Improving cropping systems of semi-arid south-western Madagascar under multiple ecological and socio-economic constraints
| dc.contributor.corporatename | Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften | |
| dc.contributor.referee | Bürkert, Andreas | |
| dc.contributor.referee | Schlecht, Eva | |
| dc.contributor.referee | Wachendorf, Michael | |
| dc.contributor.referee | Barkmann, Jan | |
| dc.date.accessioned | 2015-07-01T07:10:36Z | |
| dc.date.available | 2015-07-01T07:10:36Z | |
| dc.date.examination | 2015-04-10 | |
| dc.date.issued | 2015-07-01 | |
| dc.description.sponsorship | BMBF | ger |
| dc.identifier.uri | urn:nbn:de:hebis:34-2015070148664 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/2015070148664 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights | Urheberrechtlich geschützt | |
| dc.rights.uri | https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | |
| dc.subject | Semi-arid | ger |
| dc.subject | Sustainable intensification | eng |
| dc.subject | Soil fertility | eng |
| dc.subject | Cassava | eng |
| dc.subject | Dewfall | eng |
| dc.subject.ddc | 630 | |
| dc.subject.swd | Madagascar | ger |
| dc.subject.swd | Semiarides Gebiet | ger |
| dc.subject.swd | Maniok | ger |
| dc.subject.swd | Anbautechnik | ger |
| dc.subject.swd | Bodenfruchtbarkeit | ger |
| dc.subject.swd | Tau <Niederschlag> | ger |
| dc.title | Improving cropping systems of semi-arid south-western Madagascar under multiple ecological and socio-economic constraints | eng |
| dc.type | Dissertation | |
| dcterms.abstract | Das Mahafaly Plateau im südwestlichen Madagaskar ist gekennzeichnet durch raue klimatische Bedingungen, vor allem regelmäßige Dürren und Trockenperioden, geringe Infrastruktur, steigende Unsicherheit, hohe Analphabetenrate und regelmäßige Zerstörung der Ernte durch Heuschreckenplagen. Da 97% der Bevölkerung von der Landwirtschaft abhängen, ist eine Steigerung der Produktivität von Anbausystemen die Grundlage für eine Verbesserung der Lebensbedingungen und Ernährungssicherheit in der Mahafaly Region. Da wenig über die Produktivität von traditionellen extensiven und neu eingeführten Anbaumethoden in diesem Gebiet bekannt ist, waren die Zielsetzungen der vorliegenden Arbeit, die limitierenden Faktoren und vielversprechende alternative Anbaumethoden zu identifizieren und diese unter Feldbedingungen zu testen. Wir untersuchten die Auswirkungen von lokalem Viehmist und Holzkohle auf die Erträge von Maniok, der Hauptanbaufrucht der Region, sowie die Beiträge von weiteren Faktoren, die im Untersuchungsgebiet ertragslimitierend sind. Darüber hinaus wurde in der Küstenregion das Potenzial für bewässerten Gemüseanbau mit Mist und Holzkohle untersucht, um zu einer Diversifizierung von Einkommen und Ernährung beizutragen. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Schätzung von Taubildung und deren Beitrag in der Jahreswasserbilanz durch Testen eines neu entworfenen Taumessgerätes. Maniok wurde über drei Jahre und in drei Versuchsfeldern in zwei Dörfern auf dem Plateau angebaut, mit applizierten Zeburindermistraten von 5 und 10 t ha-1, Holzkohleraten von 0,5 und 2 t ha-1 und Maniokpflanzdichten von 4500 Pflanzen ha-1. Maniokknollenerträge auf Kontrollflächen erreichten 1 bis 1,8 t Trockenmasse (TM) ha-1. Mist führte zu einer Knollenertragssteigerung um 30 - 40% nach drei Jahren in einem kontinuierlich bewirtschafteten Feld mit geringer Bodenfruchtbarkeit, hatte aber keinen Effekt auf den anderen Versuchsfeldern. Holzkohle hatte keinen Einfluss auf Erträge über den gesamten Testzeitraum, während die Infektion mit Cassava-Mosaikvirus zu Ertragseinbußen um bis zu 30% führte. Pflanzenbestände wurden felder-und jahresübergreifend um 4-54% des vollen Bestandes reduziert, was vermutlich auf das Auftreten von Trockenperioden und geringe Vitalität von Pflanzmaterial zurückzuführen ist. Karotten (Daucus carota L. var. Nantaise) und Zwiebeln (Allium cepa L. var. Red Créole) wurden über zwei Trockenzeiten mit lokal erhältlichem Saatgut angebaut. Wir testeten die Auswirkungen von lokalem Rindermist mit einer Rate von 40 t ha-1, Holzkohle mit einer Rate von 10 t ha-1, sowie Beschattung auf die Gemüseernteerträge. Lokale Bewässerungswasser hatte einen Salzgehalt von 7,65 mS cm-1. Karotten- und Zwiebelerträge über Behandlungen und Jahre erreichten 0,24 bis 2,56 t TM ha-1 beziehungsweise 0,30 bis 4,07 DM t ha-1. Mist und Holzkohle hatten keinen Einfluss auf die Erträge beider Kulturen. Beschattung verringerte Karottenerträge um 33% im ersten Jahr, während sich die Erträge im zweiten Jahr um 65% erhöhten. Zwiebelerträge wurden unter Beschattung um 148% und 208% im ersten und zweiten Jahr erhöht. Salines Bewässerungswasser sowie Qualität des lokal verfügbaren Saatgutes reduzierten die Keimungsraten deutlich. Taubildung im Küstendorf Efoetsy betrug 58,4 mm und repräsentierte damit 19% der Niederschlagsmenge innerhalb des gesamten Beobachtungszeitraum von 18 Monaten. Dies weist darauf hin, dass Tau in der Tat einen wichtigen Beitrag zur jährlichen Wasserbilanz darstellt. Tageshöchstwerte erreichten 0,48 mm. Die getestete Tauwaage-Vorrichtung war in der Lage, die nächtliche Taubildung auf der metallischen Kondensationsplatte zuverlässig zu bestimmen. Im abschließenden Kapitel werden die limitierenden Faktoren für eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft in der Untersuchungsregion diskutiert. | ger |
| dcterms.abstract | The Mahafaly Plateau in south-western Madagascar is characterized by harsh climatic conditions, such as regular droughts and dry spells, low levels of infrastructure, rising insecurity, high illiteracy rates and crop damage due to locust outbreaks. With 97% of the population working in agriculture, increases in cropping system productivity are at the base of improving livelihoods and food security in the Mahafaly Plateau region. As little is known about the performance of traditional extensive and newly introduced cropping systems in this area, this research aimed at identifying constraints and opportunities and field-testing promising cropping system alternatives in farmers' fields. We investigated the effects of local livestock manure and charcoal amendments on yields of cassava, the main staple crop grown by 99% of farmers, as well as estimated the contribution of further factors limiting cassava yield in the study area. Furthermore, in the littoral zone we investigated the potential for irrigated vegetable cultivation with manure and charcoal amendments during the dry season to diversify income and diet. Another focus of this research was the estimation of dew deposition and its contribution in the annual water balance by field-testing a newly designed dew measurement device. Cassava was grown over three years in three trial fields on the Plateau, with applied zebu cattle manure rates of 5 and 10 t ha-1, charcoal rates of 0.5 and 2 t ha-1, and cassava planting densities of 4500 plants ha-1. Tuber yields on unamended control plots across years ranged from 1 to 1.8 t dry matter (DM) ha-1 between fields. Manure led to tuber yield increases by 30 – 40% after three years in a continuously cropped field with low soil fertility, but had no effect in the other fields. Charcoal did not affect yields across the whole trial period, while infection of plants with Cassava Mosaic Virus significantly reduced tuber yield by up to 30%. Plant stands were reduced by 4 to 54% of total across years and fields, presumably due to the occurrence of dry spells and low vigor planting material. Carrot (Daucus carota L. var. Nantaise) and onion (Allium cepa L. var. Red Créole) were grown over two dry seasons with locally obtained seeds. We tested the effects of local cattle manure applied at 40 t ha-1, charcoal residue applied at 10 t ha-1, as well as shading on vegetable yields. Local irrigation water had a salinity level of 7.65 mS cm-1. Carrot and onion yields across treatments and seasons ranged from 0.24 to 2.56 t DM ha-1 and from 0.30 to 4.07 t DM ha-1, respectively. Manure and charcoal amendments did not affect yields of both crops. Shading decreased carrot yields by 33% in the first year and enhanced yields by 65% in the second year, while onion yields were raised by 148% and 208% under shading in the first and second year, respectively. Salinity of irrigation water as well as quality of locally available seed lots significantly reduced germination rates, leading to particularly low plant stands in onion plots. Dewfall in the littoral amounted to 58 mm and represented 19% of total rainfall during the observation period of 18 months, thus indicating that dew indeed contributes to the annual water balance. Maximum daily dew values reached 0.48 mm. The tested dew balance device was able to reliably measure nightly dew fall on a metallic condensation plate. In the final chapter, a literature review and discussion of bottlenecks to sustainable cropping system intensification in the study area are given, addressing constraints related to soil fertility, water availability, quality of planting material and socio-economic factors. | eng |
| dcterms.accessRights | open access | |
| dcterms.creator | Hanisch, Susan |