Understanding the Smallholder Legume-based Mixed Farming System

Abstract

Smallholder farming remains an important and major source of livelihood for many rural poor globally. Worldwide, over 500 million smallholder farms are accounting for 84% of all farms, which operate around 24% of all agricultural land. However, the majority of smallholders are resourresource-constrainedobtain low productivity on often increasingly degraded lands. Legumes play a crucial role for socio-economic and rural development in the low–input–lowoutput smallholder agriculture systems since the provitheyfood, income and fix nitrogen into soils. Development and research actors often neglect that smallholder and their farming systems are heterogeneous in terms of resource endowments and socio-economic characteristics, and blanket recommendations add no value. Against this backdrop, this study explores comprehenand the relationship between smallholder farms, farmers, and their environment(s) to understand the complexities and boundaries and provide targeted recommendations for farm improvement in northern Uganda. Notably, previous and current government agricultural programs in Uganda (such as the National Agricultural Advisory Services, Operation Wealth Creation, and the Parish Development Model), have mostly taken standard ‘one-sizeone-size-fits-allches to agricultural development, and in turn, no significant poverty reduction and rural development has been registered. The aim is to analyse smallholder pigeon pea (Cajanus cajan [L.] Millspaugh) based mixed farming systems and provide targeted recommendations for pro-poor smallholder development in northern Uganda. We adapt the farming systems analytical approach to provide a detailed description of the farmer, the farm and its environment. Specifically, we assessed the role and determinants of membership in farmer groups on pigeon pea yield and technical efficiency, developed a smallholder typology based on resource endowment, socio-economic and environmental variables, assessed smallholder preferences for pigeon pea across the identified farm types, and simulated farm improvement alternatives using the FarmDESIGN multi-objective model. The study uses mixed methods approaches and is based on empirical field research conducted in rural northern Uganda in 2019 and 2020. We conducted a baseline study to develop a hypothesis about the farming system, followed by a quantitative survey of 257 randomly selected pigeon pea producing smallholder households, a detailed characterization with two model farms for multi-objective optimization followed, and a soil-fertility assessment. <br> Results show that smallholder farmers who were members of farmer groups had better access to credit, markets, extension, and price information, compared to non-members. However, the success of farmer groups in northern Uganda is largely limited by access-related factors such as the poor road infrastructure, low access to credit, price and market information. The results further show that both members and non-members were technically inefficient in the production of pigeon pea. Using multivariate statistical approaches, six distinct pigeon pea farm types were generated, in which 54% of the smallholders were low-resourced, with below-average land size, livestock units, and low household income. Smallholders preferred pigeon pea because it is highly nutritious and cheaper compared to other locally available protein sources, it fixes nitrogen, it is relatively easy to harvest and provides more biomass compared to other crops. We identified trade-offs and complementarities; for example, improving soil organic matter through the use of crop residues as mulch instead of using them as livestock fodder, given the low soil organic matter balance of most soils. Our results underline the need for strengthened collective public and private action efforts to enhance smallholders’ access to credit, market information and extension services, for increased and improved social learning and better economies of scale. Additionally, smallholders highlight the need for improved pigeon pea varieties that are pest and drought-resistant and easy to intercrop, especially with cereals. Further, pigeon pea breeding efforts should not solely focus on yield improvement but must address the needs expressed by smallholders. Smallholders across farm types can also target improved livestock feeding which could further improve farm-yard manure and subsequent crop productivity. Results from the FarmDESIGN model confirm the need for program targeting for the low and high resourced farm types to address the specific needs of smallholder farmers. Overall, agricultural programs should be more targeted to the different smallholder types given their different contexts, needs and capacities.

<strong>Kleinbäuerliche gemischte Leguminosenanbausysteme in Uganda : Anwendung eines Whole-Farm-Household Modells</strong> <br /> Kleinbäuerliche Landwirtschaft stellt nach wie vor die Lebensgrundlage für viele arme Menschen in ländlichen Gebieten weltweit dar. Global gibt es über 500 Millionen kleinbäuerliche Betriebe, die 84 % aller landwirtschaftlichen Betriebe ausmachen und etwa 24 % der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche bewirtschaften. Die Mehrheit der kleinbäuerlichen Betriebe verfügen nur über sehr begrenzte Produktionsressourcen und erzielen – oft auf zunehmend degradierten Böden - nur eine geringe Produktivität. Der Anbau von Hülsenfrüchten spielt häufig eine wichtige Rolle in der kleinbäuerlichen Landwirtschaft. Obwohl der Anbau von Hülsenfrüchten für die Nahrungsmittelversorgung und die Einkommen von kleinbäuerlichen Betrieben oft sehr wichtig ist und Stickstoff in den Böden binden kann, wird der Anbau von Hülsenfrüchten in der Entwicklungspraxis und -forschung häufig marginalisiert. Zudem werden kleinbäuerliche Betriebe zumeist nach einzelnen Anbausystemen gruppiert, und dabei die sehr heterogene Ressourcenausstattung und die unterschiedlichen sozioökonomischen Hintergründe der Betriebe vernachlässigt. In Uganda verfolgen Landwirtschaftsprogramme der Regierung (wie die National Agricultural Advisory Services, die Operation Wealth Creation und das Parish Development Model) weitgehend pauschalen Handlungsempfehlungen, ohne dass es in den letzten Jahrzehnten zu einer nennenswerten Armutsbekämpfung und Entwicklung im ländlichen Raum gekommen wäre. <br /> Diese Dissertation untersucht die Beziehungen zwischen kleinbäuerlichen Betrieben und ihrem sozioökonomischen und naturräumlichen Umfeld im Norden Ugandas. Das Ziel dieser Dissertation ist es, insbesondere kleinbäuerliche Betriebe, die Straucherbsen (Cajanus cajan [L.] Millspaugh) in verschiedenen Regionen im Norden Ugandas anbauen, detailliert zu beschreiben und zu analysieren und daraus gezielte Empfehlungen für eine armutsorientierte kleinbäuerliche Entwicklung zu entwickeln. So wird der Einfluss der Mitgliedschaft in Bauernorganisationen auf die Erträge und die technische Effizienz von kleinbäuerlichen Betrieben analysiert, eine Typologie der kleinbäuerlichen Betriebe auf der Grundlage von Ressourcenausstattung, sozioökonomischen Faktoren und Umweltvariablen entwickelt, die Präferenzen der kleinbäuerlichen Betriebe beim Anbau von Straucherbsen bewertet und mit Hilfe des FarmDESIGN Whole-Farm-Household Modells Alternativen zur Verbesserung des Produktion simuliert. Die Studie basiert auf empirischer Feldforschung die in den Jahren 2019 und 2020 im ländlichen Norden Ugandas durchgeführt wurde. Die Datenerhebung nutzt den mixed methods Ansatz. Zunächst wurde eine Grundlagenstudie durchgeführt, auf deren Basis eine Hypothese entwickelt wurde. Danach folgte eine quantitative Umfrage unter 257 zufällig ausgewählten Straucherbsen-produzierenden kleinbäuerlichen Betrieben, sowie eine detaillierte Charakterisierung von Modellbetrieben zur Mehrzieloptimierung und der Bewertung der Bodenfruchtbarkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass kleinbäuerliche Betriebe, die Mitglieder von Bauernorganisationen sind, im Vergleich zu Nichtmitgliedern einen besseren Zugang zu Krediten, Märkten, Beratung und Preisinformationen haben. Der Erfolg von Bauernorganisationen im Norden Ugandas wird jedoch weitgehend durch eine schlechte Infrastruktur und einen geringen Zugang zu Krediten, Preis- und Marktinformationen eingeschränkt. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass sowohl Mitglieder als auch Nicht-Mitglieder bei der Produktion von Straucherbsen technisch ineffizient waren. Mithilfe multivariater statistischer Verfahren wurden sechs verschiedene Straucherbsen-Betriebstypen ermittelt. Der Hauptgrund von kleinbäuerlichen Betrieben, Straucherbsen anzubauen, besteht darin, dass sie im Vergleich zu anderen lokal verfügbaren Proteinquellen sehr nahrhaft und billig sind, Stickstoff binden, relativ leicht zu ernten sind und im Vergleich zu anderen Pflanzen mehr Biomasse liefern. Die Studie zeigt zahlreiche Komplementaritäten der Produktionsfaktoren, zum Beispiel die Verbesserung der organischen Substanz des Bodens durch die Verwendung von Straucherbsen-Ernterückständen als Mulch. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit verstärkter öffentlicher und privater Maßnahmen, um den Zugang von kleinbäuerlichen Betrieben zu Krediten, Marktinformationen und Beratungsdiensten zu verbessern, das soziale Lernen zu verstärken und die Skalenerträge zu steigern. Darüber hinaus haben kleinbäuerliche Betriebe einen Bedarf an verbesserten Straucherbsensorten, die schädlings- und trockenheitsresistenter sind und sich dennoch mit anderen Kulturen, insbesondere mit Getreide, als Mischkultur kombinieren lassen. Die Neuzüchtungen sollten sich nicht nur auf die Maximierung der Erträge konzentrieren, sondern vielmehr auf die von den Kleinbauern geäußerten Bedürfnisse eingehen. Die Ergebnisse des FarmDESIGN-Modells bestätigen die Notwendigkeit einer gezielten Ausrichtung der landwirtschaftlichen Entwicklungsprogramme auf die unterschiedlichen Rahmenbedingungen, Bedürfnisse und Kapazitäten von kleinbäuerlichen Betrieben.