A bio-economic model of small-scale farmers’ land use decisions and technology choice in the eastern Brazilian Amazon

Abstract

A great deal of more recent agricultural research in the Brazilian Amazon region has been focusing on the ‘hot spots’ of deforestation at the forest margins. Small-scale agriculturalists represent the largest group of the rural population and, apart from contributing to the high deforestation rates, are among the most affected by the environmental consequences of land use and land cover change in the Amazon region. This study attempts to contribute to the current debate on the sustainability of smallholder agriculture by focusing on one of the oldest colonization areas in the Brazilian Amazon region, the Zona Bragantina.<br /> An additional motivation for the study was the emergence of technological alternatives to the traditional land preparation technique slash-and-burn. Some of these alternatives appear promising in that they could contribute to reducing the social costs of slash-and-burn that accrue mainly in the form of greenhouse gas emissions and material damages from accidental fires. <br /> The study adopts a neo-classical theoretical framework of farm-household behavior that explicitly addresses the links between poverty and the environment. A descriptive analysis of secondary and primary data using standard statistical tools, such as difference of mean tests and regression analysis, provides the background for a formal quantitative analysis that draws on linear and non-linear mathematical programming and accounts for the existence of market and production risks. <br /> It was found that smallholder agriculture in the Bragantina is likely to further contribute to natural resource degradation in the form of greenhouse gas emissions and fallow degradation. However, this does not necessarily imply significant negative effects on household consumption levels, especially in the presence of technological change. <br /> Given that natural resources provide not only private but also social services, policy measures are tested with respect to their effectiveness in improving environmental indicators without halting economic and technological development. Among the typical environmental policy measures, taxes and conservation payments are promising candidates to improve environmental indicators and address regional development heterogeneities in an economically optimal way. In addition, the option of a technology-specific crop yield insurance provides a means to increase the competitiveness of slightly more expensive but ecologically advantageous technologies. <br /> Existing agro-environmental policy measures, such as the upcoming credit program <i>Proambiente</i>, were simulated in order to derive recommendations for further fine-tuning. Regarding <i>Proambiente</i> it was found that the program regulations are too restrictive with regard to the use of chemical fertilizers. The model suggests that relaxing some of these restrictions will greatly improve the chances for the program to become attractive to smallholders in the Bragantina.

<strong>Ein bio-ökonomisches Modell der Landnutzungsentscheidungen und Technologiewahl von Kleinbauern im ostbrasilianischen Amazonasgebiet</strong><br /> Die j üngere landwirtschaftliche Forschung im brasilianischen Amazonasgebiet hat sich vor allem auf Regionen mit hohen Entwaldungsraten konzentriert. Kleinbauern stellen die größte ländliche Bevölkerungsgruppe dar und sind, obwohl mitverantwortlich für die Entwaldung, am stärksten von den ökologischen Folgen der Primärwaldzerstörung und der veränderten Landnutzungsform betroffen. Mit der Untersuchung eines der ältesten Siedlungsgebiete im Amazonasgebiet, der Zona Bragantina, versucht diese Studie einen Beitrag zu der laufenden Debatte über die Nachhaltigkeit der kleinbäuerlichen Landwirtschaft zu leisten. <br /> Das Heranreifen neuartiger technologischer Alternativen zur traditionellen Brandrodungspraxis stellt eine zusätzliche Motivation dieser Arbeit dar. Einiger dieser Alternativen erscheinen viel versprechend, da sie ein Potenzial zur Verringerung der externen Kosten der Brandrodung, z.B. Treibhausgasemissionen und materielle Schäden durch unkontrollierte Feuer, besitzen. <br /> Der methodische Ansatz basiert auf der neo-klassischen Verhaltenstheorie und berücksichtigt den Zusammenhang zwischen Armut und Umweltfaktoren. Einer beschreibenden Analyse von primär und sekundär Daten unter Zuhilfenahme einfacher statistischer Methoden, wie z.B. Mittelwertvergleichstests und Regressionsanalysen, folgt eine formelle quantitative Untersuchung mittels linearer und nicht-linearer mathematischer Programmierung. Die Modellanalyse berücksichtigt insbesondere die Auswirkungen von Markt- und Produktionsrisiken auf die Landnutzungsentscheidungen des einzelnen Haushalts.<br /> Es konnte gezeigt werden, dass die kleinbäuerliche Landwirtschaft in der Bragantina auch weiterhin zur Emission von Treibhausgasen und zur Degradierung der Sekundärvegetation beitragen wird. Jedoch muss dies nicht notwendigerweise negative Auswirkungen auf die ländliche Einkommensentwicklung haben; insbesondere dann nicht, wenn sich der Trend zum technologischen Wandel weiter fortsetzt. Der Wert der natürlichen Ressourcen der Region ergibt sich nicht allein aus dem privaten Nutzen der Kleinbauern. Es wurden deshalb mögliche Politikmaßnahmen im Hinblick auf ihr Potenzial untersucht, Umweltindikatoren positiv zu beeinflussen, ohne dabei den ökonomischen und technischen Fortschritt zu bremsen. Hier sind Steuern und Flächenstilllegungsprämien als ökonomisch effiziente Möglichkeiten hervorzuheben, mit denen Umweltindikatoren positiv beeinflusst und regionale Entwicklungsheterogenitäten ausgeglichen werden können. Darüber hinaus erscheint die Option einer technologie-spezifischen Ertragsausfallversicherung als ein wirkungsvolles Instrument zur Förderung von etwas teureren aber ökologisch vorteilhaften technologischen Alternativen. <br /> Existierende agrarumweltpolitische Maßnahmen, wie z.B. das Umweltkreditprogramm <i>Proambiente</i>, wurden im Modellversuch umgesetzt, um Optimierungsvorschläge abzuleiten. Hinsichtlich des <i>Proambiente</i> Programms wird infolgedessen empfohlen, die strengen Richtlinien zur Nutzung von Düngemitteln zu lockern. Modellsimulationen haben gezeigt, dass dies die Attraktivität des Programms für die kleinbäuerliche Landwirtschaft in der Bragantina deutlich erhöhen würde.