Integrated soil fertility management (ISFM)
(เคนยา)
Machanganyiko ya mbolea ya ngombe na fertilizer
คำอธิบาย
Integrated soil fertility management constitutes a group of management practices aimed at increasing soil fertility and crop productivity with the local context in mind. These practices integrate the use of organic inputs, fertilizers, and better quality seeds with all inputs managed following good farming practices.
Integrated Soil Fertility Management (ISFM) is applied in arable cropping systems. In this example it was rigorously tested in maize cropping systems in Kenya. The main features of ISFM are the integration of organic inputs to increase or maintain soil fertility and provide a background of nutrient release, with mineral fertilizers to meet peak plant demand together with high quality seeds that can utilize the inputs well. The main objectives are to increase crop yield while maintaining or improving soil fertility. This is important because four long-term trials in Kenya have shown that long-term maize yields decline in both low-input systems and systems with high mineral N inputs but without organic inputs. In contrast, systems with farmyard manure application maintained yields over two decades and maintained significantly higher soil fertility. It has also been shown that the input of organic resources with a low C:N ratio, such as farmyard manure, is more effective in maintaining yields and soil fertility than mineral fertilizer inputs. Thus, the main inputs are organic resources with a low C:N ratio (ideally farmyard manure, but green manures such as Tithonia sp. or Calliandra sp. can also be used), while mineral fertilizers and high quality seeds are also needed. A major activity is the incorporation of organic resources before planting, which requires additional labour. ISFM offers significantly higher yields, and yield maintenance over time, while maintaining or increasing soil fertility. However, it is important to note that the advantage of ISFM over mineral fertilizer use becomes apparent only in the long term (e.g., after 5 to 10 years of continuous cropping). This is because mineral fertilizer inputs may initially mask the loss of soil fertility. This long-term perspective has to be kept in mind when considering the main perceived disadvantage of ISFM - that is the need for manure input and labour for its incorporation, which does not immediately result in higher yields compared to mineral fertilizer application alone.
สถานที่
สถานที่: Embu city; Mavuria; close to Siaya; close to Busia, Embu County; Siaya County; Busia County, เคนยา
ตำนวนการวิเคราะห์เทคโนโลยี: 2-10 แห่ง
ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของสถานที่ที่ถูกเลือ
-
37.45897, -0.51723
-
37.66346, -0.79304
-
34.19082, 0.57461
-
34.42122, 0.14272
การเผยแพร่ของเทคโนโลยี: ใช้ ณ จุดที่เฉพาะเจาะจงหรือเน้นไปยังบริเวณพื้นที่ขนาดเล็ก
In a permanently protected area?: ไม่ใช่
วันที่ในการดำเนินการ: 2002
ประเภทของการแนะนำ
-
ด้วยการริเริ่มของผู้ใช้ที่ดินเอง
-
เป็นส่วนหนึ่งของระบบแบบดั้งเดิมที่ทำก้นอยู่ (> 50 ปี)
-
ในช่วงการทดลองหรือการทำวิจัย
-
ทางโครงการหรือจากภายนอก
ISFM treatment with farmyard manure inputs of 4t carbon input per ha and year in combination with inputs of 120 mineral N per ha and season (as Ca NH4 NO3). The 4 t carbon correspond roughly to 17 t per ha of dry matter and 40 t of fresh matter. (Moritz Laub)
Treatment that received only mineral N input but no organic resources (Moritz Laub)
จุดประสงค์หลัก
-
ปรับปรุงการผลิตให้ดีขึ้น
-
ลด ป้องกัน ฟื้นฟู การเสื่อมโทรมของที่ดิน
-
อนุรักษ์ระบบนิเวศน์
-
ป้องกันพื้นที่ลุ่มน้ำ/บริเวณท้ายน้ำ โดยร่วมกับเทคโนโลยีอื่นๆ
-
รักษาสภาพหรือปรับปรุงความหลากหลายทางชีวภาพ
-
ลดความเสี่ยงของภัยพิบัติ
-
ปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลก สภาพภูมิอากาศที่รุนแรงและผลกระทบ
-
ชะลอการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลกและผลกระทบ
-
สร้างผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจที่เป็นประโยชน์
-
สร้างผลกระทบทางด้านสังคมที่เป็นประโยชน์
การใช้ที่ดิน
Land use mixed within the same land unit: ไม่ใช่
-
พื้นที่ปลูกพืช
- การปลูกพืชล้มลุกอายุปีเดียว: cereals - maize, cereals - millet, cereals - sorghum. Cropping system: Continuous maize/sorghum/millet
จำนวนของฤดูเพาะปลูกต่อปี: 2
Is intercropping practiced? ไม่ใช่
Is crop rotation practiced? ไม่ใช่
-
อื่น ๆ - ระบุ: Mixed crop-livestock farms
ข้อสังเกต: Manure can come from animals that are grazed or from animals kept in a zero-grazing system.
การใช้น้ำ
-
จากน้ำฝน
-
น้ำฝนร่วมกับการชลประทาน
-
การชลประทานแบบเต็มรูปแบบ
ความมุ่งหมายที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมโทรมของที่ดิน
-
ป้องกันความเสื่อมโทรมของที่ดิน
-
ลดความเสื่อมโทรมของดิน
-
ฟื้นฟูบำบัดที่ดินที่เสื่อมโทรมลงอย่างมาก
-
ปรับตัวกับสภาพความเสื่อมโทรมของที่ดิน
-
ไม่สามารถใช้ได้
ที่อยู่ของการเสื่อมโทรม
-
การเสื่อมโทรมของดินทางด้านเคมี - Cn (Fertility decline): ความอุดมสมบูรณ์และปริมาณอินทรียวัตถุในดินถูกทำให้ลดลงไป (ไม่ได้เกิดจากสาเหตุการกัดกร่อน)
-
การเสื่อมโทรมของดินทางด้านชีวภาพ - Bl (Loss of soil life): การสูญเสียสิ่งมีชีวิตในดิน
กลุ่ม SLM
-
การจัดการปลูกพืชร่วมกับปศุสัตว์
-
การจัดการความอุดมสมบรูณ์ของดินแบบผสมผสาน
-
การปรับปรุงพันธุ์พืชหรือพันธุ์สัตว์ต่าง ๆ
มาตรการ SLM
-
มาตรการจัดการพืช - A2: อินทรียวัตถุในดิน/ความอุดมสมบูรณ์ในดิน, A5: การจัดการเมล็ดพันธุ์ การปรับปรุงพันธุ์, A6: Residue management (A 6.2: grazed)
แบบแปลนทางเทคนิค
ข้อมูลจำเพาะด้านเทคนิค
Organic resources are distributed equally across the field and then incorporated (usually by hand hoe). Full ISFM integrates this with improved maize varieties and small doses of mineral fertilizer.
Author: Moritz Laub
การจัดตั้งและการบำรุงรักษา: กิจกรรม ปัจจัยและค่าใช้จ่าย
การคำนวนต้นทุนและค่าใช้จ่าย
- ค่าใช้จ่ายถูกคำนวน ต่อพื้นที่ที่ใช้เทคโนโลยี (หน่วยของขนาดและพื้นที่: hectare)
- สกุลเงินที่ใช้คำนวณค่าใช้จ่าย KSH
- อัตราแลกเปลี่ยน (ไปเป็นดอลลาร์สหรัฐ) คือ 1 ดอลลาร์สหรัฐ = 135.0 KSH
- ค่าจ้างเฉลี่ยในการจ้างแรงงานต่อวันคือ 500
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อค่าใช้จ่าย
Local labor prices. Local availability of livestock. Local fertilizer and seed prices.
กิจกรรมเพื่อการจัดตั้ง
-
Training on (green/farmyard) manure handling and incorporation (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: any)
ปัจจัยและค่าใช้จ่ายของการจัดตั้ง (per hectare)
ปัจจัยนำเข้า |
หน่วย |
ปริมาณ |
ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย (KSH) |
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดต่อปัจจัยนำเข้า (KSH) |
%ของค่าใช้จ่ายที่ก่อให้เกิดขึ้นโดยผู้ใช้ที่ดิน |
อื่น ๆ
|
Training on ISFM and organic resource management |
|
|
|
|
|
|
|
|
กิจกรรมสำหรับการบำรุงรักษา
-
Organic resource preparation (e.g. chopping of green manure, farmyard manure management) (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Before planting)
-
Organic resource application and incorporation to about 15 cm soil depth (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: Before planting)
-
Application of mineral fertilizer (ช่วงระยะเวลา/ความถี่: During peak demand)
ปัจจัยและค่าใช้จ่ายของการบำรุงรักษา (per hectare)
ปัจจัยนำเข้า |
หน่วย |
ปริมาณ |
ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย (KSH) |
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดต่อปัจจัยนำเข้า (KSH) |
%ของค่าใช้จ่ายที่ก่อให้เกิดขึ้นโดยผู้ใช้ที่ดิน |
แรงงาน
|
Manual labor for manure incorporation |
labor days per ha |
10.0 |
500.0 |
5000.0 |
|
วัสดุด้านพืช
|
Hybrid maize seeds |
kg per ha |
25.0 |
450.0 |
11250.0 |
|
ปุ๋ยและสารฆ่า/ยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (ไบโอไซด์)
|
Manure (green/farmyard) per ha and season |
t dry matter |
2.0 |
5500.0 |
11000.0 |
|
Mineral N (estimate ideal input) |
kg per ha and season |
30.0 |
300.0 |
9000.0 |
|
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการบำรุงรักษาสภาพเทคโนโลยี |
36'250.0 |
|
Total costs for maintenance of the Technology in USD |
268.52 |
|
สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ
ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยรายปี
-
< 250 ม.ม.
-
251-500 ม.ม.
-
501-750 ม.ม.
-
751-1,000 ม.ม.
-
1,001-1,500 ม.ม.
-
1,501-2,000 ม.ม.
-
2,001-3,000 ม.ม.
-
3,001-4,000 ม.ม.
-
> 4,000 ม.ม.
เขตภูมิอากาศเกษตร
-
ชื้น
-
กึ่งชุ่มชื้น
-
กึ่งแห้งแล้ง
-
แห้งแล้ง
ข้อมูลจำเพาะเรื่องภูมิอากาศ
ISFM can likely be used wherever it is feasible to grow maize. It proved most effective in high-rainfall areas > 1200 mm (for maize), because in areas where rainfall was limiting (e.g., Machanga site), the plants were mainly water limited and could not make good use of the additional soil fertility.
ความชัน
-
ราบเรียบ (0-2%)
-
ลาดที่ไม่ชัน (3-5%)
-
ปานกลาง (6-10%)
-
เป็นลูกคลื่น (11-15%)
-
เป็นเนิน (16-30%)
-
ชัน (31-60%)
-
ชันมาก (>60%)
ภูมิลักษณ์
-
ที่ราบสูง/ที่ราบ
-
สันเขา
-
ไหล่เขา
-
ไหล่เนินเขา
-
ตีนเนิน
-
หุบเขา
ความสูง
-
0-100 เมตร
-
101-500 เมตร
-
501-1,000 เมตร
-
1,001-1,500 เมตร
-
1,501-2,000 เมตร
-
2,001-2,500 เมตร
-
2,501-3,000 เมตร
-
3,001-4,000 เมตร
-
> 4,000 เมตร
เทคโนโลยีถูกประยุกต์ใช้ใน
-
บริเวณสันเขา (convex situations)
-
บริเวณแอ่งบนที่ราบ (concave situations)
-
ไม่เกี่ยวข้อง
ความลึกของดิน
-
ตื้นมาก (0-20 ซ.ม.)
-
ตื้น (21-50 ซ.ม.)
-
ลึกปานกลาง (51-80 ซ.ม.)
-
ลึก (81-120 ซ.ม.)
-
ลึกมาก (>120 ซ.ม.)
เนื้อดิน (ดินชั้นบน)
-
หยาบ/เบา (ดินทราย)
-
ปานกลาง (ดินร่วน ทรายแป้ง)
-
ละเอียด/หนัก (ดินเหนียว)
เนื้อดิน (> 20 ซม. ต่ำกว่าพื้นผิว)
-
หยาบ/เบา (ดินทราย)
-
ปานกลาง (ดินร่วน ทรายแป้ง)
-
ละเอียด/หนัก (ดินเหนียว)
สารอินทรียวัตถุในดิน
-
สูง (>3%)
-
ปานกลาง (1-3%)
-
ต่ำ (<1%)
น้ำบาดาล
-
ที่ผิวดิน
-
<5 เมตร
-
5-50 เมตร
-
> 50 เมตร
ระดับน้ำบาดาลที่ผิวดิน
-
เกินพอ
-
ดี
-
ปานกลาง
-
ไม่ดีหรือไม่มีเลย
คุณภาพน้ำ (ยังไม่ได้รับการบำบัด)
-
เป็นน้ำเพื่อการดื่มที่ดี
-
เป็นน้ำเพื่อการดื่มที่ไม่ดี (จำเป็นต้องได้รับการบำบัด)
-
เป็นน้ำใช้เพื่อการเกษตรเท่านั้น (การชลประทาน)
-
ใช้ประโยชน์ไม่ได้
Water quality refers to: surface water
ความเค็มของน้ำเป็นปัญหาหรือไม่?
การเกิดน้ำท่วม
ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์
ความหลากหลายของแหล่งที่อยู่
ลักษณะเฉพาะของผู้ใช้ที่ดินที่ประยุกต์ใช้เทคโนโลยี
เป้าหมายทางการตลาด
-
เพื่อการยังชีพ (หาเลี้ยงตนเอง)
-
mixed (subsistence/ commercial)
-
ทำการค้า/การตลาด
รายได้จากภายนอกฟาร์ม
-
< 10% ของรายได้ทั้งหมด
-
10-50% ของรายได้ทั้งหมด
-
> 50% ของรายได้ทั้งหมด
ระดับของความมั่งคั่งโดยเปรียบเทียบ
-
ยากจนมาก
-
จน
-
พอมีพอกิน
-
รวย
-
รวยมาก
ระดับของการใช้เครื่องจักรกล
-
งานที่ใช้แรงกาย
-
การใช้กำลังจากสัตว์
-
การใช้เครื่องจักรหรือเครื่องยนต์
อยู่กับที่หรือเร่ร่อน
-
อยู่กับที่
-
กึ่งเร่ร่อน
-
เร่ร่อน
เป็นรายบุคคลหรือกลุ่ม
-
เป็นรายบุคคล/ครัวเรือน
-
กลุ่ม/ชุมชน
-
สหกรณ์
-
ลูกจ้าง (บริษัท รัฐบาล)
อายุ
-
เด็ก
-
ผู้เยาว์
-
วัยกลางคน
-
ผู้สูงอายุ
พื้นที่ที่ใช้ต่อครัวเรือน
-
< 0.5 เฮกตาร์
-
0.5-1 เฮกตาร์
-
1-2 เฮกตาร์
-
2-5 เฮกตาร์
-
5-15 เฮกตาร์
-
15-50 เฮกตาร์
-
50-100 เฮกตาร์
-
100-500 เฮกตาร์
-
500-1,000 เฮกตาร์
-
1,000-10,000 เฮกตาร์
-
>10,000 เฮกตาร์
ขนาด
-
ขนาดเล็ก
-
ขนาดกลาง
-
ขนาดใหญ่
กรรมสิทธิ์ในที่ดิน
-
รัฐ
-
บริษัท
-
เป็นแบบชุมชนหรือหมู่บ้าน
-
กลุ่ม
-
รายบุคคล ไม่ได้รับสิทธิครอบครอง
-
รายบุคคล ได้รับสิทธิครอบครอง
สิทธิในการใช้ที่ดิน
-
เข้าถึงได้แบบเปิด (ไม่ได้จัดระเบียบ)
-
เกี่ยวกับชุมชน (ถูกจัดระเบียบ)
-
เช่า
-
รายบุคคล
สิทธิในการใช้น้ำ
-
เข้าถึงได้แบบเปิด (ไม่ได้จัดระเบียบ)
-
เกี่ยวกับชุมชน (ถูกจัดระเบียบ)
-
เช่า
-
รายบุคคล
เข้าถึงการบริการและโครงสร้างพื้นฐาน
ความช่วยเหลือทางด้านเทคนิค
การจ้างงาน (เช่น ภายนอกฟาร์ม)
ผลกระทบ
ผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจและสังคม
การผลิตพืชผล
จำนวนก่อน SLM: 1-2 t maize grain yield per ha and season
หลังจาก SLM: 3-4 t maize grain yield per ha and season
The presented yield values are measured data from long-term experiments. They represent the average across all sites.
See https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429022003598 for details
ค่าใช่จ่ายของปัจจัยการผลิตทางการเกษตร
ผลกระทบด้านสังคมและวัฒนธรรม
ผลกระทบด้านนิเวศวิทยา
การหมุนเวียนและการเติมของธาตุอาหาร
อินทรียวัตถุในดิน/ต่ำกว่าดินชั้น C
จำนวนก่อน SLM: Annual decline of about 2% of initial SOM
หลังจาก SLM: Annual decline reduced to about 0.5% of initial SOM
The presented soil organic carbon values are measured data from long-term experiments. They represent the average across all sites.The general loosing trajectory was a function of the sites being relatively newly established. In sites with low SOM, an increase is possible. Details in https://soil.copernicus.org/articles/9/301/2023/
ความเป็นกรด
จำนวนก่อน SLM: pH around 5
หลังจาก SLM: pH around 6
The presented soil pH values are measured data from long-term experiments. They represent the average across all sites.Comparison between the control and farmyard manure treatments. Details in https://soil.copernicus.org/articles/9/301/2023/
ผลกระทบนอกพื้นที่ดำเนินการ
ผลกระทบของก๊าซเรือนกระจก
จำนวนก่อน SLM: about 2.5 kg CO2-eq emissions per kg of maize grain yield
หลังจาก SLM: about 1.5 kg CO2-eq emissions per kg of maize grain yield
Note that GHG values are expressed in terms of emissions per yield.
รายได้และค่าใช้จ่าย
ผลประโยชน์ที่ได้รับเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่าย
ผลตอบแทนระยะสั้น
ด้านลบอย่างมาก
ด้านบวกอย่างมาก
ผลตอบแทนระยะยาว
ด้านลบอย่างมาก
ด้านบวกอย่างมาก
ผลประโยชน์ที่ได้รับเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
ผลตอบแทนระยะสั้น
ด้านลบอย่างมาก
ด้านบวกอย่างมาก
ผลตอบแทนระยะยาว
ด้านลบอย่างมาก
ด้านบวกอย่างมาก
การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ค่อยเป็นค่อยไป
อุณหภูมิประจำปี เพิ่มขึ้น
สภาพรุนแรงของภูมิอากาศ (ภัยพิบัติ)
การน้อมเอาความรู้และการปรับใช้
เปอร์เซ็นต์ของผู้ใช้ที่ดินในพื้นที่ที่นำเทคโนโลยีไปใช้
-
ครั้งเดียวหรือเป็นการทดลอง
-
1-10%
-
11-50%
-
> 50%
จากทั้งหมดที่ได้รับเทคโนโลยีเข้ามามีจำนวนเท่าใดที่ทำแบบทันที โดยไม่ได้รับการจูงใจด้านวัสดุหรือการเงินใดๆ?
-
0-10%
-
11-50%
-
51-90%
-
91-100%
จำนวนหลังคาเรือนหรือขนาดพื้นที่รวมทั้งหมด
Estimated to be around 20-25% both in Western and central Kenya. Currently increased uptake, mainly due to surges in mineral fertilizer prices.
เทคโนโลยีได้รับการปรับเปลี่ยนเร็วๆ นี้เพื่อให้ปรับตัวเข้ากับสภาพที่กำลังเปลี่ยนแปลงหรือไม่?
สภาพที่กำลังเปลี่ยนแปลงอันไหน?
-
การเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไปและสภาพรุนแรงของภูมิอากาศ
-
การเปลี่ยนแปลงของตลาด
-
การมีแรงงานไว้ให้ใช้ (เนื่องจากการอพยพย้ายถิ่นฐาน)
The trials have been redesigned for intercropping with the MBILI system - results are expected in 2027/8. (Details on MBILI: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429009002809)
บทสรุปหรือบทเรียนที่ได้รับ
จุดแข็ง: มุมมองของผู้ใช้ที่ดิน
-
Maintenance of crop yields in integrated crop-livestock systems.
จุดแข็ง: ทัศนคติของผู้รวบรวมหรือวิทยากรคนอื่นๆ
-
Maintaining soil fertility as the basis of crop production and sustained yields.
จุดด้อย/ข้อเสีย/ความเสี่ยง: มุมมองของผู้ใช้ที่ดินแก้ไขปัญหาได้อย่างไร
-
Advantage compared to mineral fertilizer use not directly visible.
Demonstration on the sites. Farmers training. Farmers trials.
จุดด้อย/ข้อเสีย/ความเสี่ยง: ทัศนคติของผู้รวบรวมหรือวิทยากรคนอื่นๆแก้ไขปัญหาได้อย่างไร
-
Scarcity of organic inputs. Maintaining SOM requires very high input rates.
Combining ISFM with improved inter-cropping systems. Research is currently ongoing.
การอ้างอิง
ผู้ตรวจสอบ
-
William Critchley
-
Rima Mekdaschi Studer
วันที่จัดทำเอกสาร: 19 เมษายน 2024
การอัพเดทล่าสุด: 20 พฤษภาคม 2024
วิทยากร
-
Moritz Laub - ผู้เชี่ยวชาญ SLM
-
Vanlauwe Bernhard - ผู้เชี่ยวชาญ SLM
-
Johan Six - ผู้เชี่ยวชาญ SLM
-
Monicah Mucheru-Muna - ผู้เชี่ยวชาญ SLM
-
Rebecca Yegon - ผู้เชี่ยวชาญ SLM
-
Wycliffe Waswa - ผู้ใช้ที่ดิน
-
Silas Kiragu - ผู้ใช้ที่ดิน
คำอธิบายฉบับเต็มในฐานข้อมูล WOCAT
การจัดทำเอกสารถูกทำโดย
องค์กร
- ETH-Zürich (ETH-Zürich) - สวิตเซอร์แลนด์
โครงการ
- Land Use Based Mitigation for Resilient Climate Pathways (LANDMARC)
การอ้งอิงหลัก
-
Laub, M., Corbeels, M., Mathu Ndungu, S., Mucheru-Muna, M.W., Mugendi, D., Necpalova, M., Van de Broek, M., Waswa, W., Vanlauwe, B., Six, J., 2023. Combining manure with mineral N fertilizer maintains maize yields: Evidence from four long-term experiments in Kenya. Field Crops Research 291, 108788.: For free at: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2022.108788
-
Laub, M., Corbeels, M., Couëdel, A., Ndungu, S.M., Mucheru-Muna, M.W., Mugendi, D., Necpalova, M., Waswa, W., Van de Broek, M., Vanlauwe, B., Six, J., 2023. Managing soil organic carbon in tropical agroecosystems: evidence from four long-term experiments in Kenya. SOIL 9, 301–323.: For free at: https://doi.org/10.5194/soil-9-301-2023
-
Mucheru-Muna, M., Pypers, P., Mugendi, D., Kung’u, J., Mugwe, J., Merckx, R., Vanlauwe, B., 2010. A staggered maize–legume intercrop arrangement robustly increases crop yields and economic returns in the highlands of Central Kenya. Field Crops Research 115, 132–139.: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2009.10.013
ลิงก์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่มีอยู่ในออนไลน์