Water harvesting structures (semi-circular bunds) implemented at the Faqua’a site in Palestine using soil and stones (Left) and soil only (Right). (ARIJ)

Rainwater Harvesting for Olive Production (巴勒斯坦国)

描述

Microcatchment water harvesting captures, stores and allows safe overflow of excess surface runoff collected during heavy rainfall events. The intercepted and deep-infiltrated water enhances soil moisture at/around the microcatchment structure. This eventually boosts plant productivity in dry areas, mitigates land degradation, and benefits the local farming communities’ livelihoods

In Palestine, rainfed olives are traditionally cultivated within undulating landscapes with an average annual precipitation ranging between 400 and 700 mm. Olive trees are well known for their resilience to droughts. However, degraded and steeply sloping areas have limited water infiltration and storage capacity: a large proportion of rain forms surface runoff, further speeding up land degradation through erosion and the removal of fertile topsoil, leading to decreased soil health and productivity. The International Center of Agriculture Research in Dry Areas (ICARDA) among others, recognised these issues and superimposed microcatchment water harvesting structures on existing rainfed olive trees in marginal and degraded drylands of Palestine. This technique aims to improve yields by increasing soil moisture through capturing runoff and enhancing infiltration. Thereby, it also decreases the potential for land degradation through surface runoff. This has positive impacts on the local land users and land owners. These are often considered marginalised groups because they lack access to off-farm work and finance to invest in their farms. Additionally, these farmers are directly experiencing the negative impacts of climate change, such as more frequent droughts which can be linked to declining yields, and decreasing farm income. Depending on local climate, topographic and soil conditions, olive trees are usually spaced 5-10 meters apart to avoid competition for water.
The land is first surveyed and then the microcatchment water harvesting structures (technically termed “semi-circular bunds”) are designed with the tips of the structures on the contour. They are constructed around 0.5 meters downslope of each olive tree in a semi-circle of around 4 meters diameter. The structures are created through stone foundation and bunds topped with a compacted soil layer. The height of the structures varies between 0.3 meters and 1.2 meters. As a first step, stones are placed and fixed in a semi-circular shape. Secondly, the soil inside the structure is slightly levelled. Thirdly, more stones are placed to heighten the bunds. Lastly, excavated and surround soil is put over the stones and thoroughly compacted. The estimation of establishment cost is 7 USD per meter of bund, implying a total cost of approximately 7000 USD per hectare.
The life-duration of the water harvesting system implemented in highly sloping areas, is estimated at 15 years with yearly maintenance cost estimated at 3 USD per tree – 300 USD per hectare. Without maintenance, the life-cycle of the system will be less.
Land users appreciate the technology because it improves their olive yields and thus income. They state that the topsoil maintained in situ, and the improved soil moisture, have positive effects on their harvest. Land users also acknowledge that implementing and maintaining increases the workload. Nevertheless, due to the local material requirements, the costs are low and thus perceived as positive.
Data presented in this documentation are partly made available under the project 'Testing and Out-scaling in situ Water Harvesting Technologies in Palestine' led by ICARDA in collaboration with the Applied Research Institute Jerusalem, Palestinian Ministry of Agriculture, and National Agricultural Research Centre in Palestine. The project is under the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) – a regional project “Implementing the 2030 Agenda for water efficiency/productivity and water sustainability in NENA countries” directly under the Regional Water Scarcity Initiative. The Swedish International Development Cooperation Agency funded the project.

地点

地点: 巴勒斯坦国

分析的技术场所数量: 单一场所

选定地点的地理参考
  • 35.23605, 31.95392

技术传播: 均匀地分布在一个区域 (approx. 0.1-1 平方千米)

在永久保护区?:

实施日期: 2021

介绍类型
An older water harvesting structure (ARIJ)
Freshly implemented water harvesting structure (ARIJ)

技术分类

主要目的
  • 改良生产
  • 减少、预防、恢复土地退化
  • 保护生态系统
  • 结合其他技术保护流域/下游区域
  • 保持/提高生物多样性
  • 降低灾害风险
  • 适应气候变化/极端天气及其影响
  • 减缓气候变化及其影响
  • 创造有益的经济影响
  • 创造有益的社会影响
土地利用
同一土地单元内混合使用的土地: 否

  • 农田
    • 乔木与灌木的种植: 橄榄树
    采用间作制度了吗?: 否
    采用轮作制度了吗?: 否
供水
  • 雨养
  • 混合雨水灌溉
  • 充分灌溉

土地退化相关的目的
  • 防止土地退化
  • 减少土地退化
  • 修复/恢复严重退化的土地
  • 适应土地退化
  • 不适用
解决的退化问题
  • 土壤水蚀 - Wt:表土流失/地表侵蚀 , Wg:冲沟侵蚀/沟蚀 , Wm:块体运动/滑坡
  • 土壤风蚀 - Et:表土流失
SLM组
  • 森林种植管理
  • 横坡措施
  • 集水
SLM措施
  • 结构措施 - S2:堤、岸, S7:集水/供水/灌溉设备

技术图纸

技术规范
Microcatchment rainwater harvesting design, with detailed cross-sectional (left) and top (right) views; definition of dimensions
Microcatchment rainwater harvesting design in hillslope direction; definition of spacing constrained by the local ‘soil pocket’ hillslope pattern.
Microcatchment rainwater harvesting design from a top view; definition of minimum microcatchment areas contributing to the rainwater harvesting pits.
Microcatchment rainwater harvesting design, with detailed cross-sectional (left) and top (right) views; definition of dimensions.

技术建立与维护:活动、投入和费用

投入和成本的计算
  • 计算的成本为:每个技术区域 (尺寸和面积单位:1 Hectare
  • 成本计算使用的货币:美元
  • 汇率(换算为美元):1 美元 = 不适用
  • 雇用劳工的每日平均工资成本:不适用
影响成本的最重要因素
不适用
技术建立活动
  1. Field survey for contours (时间/频率: None)
  2. Place Stones (时间/频率: None)
  3. Soil Removal (时间/频率: None)
  4. Stone bund around tree (时间/频率: None)
  5. Stone bund topped with excavated soil (时间/频率: None)
总技术建立成本(估算)
7000.0
技术维护活动
  1. Incidental repairs (时间/频率: None)
总技术维护成本(估算)
300.0

自然环境

年平均降雨量
  • < 250毫米
  • 251-500毫米
  • 501-750毫米
  • 751-1,000毫米
  • 1,001-1,500毫米
  • 1,501-2,000毫米
  • 2,001-3,000毫米
  • 3,001-4,000毫米
  • > 4,000毫米
农业气候带
  • 潮湿的
  • 半湿润
  • 半干旱
  • 干旱
关于气候的规范
不适用
斜坡
  • 水平(0-2%)
  • 缓降(3-5%)
  • 平缓(6-10%)
  • 滚坡(11-15%)
  • 崎岖(16-30%)
  • 陡峭(31-60%)
  • 非常陡峭(>60%)
地形
  • 高原/平原
  • 山脊
  • 山坡
  • 山地斜坡
  • 麓坡
  • 谷底
海拔
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
......应用的技术
  • 凸形情况
  • 凹陷情况
  • 不相关
土壤深度
  • 非常浅(0-20厘米)
  • 浅(21-50厘米)
  • 中等深度(51-80厘米)
  • 深(81-120厘米)
  • 非常深(> 120厘米)
土壤质地(表土)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
土壤质地(地表以下>20厘米)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
表土有机质含量
  • 高(>3%)
  • 中(1-3%)
  • 低(<1%)
地下水位
  • 表面上
  • < 5米
  • 5-50米
  • > 50米
地表水的可用性
  • 过量
  • 中等
  • 匮乏/没有
水质(未处理)
  • 良好饮用水
  • 不良饮用水(需要处理)
  • 仅供农业使用(灌溉)
  • 不可用
水质请参考: 地表水
盐度是个问题吗?

洪水发生
物种多样性
  • 中等
栖息地多样性
  • 中等

应用该技术的土地使用者的特征

市场定位
  • 生计(自给)
  • 混合(生计/商业)
  • 商业/市场
非农收入
  • 低于全部收入的10%
  • 收入的10-50%
  • > 收入的50%
相对财富水平
  • 非常贫瘠
  • 贫瘠
  • 平均水平
  • 丰富
  • 非常丰富
机械化水平
  • 手工作业
  • 畜力牵引
  • 机械化/电动
定栖或游牧
  • 定栖的
  • 半游牧的
  • 游牧的
个人或集体
  • 个人/家庭
  • 团体/社区
  • 合作社
  • 员工(公司、政府)
性别
  • 女人
  • 男人
年龄
  • 儿童
  • 青年人
  • 中年人
  • 老年人
每户使用面积
  • < 0.5 公顷
  • 0.5-1 公顷
  • 1-2 公顷
  • 2-5公顷
  • 5-15公顷
  • 15-50公顷
  • 50-100公顷
  • 100-500公顷
  • 500-1,000公顷
  • 1,000-10,000公顷
  • > 10,000公顷
规模
  • 小规模的
  • 中等规模的
  • 大规模的
土地所有权
  • 公司
  • 社区/村庄
  • 团体
  • 个人,未命名
  • 个人,有命名
土地使用权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
用水权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
进入服务和基础设施的通道
健康

贫瘠
x
教育

贫瘠
x
技术援助

贫瘠
x
就业(例如非农)

贫瘠
x
市场

贫瘠
x
能源

贫瘠
x
道路和交通

贫瘠
x
饮用水和卫生设施

贫瘠
x
金融服务

贫瘠
x

影响

社会经济影响
作物生产
降低
x
增加

作物质量
降低
x
增加

生产故障风险
增加
x
降低


Improved soil moisture provides resilience for droughts, reducing failure risk

土地管理
妨碍
x
简化


Not damaging the bunds may hinder land management

农业投入费用
增加
x
降低


Inputs for repair and implementation is required

农业收入
降低
x
增加


Because soil moisture is increased, yield is as well and risk is decreased

工作量
增加
x
降低


Building and repairing the bunds requires labour

社会文化影响
食品安全/自给自足
减少
x
改良

SLM/土地退化知识
减少
x
改良


Local farmers were included in the process, improving their knowledge

社会经济弱势群体的情况(性别、年龄、地位、种族等)
恶化
x
改良

生态影响
水的回收/收集(径流、露水、雪等)
减少
x
改良

地表径流
增加
x
降低

土壤水分
降低
x
增加

土壤覆盖层
减少
x
改良

土壤流失
增加
x
降低

土壤堆积
降低
x
增加

场外影响
水的可用性(地下水、泉水)
降低
x
增加

下游洪水(不希望)
增加
x
减少

成本效益分析

与技术建立成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

长期回报
非常消极
x
非常积极

与技术维护成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

长期回报
非常消极
x
非常积极

气候变化

渐变气候
年降雨量 减少

非常不好
x
非常好
气候有关的极端情况(灾害)
局地暴雨

非常不好
x
非常好

采用和适应

采用该技术的地区内土地使用者的百分比
  • 单例/实验
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
在所有采用这种技术的人当中,有多少人在没有获得物质奖励的情况下采用了这种技术?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
最近是否对该技术进行了修改以适应不断变化的条件?
什么样的变化条件?
  • 气候变化/极端气候
  • 不断变化的市场
  • 劳动力可用性(例如,由于迁移)

结论和吸取的教训

长处: 土地使用者的观点
  • Increased yield
  • Decreased land degradation
长处: 编制者或其他关键资源人员的观点
  • Reduced and reversed land degradation
  • Increased yield
弱点/缺点/风险: 土地使用者的观点如何克服
  • Increases the workload In the current state this cannot be overcome. However, alternative structures may be considered e.g., pre -fixed.
  • Limited availability of suitable stones The purchase of stones or alternative materials such as wood or clay, or alternative structures such as pits.
弱点/缺点/风险: 编制者或其他关键资源人员的观点如何克服

参考文献

编制者
  • Joren Verbist
Editors
审查者
  • William Critchley
  • Rima Mekdaschi Studer
实施日期: Sept. 12, 2022
上次更新: May 25, 2023
资源人
WOCAT数据库中的完整描述
链接的SLM数据
文件编制者
机构 项目
主要参考文献
  • Boubaker Dhehibi, Mira Haddad, Abdallah Alimari, Sameer Shadeed, Stefan Strohmeier, Issam Nofal, Anas Sayeh, Ibtisam I. O. AbuAlhaija, Mohammad Besharat, Imad Ghenma, Vinay Nangia. (6/3/2023). Potential Of Water Harvesting as a Strategic Tool for Resilience, Sustainable Livelihoods, and Drought Mitigation in the Olive Farming System in Palestine. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).: https://hdl.handle.net/20.500.11766/68288
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International