in amount, space, time and period.

Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

DWA Sisal Plantation Kibwezi and Makindu Meteorological Department

Zona agroclimática
  • Semiárido

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.
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Posições convexas

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)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
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.

Luvisol, %C 0.75-1.56%; %N 0.3-0.4%; P 13-15 ppm; CEC 6-19 me/100 g soil; K 1-2 me/100 g soil; Bulk density 1.2-1.3 g cm3; soil pH 8

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Médio

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Não

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

Water quantity and quality is highly dependant on rainfall

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
  • Semi-nômade
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
  • Média
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • Jovens
  • meia-idade

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
  • Média escala

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

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

Land use rights - both communal and individual
Water use rights - both communal and individual

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

Produção de forragens

diminuído
aumentado

Impactos ecológicos

Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Rainwater harvested along micro-catchments improves soil moisture content and prolongs water availability.

Perda de solo

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Micro-catchments reduce the kinetic energy of rainwater by trapping runoff, thus reduce soil loss.

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Danos em áreas vizinhas

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

Damage on neighbours fields is greatly reduced. Micro-catchments trap rainwater, thus reduces runoff which might damage a neighbours field, especially located downslope.

Danos na infraestrutura pública/privada

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

Damage on public and private roads is greatly reduced. Micro-catchments trap rainwater, thus reduces runoff which might damage infrastructure

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?
Precipitação pluviométrica anual redução/diminuição moderadamente
Precipitação pluviométrica sazonal estação úmida/das chuvas redução/diminuição moderadamente

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:

levemente 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:

levemente positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • > 50%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 51-90%

6.6 Adaptação

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

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Relatively a cheap method of in-situ rainwater harvesting to harness water availability for crop and pasture production.
Prolong rainfed water availability
Breaks the soil hardpan developed over time due to continuous cultivation and hoof action of grazing animals. This promotes rainwater infiltration to lower horizon, thus minimizes runoff.
Reduced human labour requirement and faster method of seedbed preparation compared to hand held hoe
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
Breaks the soil hardpan developed over time due to continuous cultivation and hoof action of grazing animals. This promotes rainwater infiltration to lower horizon, thus minimizes runoff.
Prolong rainfed water availability
Relatively cheap
Reduced human labour requirement and faster method of seedbed preparation compared to hand held hoe

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

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
Ox-plough availability and accessibility i.e. demand, if not individually owned Supply affordable ox-driven ploughs to rural households
Oxen need training before they can be used for ploughing. This takes some time. Research outreach and extension services
Oxen get exhausted thus can´t plough for many hours in the drylands Simple and light mechanization for creating furrow microcatchments
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
High costs of hiring ox-ploughs when in high demand Joint ownership of ox-ploughs among neighbours, agropastoral farmer groups to eliminate the cost of hiring.
Semi-permanent - i.e. don´t last beyond a growing season and therefore new ones need to be created every growing season. Creation of macrocatchments and/or trenches that are deeper and last longer.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

>40 informants

  • entrevistas com usuários de terras

> 40 land users

Quando os dados foram compilados (no campo)?

01/10/2010

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

KZ Mganga, NKR Musimba, MM Nyangito, DM Nyariki, AW Mwang’ombe. 2015. The choice of grass species to combat desertification in semi-arid Kenyan rangelands is greatly influenced by their forage value for livestock. Grass and Forage Science 70: 161-167.

Disponível de onde? Custos?

Grass and Forage Science Journal; USD 38

Título, autor, ano, ISBN:

3.KZ Mganga, NKR Musimba, DM Nyariki. 2015. Combining sustainable land management technologies to combat land degradation and improve rural livelihoods in semi-arid lands in Kenya. Environmental Management 56: 1538-1548

Disponível de onde? Custos?

Environmental Management Journal, USD 43.34

Título, autor, ano, ISBN:

2.KZ Mganga, NKR Musimba, DM Nyariki. 2015. Competition indices of three perennial grasses used to rehabilitate degraded semi-arid rangelands in Kenya. The Rangelands Journal 37: 489-495

Disponível de onde? Custos?

The Rangelands Journal, USD 25

7.3 Links para informações on-line relevantes

Título/ descrição:

The choice of grass species to combat desertification in semi-arid Kenyan rangelands is greatly influenced by their forage value for livestock

URL:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gfs.12089/abstract

Título/ descrição:

Combining Sustainable Land Management Technologies to Combat Land Degradation and Improve Rural Livelihoods in Semi-arid Lands in Kenya

URL:

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00267-015-0579-9

Título/ descrição:

Competition indices of three perennial grasses used to rehabilitate degraded semi-arid rangelands in Kenya

URL:

http://www.publish.csiro.au/RJ/RJ15023

Módulos