Tecnologias

Push-Pull Integrated Pest and Soil Fertility Management [Quênia]

technologies_958 - Quênia

Completude: 69%

1. Informação geral

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

Pessoa(s)-chave

Especialista em SLM:

Khan Zeyaur

International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE)

Quênia

Especialista em SLM:

Pittchar Jimmy

International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE)

Quênia

Especialista em SLM:

Wartmann Flurina

Biovision Foundation for ecological development

Suíça

Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Biovision Foundation (Biovision Foundation) - Suíça
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE) - Quênia

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

O compilador e a(s) pessoa(s) chave(s) de recursos aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através do WOCAT:

Sim

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

“Push-Pull” is a technology to efficiently control pests and progressively improves soil fertility.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

In the Lake Victoria region - like in many other parts of sub-Saharan Africa – stemborer pests, striga weeds and poor soil fertility are the main constraints to efficient production of cereals. In combination they often lead to complete crop failure. The “Push-Pull” technology efficiently controls the pests and progressively improves soil fertility. It involves intercropping maize with a repellent plant, such as desmodium (“push”); an attractant trap plant, such as napier grass (Pennisetum purpureum) is planted as a border crop around this intercrop (“pull”). The stemborer moths are attracted to volatile compounds emitted by the napier grass which at the same time serves as a haven for the borers' natural enemies. When moths lay eggs on napier grass a sticky substance secreted by the grass physically traps the moths’ larvae. Napier is also an important carbohydrate-rich fodder grass. Desmodium, a perennial cover crop, produces repellent volatile chemicals that push away the moths, and the plant effectively suppresses striga weeds through its root exudates. Furthermore, desmodium fixes nitrogen, conserves soil moisture, enhances arthropod abundance and diversity and improves soil organic matter, thereby making cereal cropping systems more resilient and adaptable to climate change. Being a low-growing plant it does not interfere with the crops' growth. Push-pull simultaneously improves cereal productivity; enables production of year-round quality fodder - thereby allowing for integration with livestock husbandry; diversifies income streams and enables smallholders to enter into the cash economy. It also improves soil fertility; protects fragile soils from erosion and enables a minimum tillage system. The technology is appropriate to resource-poor smallholder farmers as it is based on locally available plants, affordable external inputs, and fits well with traditional mixed cropping systems practiced in SSA.

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:

Lake Victoria region

Comentários:

Total area covered by the SLM Technology is 76000 km2.

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • 10-50 anos atrás

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • durante experiências/pesquisa

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • 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
  • Cultura perene (não lenhosa)
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • culturas forrageiras - gramíneas
  • cereais - milho
Cultivo perene (sem lã) - Especificar culturas:
  • plantas medicinais, aromáticas, agrotóxicas - perenes
O cultivo entre culturas é praticado?

Sim

Comentários:

Main cash crop (CA): Maiz
Others (CP): Desmodium (fodder) and Pennisetum purpureum

Major land use problems (land users’ perception): Cereal pests and diseases, decline of soil organic matter and fertility

3.4 Abastecimento de água

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

  • Gestão integrada de fertilidade do solo
  • variedades vegetal/raças de animais melhoradas

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas agronômicas

Medidas agronômicas

  • A1: cobertura vegetal/do solo
Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V2: gramíneas e plantas herbáceas perenes
Comentários:

Main measures: vegetative measures

Type of agronomic measures: mixed cropping / intercropping, contour planting / strip cropping, retaining more vegetation cover

Type of vegetative measures: aligned: -along boundary, aligned: -linear

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Deteriorização química do solo

Deteriorização química do solo

  • Cn: declínio de fertilidade e teor reduzido de matéria orgânica (não causado pela erosão)
Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bh: perda dos habitats
  • Bp: aumento de pragas/doenças, perda de predadores
Comentários:

Main type of degradation addressed: Cn: fertility decline and reduced organic matter content, Bh: loss of habitats, Bp: increase of pests / diseases, loss of predators

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Layout of push-pull plot with1 m spacing between napier border and maize field

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: increase in organic matter, increase in nutrient availability (supply, recycling,…), promotion of vegetation species and varieties (quality, eg palatable fodder), pest control

Mixed cropping / intercropping
Material/ species: Desmodium as a perennial intercrop
Remarks: Desmodium is drilled in between maize rows at 75 cm row to row distance

Contour planting / strip cropping
Material/ species: napier grass (Pennisetum purpureum)
Remarks: Spacing of napier plants should be 75 cm between rows and 50 cm between plants within a row

Aligned: -along boundary
Vegetative material: G : grass
Spacing between rows / strips / blocks (m): 75.00
Vertical interval within rows / strips / blocks (m): 50.00

Aligned: -linear
Vegetative material: C : perennial crops
Spacing between rows / strips / blocks (m): 75.00

Perennial crops species: Desmodium

Grass species: Napier grass (Pennisetum purpureum)

Autor:

ICIPE

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:

1.2

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Plant 3 consecutive rows of napier grass (Bana variety) around the plot: make planting holes, apply fertilizer (or manure), place 3-node canes or root splits, cover with soil (before rains)
2. Land preparation for desmodium: plough and harrow the land (to get fine soil), make furrows between the rows where the maize will be planted (using strong pointed stick; before rains)
3. Mix desmodium seed with super phosphate fertilizer (ratio 1:2), or alternatively with fine soil. Sow into the furrows and cover with soil (onset of rains)
4. Plant maize./ Weeding of maize, desmodium and Napier grass 3 and 5-6 weeks after planting maize
5. Manage napier grass: 1st harvest after 3 months (plants are 1-1,5 m high), leave stem height of 10 cm for quick regrow, start with inner row 1st harvest after 3 months

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 Plant 3 consecutive rows of napier grass Persons/day 8,0 1,25 10,0
Material vegetal Napier pieces 1200,0 0,1666666 200,0
Material vegetal Desmodium seeds kg 0,5 18,9 9,45
Fertilizantes e biocidas Fertilizer kg 47,0 0,6808 32,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 251,45
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 251,45

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
1. Land preparation for maize: carefully dig/plough between desmodium lines not to disturb / uproot the desmodium (it is a perennial crop!)
2. Plant maize
3. Trim the desmodium so that it does not overgrow in between the maize plants after 3 and 6 weeks
4. Repeat activities 5.-7. listed under establishment

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 Land preparation for maize Persons/day 6,0 1,166666 7,0 100,0
Fertilizantes e biocidas Fertilizer for maiz kg 47,0 0,6808 32,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 39,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 39,0
Comentários:

Machinery/ tools: planting stick / hoe

Size of push-pull plot for the cost calculations above = 0.25 ha.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Input prices (in US$):
1 Person-day = 1.2 US$.
1 napier root split / cane = 0.14 US$.;
1 kg desmodium seeds = 18.9 US$.;
1 kg superphosphate fertilizer = 0.68US$

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
Zona agroclimática
  • Subúmido

Thermal climate class: tropics

Mainly sub-humid; bi-modal rainfall pattern, with main rainy season March-May; short rainy season Oct.-Nov.

5.2 Topografia

Encostas em média Declividades médias:
  • 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: Also flat (0-2%)

Landforms: Also plateau / plains

Altitudinal zone: 1200-1250 m.a.s.l.

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:
  • 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: Also coasre/light but texture is mostly loamy clay, partly sandy

Soil fertility is low

Soil drainage / infiltration is medium

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
Nível relativo de riqueza:
  • Muito pobre
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly disadvantaged land users

Difference in the involvement of women and men: some organized in informal groups

Population density: > 500 persons/km2

Market orientation of production system: commercialization is just starting

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
Comentários:

2ha, production area 0.9 ha

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

Propriedade da terra:
  • Comunitário/rural
  • Indivíduo, não intitulado
Comentários:

Land ownership: state, communal / village, individual, not titled, individual, titled

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

Diminuído
Elevado aumentado
Comentários/especificar:

Maize yields increase by 25-50% where stemborer is the only problem and by 300% in areas affected by stemborer and striga weed

Produção de forragens

Diminuído
Elevado aumentado
Comentários/especificar:

All-year round quality fodder for cattle (napier grass and desmodium)

Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

Reduced fertilizer inputs thanks to nitrogen-fixing by desmodium

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado aumentado
Comentários/especificar:

Selling cereal grains, desmodium seed, napier grass (if not fed to own livestock), and milk

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

Weeding is minimized

Impactos socioculturais

Social capital generated through common learning and implementing agricultural “best practices”

reduced
improved

Impactos ecológicos

Solo

Umidade do solo

Diminuído
Elevado aumentado
Comentários/especificar:

Cover crop, live mulch

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Cover crop, live mulch

Perda de solo

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

Soil protected from erosion through desmodium (cover crop) and napier grass (barrier)

Ciclo e recarga de nutrientes

Diminuído
Elevado aumentado

Matéria orgânica do solo/carbono abaixo do solo

Diminuído
Elevado aumentado
Clima e redução de riscos de desastre

Velocidade do vento

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

Reduced wind impacts due to napier barriers

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)

Comentários:

Technology is tolerant to climatic extremes.

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:

muito 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

De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 0-10%
Comentários:

100% of land user families have adopted the Technology without any external material support

There is a strong trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: To date it has been adopted by over 29,000 smallholder farmers in East Africa, mostly without incentives. Where the technology is being introduced for the first time, farmers only need demonstration and technology information

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa-chave do recurso
Improves cereal productivity
Enables production of year-round quality fodder - thereby allowing for integration with livestock husbandry
Diversifies income streams and enables smallholders to enter into the cash economy
Improves soil fertility; protects fragile soils from erosion and enables a minimum tillage system
The technology is appropriate to resource-poor smallholder farmers as it is based on locally available plants, affordable external inputs, and fits well with traditional mixed cropping systems practiced in SSA.

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?
Napier grass is an aggressive plant that spreads through rhizomes under the ground regular control and weeding.
The older napier stems and leaves are less palatable for livestock regularly cut young, tender leaves and stems.
Minor adjustment of the smallholder farming system to introduce desmodium in traditional maize-bean intercrops desmodium (fodder crop) and beans (food crop, important protein source) can both be intercropped with maize. In areas where striga weed is not a problem, farmers can plant desmodium after every 3 or 5 rows of maize, and use the other rows for beans. Stemborers will still be repelled

7. Referências e links

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

Prof. Zeyaur R. Khan (Principal Scientist and Programme Leader) and Jimmy Pittchar, Push-pull Programme, International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE), Mbita Point, Kenya; zkhan@mbita.mimcom.net; jpittchar@mbita.mimcom.net; jpittchar@icipe.org

Título, autor, ano, ISBN:

Prof. Zeyaur R. Khan (Principal Scientist and Programme Leader) and Jimmy Pittchar, Push-pull Programme, International Centre of Insect Physiology & Ecology (ICIPE), Mbita Point, Kenya; zkhan@mbita.mimcom.net; jpittchar@mbita.mimcom.net; jpittchar@icipe.org

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