The Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Conservation Tillage with Magoye Ripper (Замбия)

Minimum tillage

Описание

Conservation Tillage with the Magoye Ripper is an animal draft reduced tillage method that involves the use of the Magoye Ripper to loosen the soil by shattering with a tine instead of ploughing.

The Magoye Ripper is an animal drawn implement used for conservation tillage. The Ripper consists of a frame that is attached to a common plough beam and on this frame is fixed a tine at an angle that penetrates and breaks up the soil when pulled. Only the region where the crop furrow will be is loosened by the tine and by so doing reducing the amount of tillage and disruption of soil structure while preserving the crop residue cover. The frame has some ‘wings’ attached to it that throw the soil out of the ripped furrow to leave it open for planting and collecting of water. Ripping is done in one pass up to a depth of 15cm depending on the strength of the oxen, soil type, hitch assembly settings and the sharpness of the tine.

Purpose of the Technology: Reducing tillage first of all reduces tillage costs and tillage time allowing more time for the farmer to plant early and/or a bigger area. Reducing tillage also reduces the loss of soil organic matter and the destructive effects to the soil structure ultimately improving soil fertility and soil water conservation. Ripping does not invert the soil, hence it does not bury crop residues which further enhance organic matter levels and protect the soil from excessive evaporation and erosion. The open furrow left by the ripper collects water from the adjacent untilled soil much in the same way basins (zai system) are used for water harvesting. This together with the increased rooting depth resulting from the breaking of compacted soil, enhanced infiltration and early planting improves water conservation and hence the resilience of crop to extended dry spells.

Establishment / maintenance activities and inputs: The establishment of ripping based conservation tillage mainly involves the purchase of the ripper frame and the
replaceable tines. Liming acidic soils (low pH soils) followed by a final ploughing will be required to correct the soil pH which otherwise will be difficult to correct once conservation tillage has been established. The main establishment activity involves adopting a new mindset and increasing the knowledge base to apply the technology correctly. Knowledge about alternative weed control practices and herbicide use is particularly cardinal as the farmer will have to adopt new weeding practices and routines in the absence of ploughing. Maintenance activities are more or less the same as conventional tillage except for replacing the tillage tines which wear every now and then. The same applies for the inputs except for the increase in use of herbicides.

Natural / human environment: Ripping is best performed in dry season when the soil is dry although this may not be possible with some of the smaller and/or weak oxen when the soil is too dry. It is therefore recommended for farmers in regions that experience long dry seasons to rip at the end of harvest before the soils get too dry and hard and when the oxen are in good condition before they lose weight and strength due to less feed and water, excessive heat as the dry season progresses.
The ripper is mostly suited to small-scale farmers just adopting Conservation Agriculture (CA) since the tool can be easily adapted to the existing plough beam which most of the farmers already have. The small capital outlay for establishing the system makes it suited to resource poor and risk-averse farmers.

Местоположение

Местоположение: Mazabuka/Magoye, Zambia/Southern Province, Замбия

Число исследованных участков, где применяется Технология:

Географическая привязка выбранных участков
  • 27.60569, -16.03342

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (approx. 0,1-1 км2)

На постоянно охраняемой территории?:

Продолжительность применения Технологии: 10-50 лет назад

Тип внедрения/ применения
A field after ripping with the Magoye Ripper (Arthur Chomba (Box 670577, Mazabuka, Zambia))

Классификация Технологии

Основная цель
  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • снижение риска стихийных бедствий
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
Землепользование

  • Пахотные угодья и плантации
    • Однолетние культуры
    Число урожаев за год: 1
Водоснабжение
  • богарные земли
  • сочетание богарных и орошаемых земель
  • полное орошение

Цель, связанная с деградацией земель
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
  • адаптация к деградации земель
  • не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
  • водная эрозия почв - ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ухудшение химических свойств почв - Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
  • ухудшение физических свойств почв - Фу: уплотнение
  • биологическая деградация - Бф: утрата биологической составляющей почв
Категория УЗП
  • Минимальная обработка почв
Мероприятия УЗП
  • Агрономические мероприятия - A2: Органическое вещество/ почвенное плодородие, A3: Поверхностная обработка почв (A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)), А7: Другие

Технический рисунок

Технические характеристики

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты:
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: Kwacha
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 5.0 Kwacha
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 2.40
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
The weed control method employed is the main determinate factor depending on whether the farmer uses hand hoe or herbicides. Abandoning ploughing leads to higher weed densities leading to increased labour requirements/recurrent costs if hand weeding is used. However, with herbicides the weeding labour demand and costs cost are much lower by a factor of about 5. Another major cost is that of fertilizer which makes up about half the cost hence the total cost will vary significantly depending on fertilizer cost.
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. Purchase magoye ripper (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  2. Purchase knapsack sprayer (Сроки/ повторяемость проведения: None)
Стоимость вложений и затрат по запуску
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Kwacha) Общая стоимость на единицу (Kwacha) % затрат, оплаченных землепользователями
Оборудование
Magoye ripper Tool 1,0 50,0 50,0 100,0
Knapsack sprayer Tool 1,0 80,0 80,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 130.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 26.0
Текущее обслуживание
  1. slashing and spreading residues (Сроки/ повторяемость проведения: May-June yearly after harvest)
  2. Ripping (Сроки/ повторяемость проведения: May-June after harvest)
  3. Liming (Сроки/ повторяемость проведения: Nov-Dec before planting)
  4. Planting and fertilizing (Сроки/ повторяемость проведения: Nov-Dec at onset of rains)
  5. chemical weeding (Сроки/ повторяемость проведения: 3 times)
  6. harvesting (Сроки/ повторяемость проведения: April-May)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Kwacha) Общая стоимость на единицу (Kwacha) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Slashing and spreading residues ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Ripping ha 1,0 50,0 50,0 100,0
Liming ha 1,0 42,0 42,0 100,0
Planting and fertilizing ha 1,0 40,0 40,0 100,0
Посадочный материал
Seeds kg 20,0 2,5 50,0 100,0
Удобрения и ядохимикаты
Fertilizer kg 400,0 0,8 320,0 100,0
Другие
Herbicides liters 5,0 6,0 30,0 100,0
Labour: Chemical weeding ha 1,0 24,0 24,0 100,0
Labour: Harvesting ha 1,0 20,0 20,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 596.0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 119.2

Природные условия

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная
  • полузасушливая
  • засушливая
Дополнительные характеристики климата
Average rainfall 700mm, summer rains from November to March.
Thermal climate class: subtropics. 3 distinct seasons – summer, winter and one rainy season
Склон
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Высота над уровнем моря
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
  • в условиях выпуклого рельефа
  • в ситуациях вогнутого рельефа
  • не имеет значения
Мощность почв
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
  • на поверхности
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Доступность поверхностных вод
  • избыток
  • хорошая
  • средняя
  • недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
  • питьевая вода хорошего качества
  • питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
  • исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
  • непригодная для использования
Качество воды относится к:
Является ли солёность воды проблемой?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
  • < 10% всех доходов
  • 10-50% всех доходов
  • > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
  • очень плохой
  • плохой
  • средний
  • обеспеченный
  • весьма обеспеченный
Уровень механизации
  • ручной труд
  • тягловая сила
  • механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
  • Осёдлый
  • Полукочевой
  • Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
  • кооператив
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол
  • женщины
  • мужчины
Возраст
  • дети
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Масштаб
  • мелкое
  • среднего размера
  • крупное
Собственность на землю
  • государственная
  • частной компании
  • общинная/ поселковая
  • коллективная
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Права на землепользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
  • Land is apportioned by traditional leaders
Права на водовользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
  • Land is apportioned by traditional leaders
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание

плохой
x
хорошая
образование

плохой
x
хорошая
технические консультации

плохой
x
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
x
хорошая
рынки

плохой
x
хорошая
электроснабжение

плохой
x
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
x
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
x
хорошая
финансовые услуги

плохой
x
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
Продуктивность сельскохозяйственных культур
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : 1.8ton/ha
Количество после применения УЗП: 2ton/ha
mostly due to early planting

производство кормов
снизил.
x
увеличил.


crop residues needed for soil cover

риск потери продуктивности
увеличил.
x
снизил.


Better tolerance to dry spells

площадь, используемая для производства продукции (земли, добавленные в оборот/ пользование)
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : None
Количество после применения УЗП: 20%

сельскохозяйственные издержки
увеличил.
x
снизил.


purchase of herbicides

доходы хозяйства
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : None
Количество после применения УЗП: 15%
due to lower tillage cost, better yield

объем работ
увеличил.
x
снизил.


only if herbicicdes are used for weeding

Социальное и культурное воздействие
продовольственная безопасность/ самообеспечение
снизил.
x
улучшил.


due to improved yields and more time and labour to diversify

возможности отдыха и рекреации
снизил.
x
улучшил.


Less time spent preparing land

смягчение конфликтов
ухудшил.
x
улучшил.


competition for crop residues with neighbours cattle

Improved livelihoods and human well-being
decreased
x
increased


Technology not yet been applied on a large enough area to make significant impact at community level but increased farm incomes among farmers has led to better education and health among household members.

Экологическое воздействие
качество воды
снизил.
x
увеличил.


due to improved good drainage

сбор воды/ водоудержание (поверхностный сток, роса, снег и т.д.)
снизил.
x
улучшил.


open furows collect water

поверхностный сток
увеличил.
x
снизил.


due to better soil cover

водный дренаж
снизил.
x
улучшил.


due to improved soil structure

уровень грунтовых/ подземных вод
снизился
x
восстановился


not applied extensively

испарение
увеличил.
x
снизил.


due to better soil cover

влажность почв
снизил.
x
увеличил.


due to resulting improved soil srtucture

почвенный покров
снизил.
x
улучшил.


Due to non-inversion tillage

утрата почв
увеличил.
x
снизил.


Due to less soil disturbance and better soil cover

образование корки на поверхности почв/ запечатывание
увеличил.
x
сократил.


Due to less soil disturbance

уплотнение почв
увеличил.
x
сократил.


Due to less soil disturbance

круговорот/ восполнение питательных веществ
снизил.
x
увеличил.


Due to less soil disturbance

засоленность
увеличил.
x
снизил.


due to resulting good drainage

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод
снизил.
x
увеличил.


Due to less soil disturbance

биомасса/ содержание углерода в надземной биомассе
снизил.
x
увеличил.


Due to less soil disturbance

разнообразие фауны
снизил.
x
увеличил.


due to increased soil organic matter (SOM)

Waterlogging
increased
x
decreased


Open furrow collect water in times of excess rainfal

Soil erosion locally
increased
x
decreased


If furrow are made along the slope

Влияние за пределами территории применения
доступность воды (подземные воды, источники)
снизил.
x
увеличил.


only if applied on a large scale

надежность и постоянство водотоков (включая слабые водотоки)
снизил.
x
увеличил.


only if applied on a large scale

затопление участков ниже по течению (нежелательное)
увеличил.
x
сократил.


only if applied on a large scale

отложение наносов ниже по течению
увеличил.
x
снизил.


only if applied on a large scale

загрязнение подземных/ речных вод
увеличил.
x
сократил.


only if applied on a large scale

ущерб прилегающим полям
увеличил.
x
сократил.


only if applied on a large scale

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Timely planting enables larger areas to be planted and better yields. In the long term, improved soil fertility and soil structure results in sustained improved yields. However, if herbicides are not used, the costs and labour requirements of weeding can result in negative benefits.

Изменение климата

Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось

очень плохо
очень хорошо
Ответ: не известно
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
местные ливневые дожди

очень плохо
x
очень хорошо
местные ураганы

очень плохо
очень хорошо
Ответ: не известно
засухи

очень плохо
x
очень хорошо
регулярные наводнения (выход рек из берегов)

очень плохо
x
очень хорошо
Другие воздействия, связанные с изменением климата
сокращение вегетационного периода

очень плохо
x
очень хорошо

Внедрение и адаптация

Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
  • отдельные случаи/ эксперимент
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
К каким именно изменяющимся условиям среды?
  • изменения климата/ экстремальные погодные явления
  • изменяющиеся условия рынка
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)

Заключительные положения и извлечённые уроки

Сильные стороны: по мнению землепользователей
  • Enables early planting

    How can they be sustained / enhanced? planting with the first heavy rainfall in November
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • necessitates early planting

    How can they be sustained / enhanced? Plant in November or early December with the onset of rainfall
  • fewer operations hence lower costs

    How can they be sustained / enhanced? continuous emphasis on early land preparation (May to July/August)
  • conserves water and soil

    How can they be sustained / enhanced? encourage crop diversification and crop rotation legumes
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
  • weeding is difficult when herbicides are not used train land users on how to use herbicides
  • ripping is hardly attained in heavy soils in October rip between May and July
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • weed pressure encourage land users to use herbicides and continuous weeding

Справочные материалы

Составитель
  • Silenga Wamunyima
Editors
Рецензент
  • Fabian Ottiger
  • Alexandra Gavilano
Продолжительность применения Технологии: 15 января 2013 г.
Последнее обновление: 14 августа 2019 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ключевые ссылки
  • Impact study on the acceptance of the Magoye Ripper, Piet Stevens, David Samazaka, Ab Wanders, Douglas Moono, 2002: GART/free
  • Social-economic analysis of conservation agriculture in southern Africa, FAO, 2011: FAO/free online
  • Conservation farming in Zambia, Steven Haggblade, Gelson Tembo, October 2003: INDABA Project, Michigan State University/free online.
  • Conservation farming in Zambia, Conservation farming unit (CFU), 2011: cfu@zamnet.zm
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International