Boosting yields in Africa: What technologies work? How to have new technologies working in Africa? Comment faire opérer de nouvelles techniques de ...

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Boosting yields in Africa: What technologies work? How to have new technologies working in Africa? Comment faire opérer de nouvelles techniques de ...
Boosting yields in Africa: What technologies work?

         How to have new technologies
              working in Africa?

       Comment faire opérer de nouvelles
     techniques de production en Afrique ?

                                                         Dr Michel FOK
                                                      michel.fok@cirad.fr

                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                            1
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Boosting yields in Africa: What technologies work? How to have new technologies working in Africa? Comment faire opérer de nouvelles techniques de ...
Case of cotton cropping by smallholders
   Cotoniculture par des petits producteurs
• Some reflection on yield • Quelques réflexions sur
  and technologies           rendement et
                             technologies
• Few examples of          • Quelques exemples de
  technologies               techniques
• A analytical frame of    • Un cadre d'analyse des
  available technologies     techniques disponibles
  to improve yield           pour gagner en
• How? Answers               rendement
                           • Comment ? Réponses

                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Yield is weak in Africa
          Rendement faible en Afrique
• Indisputable fact                      • Un fait incontestable
• Extrapolation to                       • Observation extrapolée à
   – Requirement for new                        – besoin en technologies
     technologies                                 nouvelles
   – Limited economic                           – faibles impacts
     impacts of cotton                            économiques du coton
• Yield = good indicator of • Rendement = bon
  performance and             indicateur de
  economic impacts ?          performance et d'impacts
                              économiques ?
                      Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Yield = performance: Debatable assumptions
Rendement = performance : hypothèses discutables
 • Performance = technical                    • Performance =
   performance                                  performance technique
    – Technical bias                                 – Biais technicien
 • Little/No variations                       • Peu/pas variation
    – Price:?                                        – Prix ?
       • Valid only in case of                                 • Vrai seulement si actions
         coordination % market                                   de coordination
    – Cotton area/producer:?                         – Surface par producteur ?
       • very variable                                         • très variable
    – Number of producers?                           – Nombre de producteurs ?
       • variable and increase                                 • variable et augmentation

                           Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Relevant to go beyond yield
     Pertinent d'aller au-delà du rendement
• Indicators at farm scale                       • Des indicateurs à l'échelle de
    – Amount/producer                              l'exploitation
    – Net margin/cotton farm                            – Volume produit/fermier
                                                        – Marge nette/fermier
• Indicators related to                          • Des indicateurs reliés à la
  sustainability                                   durabilité
    – Amount/Equivalent Man Day                         – Volume produit/Equivalent homme
    – Number of Equivalent Man Day                        jour
      per ton of fiber                                  – Nombre d'équivalents homme
    – Kg fiber/$ of fixed cost                            jours par tonne fibre
    – Kg fiber/$ of variable cost                       – Kg fibre /$ de coût fixe
    – Kg fiber/m3 irrigation water                      – Kg fibre/$ de coût variable
    – Kg fiber/kg of insecticide active                 – Kg fibre/m3 d'eau d'irrigation
      ingredient                                        – Kg fibre/kg de m.a. insecticide
    – …                                                 – …

                              Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Technologies = item of yield function
Technologies = élément de la fonction de rendement

•   f(K, W, T(I), C(w), r)
•   K = Capital (production equipment)
•   W = Labor              W = Travail
•   T(I) = technologies needing inputs
•        = technologies nécessitant des intrants
•   C(w) = Technologies without additional inputs
•         = Technologies sans intrants additionnels
•   ρ = risk perception
    – ρ = f(economy, abiotic, biotic)
                          Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Examples for clarification
            Exemples d'éclaircissement
• T(I)                                   • T(I)
   – Slow and controled                         – Engrais à dissolution lente
     release fertilizers                          et contrôlée
   – New type of variety                        – Nouveau type de variété
   – Growth regulation                          – Régulation de croissance
• C(w)                                   • C(w)
   – New mode of installing                     – Nouveau mode
     crop                                         d'installation de la culture
   – Installing trap plants                     – Installation de plantes
                                                  pièges

                      Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Boosting yields in Africa: What technologies work? How to have new technologies working in Africa? Comment faire opérer de nouvelles techniques de ...
T(I) & C(w): similarities and differences
    T(I) & C(w) : similitudes et différences
• Similarities                            • Similitudes
   – New knowledge by                            – Nouvelle connaissance par
     research                                      recherche
   – Transfer by extension                       – Transfert par vulgarisation
• Differences                             • Différences
   – Adoption less                               – Adoption moins exigeante
     demanding for C(w)                            pour C(w)

                       Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Management of yield function in Africa
     Gestion de la fonction de rendement
• Maximizing the use of                    • Maximisation de l'usage
  factors of small or no                     des facteurs à coûts
  cost                                       faibles
   – W, C(w)                                      – W, C(w)
   – At the expense of T(I)                       – Au détriment de T(I)
• But at various extent                    • Mais à des degrés
  depending on the level                     variables selon le
  of risk perception                         niveau de perception du
   – A "big" producer is less                risque
     risk adverse                                 – Un "gros" producteur est
                                                    moins adverse au risque

                        Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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Implications on how to improve yield
 Conséquences sur l'amélioration du rendement
• Solutions must vary                          • Des solutions variables
  between                                        entre
   – Countries                                        – pays
   – Producers of a country                           – producteurs d'1 pays
• With regard to policy                        • Actions politiques
   – Diminish risk perception                         – Réduire perception risque
      • Stabilize prices of cotton                              • Stabiliser prix du coton
      • Reduce input prices                                     • Réduire prix intrants
      • Better use of rainfalls…                                • Mieux exploiter l'eau…
   – Support equipment                                – Soutenir l'équipement
   – Support development of                           – Soutenir le développement
     technologies                                       de technologies

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How to support technology development?
  Comment soutenir le développement techno ?
• Focus on C(w) technologies                 • Favoriser les technologies
                                               relevant du C(w)
• Favor T(I) technologies                    • Privilégier les technologies
  implying low input cost                      T(I) à faible coût d'intrant
   – …or lowered by generic                         – …ou affaibli par les produits
     products                                         génériques
• But first                                  • Préalable :
   – Identify potential                             – Identifier les technologies
     technologies                                   – Les classer selon C(w) et T(I)
   – Sort them according to C(w)                    – Cerner les facteurs limitants
     and T(I)                                         au transfert et adoption
   – Identify factors limiting
     transfer and adoption

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Sowing tools/machineries
Des outils/machines pour semer

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                  December, 2018
Robust multifunction "tractors" in China
Des "motoculteurs" multifonction rustiques

               Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                   13
                       December, 2018
Insecticide application by drone in China
    Traitement insecticide par drone

               Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                   14
                       December, 2018
Pink bollworm rope in Pakistan
Cordelette pour le contrôle du ver rose
Sexual confusion to
decrease pink bollworm
infestation rate

                                       Confusion sexuelle pour
                                       réduire le taux
                                       d'infestation du ver rose
                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
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                           December, 2018
Cotton sown under plastic film in China
      Coton semé sous plastique

                     • Avantages
                             – ↑ temperature

                          – Weed control / Contrôle adventices
                          – Keep soil humidity /Maintien
                            humidité du sol
             Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                           16
                     December, 2018
Plastic film…but biodegradable
            Plastique oui, mais biodégradable

       Month        2                    3                  4   5        6
       Mois

Conventionnel

Biodegradable

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                                December, 2018
Transplanting for perfect density and crop timing
 Transplantation pour densité et timing culture

                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                      18
                          December, 2018
Cotton-peanut intercropping
 Association coton-arachide

        Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                            19
                December, 2018
Growth regulation and plant productivity
Régulation de croissance et productivité par plante

                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                       20
                           December, 2018
Various areas for action
                   Des domaines divers pour action

Areas of actions                                  Domaines d'actions
Adapt production to available factors             Adapter la production aux facteurs
                                                  disponibles
Adapt plot format to water retention              Adapter le parcellaire pour la rétention de
                                                  l'eau
Achieve a well prepared seeding bed               Obtenir un lit de semences bien préparé
Adapt crop cycle to rainfalls                     Adapter le cycle de culture aux pluies
Set up crop at right density and timing           Installer la culture à la bonne date et à bonne
                                                  densité
Install cotton in double cropping scheme          Installer le coton en double culture
Control weeds during plant growth                 Contrôler l'enherbement en cours de culture
Manage canopy in favor of fruiting                Gérer la végétation pour la fructification
Better fertilize crop                             Mieux fertiliser la culture
Better control damages by arthropods              Mieux contrôler les dégâts des ravageurs
                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                21
                                          December, 2018
Adapt production to available factors
         Adapter la production aux facteurs disponibles

Adjust the size of cotton area                       Ajuster la taille de la sole cotonnière

                                 Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                           22
                                         December, 2018
Adapt production to available factors
        Adapter la production aux facteurs disponibles

                                          Limiting production factor /Facteur limitant
             Actions                         K             W         T(I)   C(W)   r

Adjust the size of cotton area
Ajuster la taille de la sole
cotonnière

                                 Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                       23
                                         December, 2018
Adapt plot format to water retention
         Adapter le parcellaire pour la rétention de l'eau

Reduce the size of cotton plot surrounded by         Réduire la taille des parcelles et les
ridges                                               entourer de billons

                                 Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                              24
                                         December, 2018
Adapt plot format to water retention
        Adapter le parcellaire pour la rétention de l'eau

                                               Limiting production factor /Facteur limitant
             Actions                       K               W           T(I)   C(W)            r
Small plots surrounded by ridges
Parcelles petites, entourées de
billons

                                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                  25
                                           December, 2018
Achieve a well prepared seeding bed
              Obtenir un lit de semences bien préparé

Tool/Equipment adapted for soil preparation         Outil/Equipement adaptés pour
                                                    préparation du sol
Chemical cleaning of soil                           Nettoyage chimique du sol
Mechanical cleaning of soil                         Nettoyage mécanique du sol

                                Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                    26
                                        December, 2018
Achieve a well prepared seeding bed
               Obtenir un lit de semences bien préparé

                                                   Limiting production factor /Facteur limitant
                Actions                           K             W      T(I)     C(W)          r

Adapted Tool/equip for soil preparation
Outil/équipement adaptés pour préparation
du sol
Chemical soil cleaning
Nettoyage chimique
Mechanical soil cleaning
Nettoyage mécanique

                                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                  27
                                           December, 2018
Adapt crop cycle to rainfalls
                Adapter le cycle de culture aux pluies

Varieties with adapted cycle length                  Variétés à cycles adaptés
Drought tolerant varieties
                                                     Variétés tolérantes à la sécheresse

                                 Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                           28
                                         December, 2018
Adapt crop cycle to rainfalls
                Adapter le cycle de culture aux pluies

                                                  Limiting production factor /Facteur limitant
              Actions                         K               W           T(I)   C(W)            r
Varieties with adapted cycle length
Variétés à cycles adaptés
Drought tolerant varieties
Variétés tolérantes à la sécheresse

                                      Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                     29
                                              December, 2018
Set up crop at right density and timing
     Installer la culture à la bonne date et à bonne densité

Tool/equipment adapted to mechanical                  Outil/équipement adapté pour semis
sowing                                                mécanique
Variate plant density according to sowing             Varier les densités selon les périodes
period                                                de semis
Sowing under plastic mulch                            Semis sous mulch plastique
Single seed per hole
                                                      Semis à une semence par poquet
Manual transplanting, totally or partially            Transplantation manuelle, totale ou
                                                      partielle
Mechnical transplanting                               Transplantation mécanique

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                            30
                                          December, 2018
Set up crop at right density and timing
    Installer la culture à la bonne date et à bonne densité
                                               Limiting production factor /Facteur limitant
              Actions                      K               W           T(I)   C(W)            r
Adapted tool/equip. for mechanical
sowing
Outil/équipement adapté pour semis
mécanique
Variate density according to sowing
period
Densité variable selon la période de
semis
Semis sous mulch plastique
Single seed per hole
Semis à une semence par poquet
Manual transplanting, totally or
partially
Transplantation manuelle totale ou
partielle
Mechanical transplanting
Transplantation mécanisée

                                   Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                  31
                                           December, 2018
Install cotton in double cropping scheme
                Installer le coton en double culture

Cotton in relay cropping
                                               Coton avec une 2ème culture en relais
Cotton inter-cropping                          Coton en culture associée

                           Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                   32
                                   December, 2018
Install cotton in double cropping scheme
                Installer le coton en double culture

                                                Limiting production factor /Facteur limitant
             Actions                        K               W           T(I)   C(W)            r
Cotton with relayed crop
Coton avec 2ème culture en relais
Cotton inter-cropping
Coton en culture associée

                                    Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                   33
                                            December, 2018
Control weeds during plant growth
            Contrôler l'enherbement en cours de culture

Tractor adapted to sowing and crop                    Tracteur adapté pour semis et
management                                            entretien des cultures
Herbicide tolerant varieties
                                                      Variétés tolérantes aux herbicides
Simple and cheap tools for crop                       Sarclage par outils simples et bon
management                                            marché
Sowing under plastic mulch                            Semis sous mulch plastique

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                           34
                                          December, 2018
Control weeds during plant growth
           Contrôler l'enherbement en cours de culture

                                              Limiting production factor /Facteur limitant
             Actions                      K               W           T(I)   C(W)            r
Adapted tractor for sowing and crop
maintenance
Tracteur adapté pour semis et
entretien des cultures
Herbicide tolerant varieties
Variétés tolérantes aux herbicides
Simple and cheap tools for weeding
Sarclage par outils simples et pas
chers
Sowing under plastic mulch
Semis sous mulch plastique

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                 35
                                          December, 2018
Manage canopy in favor of fruiting
              Gérer la végétation pour la fructification

Manual pruning of vegetative branches                 Elimination manuelle des branches
                                                      végétatives
Inhibition of the growth of vegetative                Inhibition de la croissance des
branches                                              branches végétatives
Growth regulation                                     Régulation de la croissance
Manual topping                                        Ecimage manuel
Chemical topping                                      Ecimage chimique

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                          36
                                          December, 2018
Manage canopy in favor of fruiting
             Gérer la végétation pour la fructification

                                                Limiting production factor /Facteur limitant
             Actions                        K               W           T(I)   C(W)            r
Manual pruning of vegetative
branches
Elimination manuelle des branches
végétatives
Inhibition of vegetative branch
growth
Inhibition de la croissance des
branches vég.
Growth regulation
Régulation de la croissance
Manual topping
Ecimage manuel
Chemical topping
Ecimage chimique

                                    Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                   37
                                            December, 2018
Better fertilize crop
                          Mieux fertiliser la culture

Fertilize more                                        Fertiliser plus
Timely fertilizing                                    Fertiliser à temps
Use of controled-release fertilizers
                                                      Fertilisants à dissolution contrôlée

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                             38
                                          December, 2018
Better fertilize crop
                            Mieux fertiliser la culture

                                                   Limiting production factor /Facteur limitant
              Actions                          K               W           T(I)   C(W)            r
Fertilize more
Fertiliser plus
Timely fertilizing
Fertiliser à temps
Controled-release fertilizers
Fertilisants à dissolution controlée

                                       Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                      39
                                               December, 2018
Better control damages by arthropods
               Mieux contrôler les dégâts des ravageurs

Pest resistant varieties
                                                      Variétés résistantes aux ravageurs
Earlier control against pests
                                                      Traitements insecticides + précoces
Longer control against pests
                                                      Traitements insecticides + longtemps
Timely pest control using drone                       Traitements insecticides à temps par
                                                      drone
Control of infestation level of pink
bollworm                                              Contrôle par phéromone du ver rose
Set up of trap plants                                 Installation de plantes pièges
Push-pull technique                                   Technique push-pull

                                  Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                            40
                                          December, 2018
Better control damages by arthropods
              Mieux contrôler les dégâts des ravageurs
                                                Limiting production factor /Facteur limitant
              Actions                       K               W           T(I)   C(W)            r
Pest resistant varieties
Variétés résistantes aux ravageurs
Earlier pest control
Traitements insecticides + précoce
Longer pest control
Traitements insecticides + longtemps
Timely application of insecticides by
drone
Traitements insecticides à temps par
drone
Pheromon control of pink bollworm
infestation
Contrôle par phéromone du ver rose
Set up of trap plants
Installation de plantes pièges
Push-pull technique
Technique push-pull

                                    Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                                   41
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Conclusion
                Yield ? Rendement ?
• Not the best indicator of                  • Pas le meilleur indicateur
  performance and impacts                      de performance et
• Yield is weak for a long                     impacts
  time                                       • Rendement faible et
   – Yes,                                      durablement
   – But production/family ↑                        – Oui,
      • Sometimes a lot                             – … la production/famille ↑
• Because farmers'                                            • Parfois beaucoup
  management of yield                        • car la gestion de la
  function wrongly                             fonction de rendement
  considered                                   mal prise en compte

                          Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                   42
                                  December, 2018
Yiled function and its management
      Fonction de rendement et sa gestion
• Technologies = a function                 • Technologies = élément
  item                                        de fonction
   – 2 types of technologies                       – 2 types de technologies
      • Depending on the                                     • Selon le degré de nécessité
        requirement of cash                                    de dépenses monétaires
        expenses
                                            • Autre élément = degré de
• Other item = extent of                      perception de risque
  risk perception                                  – Variant selon les
   – Fluctuating among                               producteurs
     producers
                                            • Gestion en minimisant les
• Management based on                         dépenses monétaires et
  minimizing cash expenses                    risque
  and risk

                         Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                                        43
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So how to have technologies working ?
Alors comment faire pour faire opérer des techno ?
  • Need for policy                          • Il faut actions politiques
     – Diminish risk perception                     – Réduire perception risque
     – Support equipment                            – Soutenir l'équipement
     – Support development of                       – Soutenir le développement
       technologies                                   de technologies
  • Favor T(I) technologies                  • Favoriser les technologies
    implying low input cost                    relevant du C(w)
  • Priority to technologies                 • Privilégier les
    T(I) at low cost of inputs                 technologies T(I) à faible
                                               coût d'intrant

                          Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                              44
                                  December, 2018
Technologies do exist but not all applicable
Les technologies existent mais pas toutes applicables
• In various domains                        • Dans divers domaines
• Ex ante analysis is                       • Analyse ex ante possible
  possible to identify                        pour cerner les facteurs
  limiting factors to                         limitants à adoption
  adoption                                         – À partir d'une grille
   – Through a proposed frame                        proposée
   – To be fine-tuned according                    – Analyse à affiner selon
     to countries or regions                         pays ou région
   – Outcome = tool to program                     – Résultats = aide à
     R&D activities                                  programmation des actions
                                                     de R&D

                         Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                                                            45
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For your attention…
Pour votre attention…

     Michel Fok, 77th ICAC, Abidjan, 2
                                         46
             December, 2018
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