Climate, trees and agricultural practices: Implications for food security in the semi-arid zone of Sudan

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, metsätieteiden laitos fi
dc.contributor Helsingfors universitet, agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten, institutionen för skogsvetenskaper sv
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences, Viikki Tropical Resources Institute (VITRI) en
dc.contributor.author Fahmi, Mustafa fi
dc.date.accessioned 2017-07-28T07:27:14Z
dc.date.available 2017-08-08 fi
dc.date.available 2017-07-28T07:27:14Z
dc.date.issued 2017-08-18 fi
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-951-51-3578-0 fi
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/204685
dc.description.abstract ABSTRACT Livelihoods are precarious in arid and semi-arid regions, such as Sudan, as the main food crops are often grown in production systems that heavily depend on climatic conditions and appear to be threatened by several factors. Over 70% of Sudanese are farmers who rely mainly on rain-fed agriculture to secure their livelihoods. Their crop cultivation is constrained by such factors as climate change and variability, as well as low soil fertility, which is aggravated by limited agricultural inputs. Indigenous legume trees, such as acacias, can potentially alleviate the vulnerability of these systems. In practice this is possible by integrating trees with agricultural crops on the same piece of land, thus forming an agroforestry system. Nevertheless, the adoption of agroforestry also remains constrained by several factors, including unclear tree tenure and small farm size. The main objectives of this research were: (I) To classify and compare various land-use systems so as to facilitate an analysis of the socio-economic impacts of farming practices in the semi-arid zone of Sudan; (II) To define the determinants and constraints for agroforestry based on the integration of natural acacia trees with agricultural crops, thus forming the agroforestry parkland system in Sudan; (III) To identify and analyse the main factors underlying the variability of crop yields during the period 2001–2010; and (IV) To characterize the impact of land-use changes between 1972 and 2010 on natural forests and land productivity. The research was conducted at two distinct sites, El Dali and El Mazmum in Sennar state, Sudan (latitudes 12° 5ʹ and 14° 7ʹ N and longitudes 32° 58ʹ and 34° 42ʹ E, respectively). Principal data on households and crop yields were collected from 281 randomly selected households in face-to-face interviews using a pre-structured questionnaire. Soil and rainfall data along with satellite images were obtained from associated institutions in Sudan. Qualitative and quantitative methods were used to analyse crop and household data, and the Excel template MAKESENS was used to study the rainfall data. GIS software applications and economic analysis were used in clarifying land-use changes and crop profitability with various land-use systems, respectively. Agroforestry parklands that consist of the integration of acacia trees with agricultural crops were found to financially be the most profitable system, offering higher crop yields than monoculture systems. The number of people in a household, agro-ecological location, incentives from agricultural associations, and land holding size were the main drivers for farmers to combine acacia trees with agricultural crops, forming an agroforestry parkland system. Constraints for practicing agroforestry included insecurity of tree ownership, poor interaction between farmers and extension agents, lack of tree planting materials (in cases where a farmer would have adopted tree planting as a method to increase the tree cover), uncontrollable livestock movements on farms, and land owners’ preference to rent their entire holding to landless farmers. The yields of most of the studied crops (sorghum, pearl millet and sesame) were affected by interannual variability in rainfall rather than agricultural practices. Land use and land cover have remarkably changed over time, resulting in a negative impact on soil properties and crop performance. This research concludes for the region now studied in Sudan that climatic variability, low soil fertility and inadequate agricultural inputs contribute to a decline in crop yields. The lack of an appropriate tree tenure regime constitutes the strongest disincentive factor inhibiting farmers from practicing agroforestry, obviously the best available land-use option for sustainable crop cultivation and securing rural livelihoods. Key words: Sudan, livelihoods, rain-fed agriculture, agroforestry parklands, crop yields, climate change and variability, tree tenure, acacia trees en
dc.description.abstract Ruokaturvan riippuvuus ilmastosta, puista ja maatalouden tuotantomenetelmistä Sudanin puolikuivilla alueilla Mustafa Kamil Mahmoud FAHMI TIIVISTELMÄ Toimeentulo Sudanin kaltaisilla kuivilla ja puolikuivilla trooppisilla alueilla on epävarmaa sen johdosta, että niiden ruoantuotanto riippuu ratkaisevasti ilmaston asettamista rajoituksista ja on uhattuna monista eri syistä. Kaikkiaan Sudanin väestöstä yli 70% on sateenvaraisesta kasvintuotannosta riippuvia viljelijöitä. Heidän tuotantoansa rajoittavia tekijöitä ovat sääolojen voimakas vuotuinen vaihtelu ja ilmastonmuutos sekä maaperän heikko viljavuus, jota kärjistää maatalouden yleinen tehottomuus. Kuitenkin on tunnettua, että näillä alueilla yleiset luontaiset palkokasvipuut kuten akasiat voivat vähentää tuotantojärjestelmien haavoittuvuutta. Käytännössä on siis mahdollista harjoittaa peltometsäviljelyä eli yhdistää nämä puut ruokakasvien viljelyyn. Peltometsäjärjestelmien omaksumista hidastavat kuitenkin monet tekijät, esimerkiksi epäselvyys puihin liittyvistä oikeuksista ja viljelijän hallussa olevan maapinta-alan pienuus. Tämän tutkimuksen tavoitteet olivat seuraavat: (1) Sudanin kuivien ja puolikuivien alueiden maankäyttötapojen luokitus ja niiden yhteiskunnallisten ja taloudellisten vaikutusten analyysi; (2) Luontaisten akasiapuiden ja viljelykasvien yhdistämiseen perustuvan, Sudanissa käytetyn ”puistomaisen peltometsäviljelyn” (parkland agroforestry), edellytysten ja rajoitusten määrittely; (3) Peltokasvien sadonvaihtelun syiden analyysi (ajanjakso 2001-2010); sekä (4) Maankäytön muutosten luonnonmetsiin ja maaperän tuottokykyyn kohdistuvien vaikutusten tarkastelu (ajanjakso 1972-2010). Tutkimus tehtiin kahdella erillisellä alueella, El Dalissa (12° 5ʹ N, 32° 58ʹ E) ja El Mazmumissa (14° 7ʹ N, 34° 42ʹ E), Sudanin Sennarin osavaltiossa. Kotitalouksia ja satomääriä koskevat tiedot kerättiin 281:ltä satunnaisesti valitulta viljelijäperheeltä haastattelemalla näitä edeltä käsin laaditun kyselylomakkeen mukaisesti. Sademäärä- ja maaperätiedot sekä maankäytön muutosten tutkimuksessa käytetyt kaukokartoitusaineistot saatiin asianomaisilta sudanilaisilta organisaatioilta. Satotilastoja ja kotitalouksia koskevia tietoja analysoitiin sekä kvalitatiivisin että kvantitatiivisin menetelmin. Sademäärähavaintoja ´tutkittiin MAKESENS Excel-kaavion avulla. GIS-ohjelmistosovelluksia käytettiin maankäytön muutosten ja ekonomista analyysiä viljelykasvien taloudellisen kannattavuuden selvittämiseksi eri maankäyttötapojen yhteydessä. Puistomaiset peltometsäviljelyjärjestelmät, jotka siis koostuvat yleensä luontaisista akasiapuista ja viljelykasveista, olivat liiketaloudellisesti kannattavampia ja tuottivat myös suuremman viljelykasvisadon kuin pelkkä yhden lajin viljely. Peltometsäviljelyn käyttöönottoa edistivät seuraavat tekijät: perheen jäsenten lukumäärä, suotuisat viljelyolosuhteet, neuvontaorganisaatioiden tarjoama tuki, ja viljelyssä olevan maan suurempi pinta-ala. Vastaavasti esteitä peltometsäviljelyn omaksumiselle aiheuttivat puiden omistusoikeuden epäselvyys, viljelijöiden ja neuvontaorganisaatioiden yhteistyön puute, puiden taimien saannin vaikeus (tilanteissa joissa viljelijä olisi istuttamalla halunnut lisätä puiden määrää), karjan vapaa laidunnus sekä maata omistavien viljelijöiden taipumus vuokrata koko tila maatta omistamattomille vuokraviljelijöille. Tutkittujen viljelykasvien (durra, helmihirssi ja seesam) sadot riippuivat sademäärän vuosittaisesta vaihtelusta enemmän kuin maatalouden tuotantotekniikasta. Maankäyttö ja maan peitteisyys oli suuresti muuttunut tutkitulla ajanjaksolla, mistä on ollut selviä haitallisia seurauksia maaperän viljavuudelle ja viljelykasvien satotasolle. Tutkimuksen perusteella voitiin päätellä, että viljelykasvien satomäärien jatkuva pieneneminen on johtunut sääolojen vaihtelusta, maaperän köyhtymisestä ja kriittisten tuotantopanosten puuttumisesta. Vaikka akasioiden myönteiset vaikutukset sadon määrään ovat yleisesti tiedossa, puiden käyttöoikeudesta vallitseva epäselvyys on suurin yksittäinen tekijä, joka estää viljelijöitä käyttämästä peltometsäviljelyä, joka kuitenkin olisi paras maankäytön vaihtoehto kestävän ruoantuotannon saavuttamiseksi ja maaseudun väestön toimeentulon pysyväksi parantamiseksi näillä Sudanin alueilla. fi
dc.format.mimetype application/pdf fi
dc.language.iso en fi
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-951-51-3577-3 fi
dc.relation.isformatof Helsinki: Viikki Tropical Resources Institute (VITRI), 2017, Tropical Forestry Reports fi
dc.relation.ispartof Tropical Forestry Reports fi
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject fi
dc.title Climate, trees and agricultural practices: Implications for food security in the semi-arid zone of Sudan en
dc.title.alternative Ruokaturvan riippuvuus ilmastosta, puista ja maatalouden tuotantomenetelmistä Sudanin puolikuivilla alueilla fi
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Doktorsavhandling (sammanläggning) sv
dc.ths Kanninen, Markku fi
dc.ths Luukkanen, Olavi fi
dc.ths Sanjak, El Amin fi
dc.opn Ilstedt, Ulrik fi
dc.type.dcmitype Text fi

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Climatet.pdf 3.199Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record