2013 research outputs found
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A 2014 Social Accounting Matrix (SAM) for Uzbekistan with a focus on the agricultural sector
Get PDFSocial accounting matrices (SAMs) are the core underlying data for economy-wide simulation models such as computable general equilibrium models. This paper reports the development of a SAM for Uzbekistan for the year 2014. The last SAM developed for Uzbekistan is based on the year 2001 (Müller, 2006) and Uzbekistan is listed among the top ten countries by GDP and population by the Global Trade and Analysis Project for which a recent input-output is missing. The SAM documented in this technical paper is characterized by a detailed representation of the agricultural sector. Generally, data availability in Uzbekistan is a challenge and the development process had to rely on myriad data sources. The final SAM values are estimated using an information-theoretic, cross-entropy approach. Using a Bayesian perspective, the degree of uncertainty of cell entries prior values reflected the availability and quality of data sources. In total, this SAM consists of 88 accounts. There are 31 commodity accounts and 31 accounts describe economic activities of which 17 activities are part of the agricultural sector. The factor accounts comprise five types of labor, capital, and main natural resources: land and water. There are three household accounts, one government, and five tax accounts. The authors hope that this SAM will allow researchers to investigate research questions that are of high priority for Uzbekistans future economic development, particularly those related to the future role of agriculture and water
The entrepreneur's social self and its impact on the entrepreneurial process
Get PDFEconomic action is embedded into social systems. Prior research in entrepreneurship research has made substantial progress in delineating the impact of entrepreneurial activity on societal progress. The early agentic view on entrepreneurship relies on perceiving individual entrepreneurs as actors who shape their economic and social environments. However, entrepreneurs and their organizations are, at the same time, embedded in and driven by their social environments. Positions in social systems, in particular, might inform how individuals discover, evaluate, and exploit entrepreneurial opportunities. This doctoral thesis aims to shed light on how individuals feelings of belonging and status in social environments influence key mechanisms in the entrepreneurial process. More specifically, the thesis builds and tests a theory on how the social class origins of individuals influence their beliefs in entrepreneurial feasibility and alter their entrepreneurial career intentions. Furthermore, it addresses how the perceived belonging to a social groupnamely, the social identity of foundersinfluences the strategic orientations of new ventures and ultimately impacts the entrepreneurship outcomes for the organization, the community, and the society. By drawing on the extant literature and collecting new data, this thesis analyzes the interplay between individuals feelings of social belonging, their status, and the key mechanisms of the entrepreneurial process over the course of four quantitative studies. In building on the existing discussions about the compatibility of structural and agentic views, it develops a theoretical model of the entrepreneurs social self, functioning as intermediary between social systems and an entrepreneurs behavior. For instance, the first study of this dissertation asks how social class origins affect entrepreneurial self-efficacy. Based on a sample of 700 individuals that are largely representative of the German student population, the findings show that early social environments imprint cognitive tendencies toward entrepreneurship such as an individuals perceived entrepreneurial self- efficacy. However, in line with the studys hypotheses, individuals can alter these cognitive imprints through selecting and creating more favorable environments at later points in time. Specifically, education and perceptions of social mobility alter initial cognitive imprints toward individuals belief of adequately responding to relevant entrepreneurial tasks. Whereas the first study of this dissertation enhances the understanding of the role of individuals perceived positions in social systems over time on their perceived feasibility of the entrepreneurial process, the second study sheds light on how such perceptions of feasibility and social position affect entrepreneurial career entries. Based on a survey among 1,003 young adults in a critical career phase, the studys findings indicate that social class origins influence how rather than if individuals intend to enter an entrepreneurial career. That is, the higher the individuals social class origins, the more likely their intention to combine paid employment with self-employment activities as entrepreneurial career path. While the first two studies highlight the role of positions in social systems for the entrepreneurial process, the remaining two studies in this dissertation turn toward how perceptions of belonging to social systems drive individual entrepreneurial cognition, firm-level strategic decision making and performance. Hence, one study asks how entrepreneurs social identities affect their entrepreneurial self-efficacy. Since social identities represent individual feelings of belonging to groups in social systems, the study hypothesizes how belonging to particular founder groups alters individuals beliefs in their entrepreneurial self-efficacy. Drawing on a survey among 753 nascent entrepreneurs, the study finds that feelings of belonging generally increase entrepreneurial self-efficacy beliefs. Furthermore, nascent entrepreneurs identifying with a group of self-oriented entrepreneurs (driven by economic self-interest) more likely experience entrepreneurial self-efficacy compared to those entrepreneurs identifying with a group of others-oriented entrepreneurs (driven by interests in communitarian and societal value generation). The final study of this dissertation takes up the difference between self- and other oriented founder identities in order to examine its impact on new ventures strategic decision making and performance. Based on a sample of 318 active founders, the studys findings delineate how founders social identities influence the innovativeness, risk-taking and proactiveness of their newly found ventures. Furthermore, the findings indicate that these strategic orientations only partially succeed in translating founders social identities into performance. Whereas founder social identities that focus on creating value for others trigger more innovative ventures, self-oriented social identities are related to more risk-taking at an organizational level, which leads to higher performance outcomes at the enterprise, community, and societal levels. Overall, the results of this dissertation contribute to research on how individuals interpret their social environments and accordingly form decisions in the entrepreneurial process. Particularly, the findings speak to the emerging field of research on the interplay between social inequality and entrepreneurial organizations. However, this doctoral thesis can only be an intermediate step of understanding the inclusiveness of the entrepreneurial process. Hence, it formulates a call and outlines a future research agenda on how social status influences the ways in which individuals identify, evaluate, and exploit entrepreneurial opportunities. This might lay the ground for further research on the role of the entrepreneurs social self in the entrepreneurial process.Wirtschaftliches Handeln ist in soziale Systeme eingebettet. Die bisherige Forschung im Bereich des Unternehmertums erzielte wesentliche Fortschritte bei der Beschreibung der Auswirkungen unternehmerischen Handelns auf den gesellschaftlichen Fortschritt. Die in früher Literatur grundlegende Sichtweise auf das Unternehmertum beruht darauf, einzelne Unternehmer als Akteure wahrzunehmen, die ihr wirtschaftliches und soziales Umfeld gestalten. Unternehmer und ihre Organisationen sind jedoch gleichzeitig in ihr soziales Umfeld eingebettet und werden von diesem angetrieben. Insbesondere Positionen in sozialen Systemen können darüber Aufschluss geben, wie Individuen unternehmerische Gelegenheiten entdecken, bewerten und nutzen. Diese Dissertation soll beleuchten, wie das Zugehörigkeits- und Statusgefühl von Individuen in sozialen Kontexten Schlüsselmechanismen im unternehmerischen Prozess beeinflussen. Zu diesem Zweck, entwickelt und validiert diese Dissertation eine Theorie zum Einfluss der sozialen Herkunft auf unternehmerische Karriereabsichten und unternehmerische Selbstwirksamkeit. Darüber hinaus befasst sie sich mit der Frage, wie die wahrgenommene Zugehörigkeit zu einer sozialen Gruppe - namentlich die soziale Identität der Gründerinnen und Gründer - die strategischen Ausrichtungen neuer Unternehmen beeinflusst und sich letztlich auf die Ergebnisse des Unternehmertums für die Organisation, die Gemeinschaft und die Gesellschaft auswirkt. Auf der Grundlage der vorhandenen Literatur und der Erhebung neuer Daten analysiert diese Thesis das Zusammenspiel zwischen der wahrgenommenen sozialen Zugehörigkeit von Individuen, ihrem Status und den Schlüsselmechanismen des unternehmerischen Prozesses im Verlauf von vier quantitativen Studien. Aufbauend auf den in der Literatur bestehenden Diskussionen über die Vereinbarkeit von strukturellen und personenbezogenen Wirkungsperspektiven entwickelt sie ein theoretisches Modell des sozialen Selbst eines Unternehmers, das als Vermittler zwischen sozialen Kontexten und dem Verhalten eines Unternehmers fungiert. In der ersten Studie dieser Dissertation wird zum Beispiel gefragt, wie sich die Herkunft aus einer sozialen Schicht auf die unternehmerische Selbstwirksamkeit auswirkt. Auf der Grundlage einer Stichprobe von 700 Individuen, die weitgehend repräsentativ für die deutsche Studentenpopulation sind, zeigen die Ergebnisse, dass frühe soziale Umgebungen unternehmerische Kognitionen wie die unternehmerische Selbstwirksamkeit eines Individuums prägen. In Übereinstimmung mit den Hypothesen der Studie können die Individuen diese kognitiven Prägungen jedoch verändern, indem sie zu späteren Zeitpunkten günstigere Umgebung auswählen oder entwickeln. Insbesondere Trainings und eine wahrgenommene soziale Mobilität verändern die anfänglichen kognitiven Prägungen hin zu einer unternehmerischen Selbstwirksamkeit. Während die erste Studie dieser Dissertation das Verständnis der Rolle von wahrgenommenen Positionen in sozialen Systemen über die Zeit auf die unternehmerische Selbstwirksamkeit analysiert, beleuchtet die zweite Studie, wie solche Wahrnehmungen den Eintritt in eine unternehmerische Karriere beeinflussen. Auf der Grundlage einer Umfrage unter 1.003 jungen Erwachsenen in einer kritischen Karrierephase deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass die Herkunft aus einer sozialen Schicht eher einen Einfluss darauf hat, wie und nicht ob Individuen beabsichtigen, eine unternehmerische Laufbahn einzuschlagen. Das heißt, je höher die soziale Herkunft der Individuen ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie beabsichtigen, eine bezahlte Beschäftigung mit einer selbständigen Tätigkeit als unternehmerischen Karriereweg zu kombinieren. Während die ersten beiden Studien die Rolle von Positionen in sozialen Systemen für den unternehmerischen Prozess hervorheben, wenden sich die beiden anderen Studien in dieser Dissertation der Frage zu, wie die Wahrnehmung der Zugehörigkeit in sozialen Systemen die individuelle unternehmerische Kognition, die strategische Entscheidungsfindung auf Unternehmensebene und den Unternehmenserfolg beeinflusst. Daher wendet sich eine Studie der Frage zu, wie soziale Identitäten von Unternehmern ihre unternehmerische Selbstwirksamkeit beeinflussen. Da soziale Identitäten individuelle Zugehörigkeitsgefühle zu Gruppen in sozialen Systemen repräsentieren, stellt die Studie die Hypothese auf, dass die Zugehörigkeit zu bestimmten Gründergruppen den Glauben der Individuen an ihre unternehmerische Selbstwirksamkeit verändert. Auf der Grundlage einer Umfrage unter 753 angehenden Unternehmern kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass Zugehörigkeitsgefühle im Allgemeinen den Glauben an die unternehmerische Selbstwirksamkeit verstärken. Darüber hinaus erleben angehende Unternehmer, die sich mehr mit einer Gruppe von selbstorientierten Unternehmern identifizieren (angetrieben durch wirtschaftliches Eigeninteresse), eine höhere Selbstwirksamkeit als Unternehmer, die sich verstärkt mit einer Gruppe von sozial-orientierten Unternehmern identifizieren (angetrieben durch Interessen an kommunitärer und gesellschaftlicher Wertschöpfung). Die Abschlussstudie dieser Dissertation greift den Unterschied zwischen selbst- und sozialorientierten Gründeridentitäten auf, um Auswirkungen auf die strategische Entscheidungsfindung und Leistung neuer Unternehmen zu untersuchen. Auf der Grundlage einer Stichprobe von 318 aktiven Gründerinnen beschreiben die Ergebnisse der Studie, wie die sozialen Identitäten von Gründern die Innovationsfähigkeit, Risikobereitschaft und Proaktivität ihrer neu gegründeten Unternehmen beeinflussen. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse darauf hin, dass es den strategischen Orientierungen nur teilweise gelingt, die sozialen Identitäten der Gründerinnen in den gewünschten Unternehmenserfolg umzusetzen. Während soziale Identitäten von Gründern, die sich auf die Wertschöpfung für andere konzentrieren, innovativere Unternehmungen hervorbringen, sind selbstorientierte soziale Identitäten mit mehr Risikobereitschaft auf organisatorischer Ebene verbunden, was zu höheren Unternehmenserfolgen auf Unternehmens-, Gemeinschafts- und gesellschaftlicher Ebene führt. Insgesamt tragen die Ergebnisse dieser Dissertation zu der Frage, wie die Interpretation sozialer Umgebungen individuelle Entscheidungen im unternehmerischen Prozess prägen, bei. Vor allem betten sich die Ergebnisse dabei in das aufstrebende Forschungsfeld der Wechselwirkung zwischen sozialer Ungleichheit und unternehmerischer Organisationen ein. Dennoch kann diese Doktorarbeit nur ein Zwischenschritt hin zu einem V erständnis der sozialen Zugänglichkeit des unternehmerischen Prozesses sein. Daher formuliert und skizziert die Dissertation eine Forschungsagenda zu der Frage, wie und warum sozialer Status die Identifikation, das Bewerten und das Nutzen unternehmerischer Gelegenheiten beeinflusst. Damit bietet die Doktorarbeit einen Ausgangspunkt für zukünftige Forschung zur Rolle des sozialen Selbst im unternehmerischen Prozess
Ready-to-Use Food (RUF) from composite flour of local commodities in Banten Province, Indonesia for prevention and rehabilitation of malnutrition in children under five
Get PDFIndonesia faces a serious problem of malnutrition especially stunting and underweight caused by micronutrient deficiencies. The high prevalence of undernutrition was also found in Banten Province, Java Island, the most populated island in Indonesia. The Indonesian Demographic and Health Survey (DHS) in 2012 reported that of about 24.5 million children under five years of old, approximately 37% and 12% of them were stunted and wasted. Furthermore, based on the Basic Health Survey (Riskesdas) in 2013 and 2018, the prevalence of stunting in children under five years old was 37.2 % and 30.8%, while the proportion of underweight children was 19.6% and 17.7%. The undernourished children have an increased mortality rate, risk of illness and infections, cognitive shortages, delayed development, and poor school performance.
Ready-to-use food (RUF) is a kind of food easily consumed without much preparation and can be made using various techniques for targeted consumers. RUF can be produced using locally available food resources, which may be affordable for most people suffering from undernutrition. To improve and accomplish the nutrient content of RUF to meet the standard for rehabilitation food for malnutrition, the combination of various food resources might enhance the nutritional composition. This nutritious formulation must have the following attributes: good nutritional quality in macro and micronutrient content, highly palatable taste, consistency, and texture suitable for feeding to children, no additional processing required prior to feeding, product stability, long shelf life, and readily available ingredients.
This research was divided into three main objectives. The first objective was a baseline assessment of the nutritional condition of the target group of children below five years old. The second section was RUF biscuit product development. The third objective was to investigate the nutritional outcomes of the field study in Banten Indonesia, particularly in WHZ and weight after the RUF provision and weight gain of the children and acceptability. The RUF biscuit was made from the composite flour of local food resources available in Banten province Indonesia which are still underutilized.
The result of nutrition content analysis in local food resources showed that the foods have a high nutritional composition as a source of macronutrients and micronutrients (vitamins and minerals). Due to poor handling of post-harvest and processing into the intermediate product (flour), some vitamins were lost during the process.
Based on the baseline assessment in 2017, of the 105 children, 4.8% and 11.4% of them were wasted and overweight-obese, while 40% and 23.8% of the children were stunted and underweight. Based on the mid-upper-arm circumference, 16.1% of children were categorized as the risk of chronic energy deficiency (CED). In addition, it was found that most of the children have insufficient intake of protein, Vitamin A, Iron, and Zinc.
Twelve recipes developed using the combination of local food resources showed the macronutrient composition that met the requirement for the treatment of Moderate Acute Malnutrition (MAM) children, but not for micronutrient (vitamin and minerals). Five recipes (recipes 3, 4, 7, 11, and 12) were selected based on nutritional composition and sensory evaluation. The selected recipes were continued to further research of acceptability study in Banten, Indonesia. Before the acceptability study in the field, the micronutrient composition of the recipes chosen was improved according to the MAM treatment recommendation. It fortified the RUF with micronutrient premix. The micronutrient stability test was performed to analyze the loss due to baking. Around 15-28% of the vitamins (A, B1, B2, and E) were lost after baking, which was slightly lower than the other published articles, perhaps due to the short process of baking (15 minutes). Furthermore, the micronutrient sources were from the vitamin-mineral premix with higher stability than that from foods. Minerals content was stable during the baking process.
Before the acceptability study started, five fortified cookie recipes were tested to select two for the acceptance and intervention pilot study. Most of the children in the acceptance study reported that they accepted and liked the RUF cookies. The consumption of RUF biscuits for two weeks led to an improvement in the nutritional status: Reduction of severe wasting (WHZ) from 5.7% to 4.3% and of severe underweight (WAZ) from 8.6% to 4.3%. There was no difference in terms of stunting (HAZ). Thus, it has been shown that the developed RUF biscuits have the potential to reduce malnutrition in the under 5-year-olds in the target area.Unterernährung stellt ein ernsthaftes Problem in Indonesien dar, insbesondere Untergewicht und Stunting aufgrund eines Mikronährstoffmangels. Die hohe Prävalenz von Unterernährung auf der Insel Java (der wichtigsten Insel Indonesiens) wurde auch in der Provinz Banten festgestellt. Laut dem Demographic and Health Survey (DHS) von 2012 sind in Indonesien von ca. 24,5 Millionen Kindern unter 5 Jahren etwa 9,2 Millionen (37%) zu klein für ihr Alter (Stunting) und 12% zu leicht für ihre Körpergröße (Wasting). Basierend auf den Daten des Basic Health Survey aus den Jahren 2013 und 2018 lag die Prävalenz von Stunting bei Kindern unter fünf Jahren bei 37,2% bzw. 30,8%, von Untergewicht bei 19,6% bzw. 17,7%. Unterernährung resultiert in einem erhöhten Mortalitäts- und Morbiditätsrisiko, außerdem weisen diese Kinder häufiger Entwicklungsverzögerungen, kognitive Defizite, sowie schlechtere Schulleistungen und eine geringere Dauer der Schulbildung auf.
Ready-to-Use Food (RUF) stellt ein gebrauchsfertiges Lebensmittel dar, das ohne weitere Zubereitung verzehrt werden kann. Es wird für Personen mit besonderen Bedürfnissen konzipiert. RUF kann mit lokal verfügbaren Nahrungsmitteln hergestellt werden, die für die meisten unterernährten Menschen erschwinglich sein sollten. Um den Nährstoffgehalt von RUF zu verbessern und um die Kriterien für ein Lebensmittel zur Behandlung einer Unterernährung zu erfüllen, kann die Kombination verschiedener Nahrungsressourcen die Nährstoffzusammensetzung verbessern. Ein solches diätetisches Lebensmittel sollte folgenden Eigenschaften aufweisen: gute Nährstoffqualität in Bezug auf Makro- und Mikronährstoffgehalt, sehr guter Geschmack, ansprechende Konsistenz und Textur, die für die Ernährung von Kindern geeignet sind, keine zusätzliche Verarbeitung vor dem Verzehr erforderlich, Produktstabilität, lange Haltbarkeit und leicht verfügbare Zutaten.
Diese Forschungsarbeit ist in 3 Hauptziele gegliedert. Das erste Ziel beinhaltet die Erhebung des Ernährungszustandes von Kindern unter fünf Jahren in einer Basisstudie. Der zweite Abschnitt befasst sich mit der Entwicklung von RUF-Keksprodukten, die im dritten Teil in einer Feldstudie in Banten Indonesien eingesetzt wurden, insbesondere im Hinblick auf antropometrische Endpunkte wie WHZ und Gewichstentwicklung nach Gabe der RUF-Kekse sowie deren Akzeptanz. Die RUF-Kekse wurde aus Nahrungsmitteln hergestellt, die in der indonesischen Provinz Banten verfügbar sind, jedoch nicht in ausreichender Menge verzehrt werden. Die Analyse des Nährstoffgehalts lokaler Lebensmittelressourcen zeigte, dass die Lebensmittel eine geeigente Zusammensetzung bezüglich der Makro- und Mikronährstoffe (Vitamine und Mineralien) aufweisen. Aufgrund ungünstiger Bedingungen nach der Ernte und bei der Verarbeitung zum Zwischenprodukt Mehl gehen während dieser Prozesse viele Vitamine und Mineralien verloren.
In der Basiserhebung des Jahres 2017 mit 105 Befragten wurden 4,8% der Kindern aufgrund eines niedrigen WHZ-Scores als wasted klassifziert, 40% als zu klein für ihr Alter (stunted), 23, 8% als untergewichtig und 11,4% als übergewichtig. Wurde der mittlere Oberarmumfang (MUAC) betrachtet, wiesen 16,1% der Kinder ein Risiko für einen chronischen Energiemangel (CED) auf. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die meisten Kinder eine unzureichende Protein-, Vitamin A-, Eisen- und Zinkaufnahme hatten.
Zwölf Rezepte, die für die Produktentwicklung unter Verwendung lokaler Nahrungsressourcen entwickelt wurden, zeigen, dass die Makronährstoffzusammensetzung die Anforderungen einer Ernährung zur Behandlung von Kindern mit mittelschwerer akuter Unterernährung (MAM) erfüllt, dies gilt jedoch nicht für alle Mikronährstoffe (Vitamin und Mineralien). Fünf Rezepte (Rezepte 3, 4, 7, 11 und 12) wurden aufgrund ihrer Nährstoffzusammensetzung und der sensorischen Bewertung für die Akzeptanzstudie in Banten, Indonesien ausgewählt. Vor Durchführung der Akzeptanzstudie wurden die Rezeptur der RUF-Kekse mit einer Mikronährstoffvormischung auf der Grundlage der Empfehlung für die MAM-Behandlung angereichert. Die Stabilität der Mikronährstoffe wurde nach dem Backprozess bestimmt, wobei die Verluste der Vitamine A, B1, B2 und E bei etwa 15 bis 28% lagen. Diese waren etwas niedriger als in anderen Untersuchungen beschrieben, was durch den kurzen Backvorgang (15 Minuten) und die Mikronährstoffherkunft begründet sein könnte. Die verwendete Mikronährstoffvormischung (Premix) weist im Vergleich zu Vitaminen aus Lebensmitteln eine höhere Stabilität auf, während der Mineralstoffgehalt durch den Backvorgang nicht beeinflusst wurde.
Bevor die Akzeptanzstudie startete, wurden fünf angereicherte Keksrezepturen getestet, um zwei davon für die Akzeptanz- und Interventionpilotstudie auszuwählen. Die meisten Kinder der Akzeptanzstudie berichteten, dass sie die RUF-Kekse akzeptierten und mochten. Der Konsum von RUF-Keksen über zwei Wochen führte zu einer Verbesserung des Ernährungsstatus: Reduktion von schwerem Wasting (WHZ) von 5,7% auf 4,3% und von starkem Untergewicht (WAZ) von 8,6% auf 4,3%. In Bezug auf Stunting (HAZ) gab es keinen Unterschied. Somit hat sich gezeigt, dass die entwickelten RUF-Kekse das Potenzial haben, Unterernährung bei unter 5-Jährigen im Zielgebiet zu reduzieren
Adaption to rainfall and temperature variability through integration of mungbean in maize cropping
Get PDFClimate change has threatened global agricultural activities, particularly in tropical and subtropical regions. Rainfed cropping regions have become under more intense risk of crop yield loss and crop failure, especially in upland areas which are also prone to soil erosion. In Thailand, maize is one of the important economic crops and mostly grown in upland areas of northern regions. Maize yield productivity largely depends on the onset of seasonal rainfall. Uncertainty of seasonal rainfall adversely affects maize yield productivity. Therefore, coping strategies are urgently needed to stabilize maize yields under climate variability. In order to identify suitable coping strategies, early maize sowing and maize and mungbean relay cropping were tested on upland fields of northern Thailand. The specific aims of this thesis were (i) monitoring growth and yield performance of maize and mungbean under relay cropping, (ii) testing early maize sowing and maize mungbean relay cropping as coping strategies under rainfall variations (Chapter 2), (iii) testing effects of relay cropping on growth and yield of mungbean under weather variability (Chapter 4), (iv) determining suitable sowing dates under erratic rainfall patterns by using a modelling approach (Chapter 3), and (v) developing a technique for diagnosis of crop water stress in maize by thermal imaging technique (Chapter 5).
Specifically, in Chapter 2 early maize planting or relay cropping strategies were assessed for growth and yield performance of maize under heat and drought conditions. Maize planted in July showed, regardless of sole or relay cropping, low grain formation as a consequence of adverse weather conditions during generative growth. However, July-planted maize relay cropping produced higher above ground biomass than July-planted maize sole cropping and early planting of maize in June. Despite unfavourable weather conditions, maize was, at least partly, able to compensate for such effects when relayed cropped, achieving a higher yield compared to maize sole cropping. June-planted maize sole cropping, however, was fully able to escape such a critical phase and achieved the highest grain yield (8.5 Mg ha-1); however, its associated risk with insufficient rain after early rain spells needs to be considered.
Relay cropping showed to be an alternative coping strategy to cope with extreme weather as compared to maize sole cropping. However, relay cropping reduced maize growth due to light competition at young stages of maize before mungbean was harvested (Chapter 2). This negative impact of relay cropping is partly off-set by considering of land equivalent ratio (Chapter 4). Land equivalent ratio indicated a beneficial effect of relay cropping over maize and mungbean solecropping (LER = 2.26). During high precipitation, mungbean sole cropping produced higher yield (1.3 Mg ha-1) than mungbean relay cropping (0.7 Mg ha-1). In contrast to the period of low precipitation, mungbean relay cropping used available water more efficiently and was able to establish its plant, while mungbean sole cropping could not fully withstand severe drought and heat. Mulching effects of maize residues conserved soil water which was then available for mungbean to grow under extreme weather condition.
WaNuLCAS modelling approaches can be used to support the decision of maize sowing date in northern Thailand to cope with climate change as indicated by goodness of fit of the model validation (R2 = 0.83, EF = -0.61, RMSE = 0.14, ME = 0.16, CRM = 0.02 and CD = 0.56) (Chapter 3) using forty-eight-year of historical rainfall patterns of Phitsanulok province. Only 27.1% of rainfall probability was classified as a normal rainfall condition. Consequently, maize in this region had faced with high rainfall variability. From long term simulation runs, the current maize sowing date led to strong maize yield variation depending on rainfall condition. Early maize sowing i.e. 15 and 30 days before farmers and staggered planting produced higher yield than current farmers practice (mid of July) in most conditions (91.7%). Simulations revealed that water was the most limiting factor affecting maize growth and yield while nutrients (N and P) had only limited impact. Results of the WaNuLCAS model could be used to identify optimal maize planting date in the area prone to soil erosion and climate variation of northern Thailand; however, the model cannot fully account for heat stress.
Thermal imaging technique is a useful method for diagnose maize water status. As presented in chapter 5, the developed Crop Water Stress Index (CWSI) using a new approach of wet/dry references revealed a strong relationship between CWSI and stomatal conductance (R2 = 0.82). Our study results established a linear relationship to predict final maize grain yield and CWSI values at 55 DAS as follows Yield = -16.05×CWSI55DAS + 9.646.
Both early planting of maize and/or relay cropping with legumes are suitable coping strategies for rainfall variability prone regions. The positive response of early planting and legume relay cropping offers the opportunity of having a short-duration crop as sequential crop, providing an additional source of protein for humans and fostering crop diversification on-site. This leads to a win-win situation for farmers, food security and the environment due to an enhanced sustainability of this cropping system.Der Klimawandel bedroht die Landwirtschaft weltweit, besonders aber in tropischen und subtropischen Regionen. Im Regenfeldbau steigt das Risiko von Ertragsverlusten und Ernteausfällen, insbesondere in Bergregionen, die auch anfällig für Bodenerosion sind. In Thailand ist Mais eine der wichtigsten wirtschaftlichen Nutzpflanzen und wird hauptsächlich in den Hochlandgebieten in Norden des Landes angebaut. Die Produktivität des Maisertrags hängt weitgehend vom Einsetzen der saisonalen Regenfälle ab. Die Unsicherheit der saisonalen Niederschläge wirkt sich negativ auf die Produktivität von Mais aus. Daher werden dringend Strategien benötigt, um die Maiserträge unter Klimaschwankungen zu stabilisieren. Um geeignete Strategien zu identifizieren, wurden auf Hochlandfeldern in Nordthailand eine frühe Maisaussaat und ein Mais- und Mungbohnen-Staffelanbau getestet. Die spezifischen Ziele dieser Arbeit waren (i) die Beobachtung des Wachstums und der Ertragsleistung von Mais und Mungbohnen unter Staffelanbau, (ii) die Prüfung der frühen Maisaussaat und des Mais-Mungbohnen-Staffelanbaus als Strategien zur Stressvermeidung bei Niederschlagsschwankungen (Kapitel 2), (iii) das Testen der Auswirkungen von Staffelanbau auf das Wachstum und den Ertrag von Mungbohnen unter schwankenden Wetterbedingungen (Kapitel 4), (iv) Bestimmung geeigneter Aussaattermine unter erratischen Niederschlagsmustern mit Hilfe eines Modellierungsansatzes (Kapitel 3) und (v) Entwicklung einer Technik zur Diagnose von Wasserstress bei Mais mit Hilfe von Wärmebildtechnik (Kapitel 5).
In Kapitel 2 wurden insbesondere die Strategien der frühen Maisaussaat oder des Mais- und Mungbohnen-Staffelanbaus auf die Wachstums- und Ertragsleistung von Mais unter Hitze und Trockenheit untersucht. Mais, der im Juli gepflanzt wurde, zeigte, unabhängig vom Reinanbau oder des Staffelanbaus mit Mungbohnen, eine geringere Kornbildung als Folge ungünstiger Wetterbedingungen während des generativen Wachstums. Allerdings erzeugte der im Juli gepflanzte Mais-Mungbohnen-Staffelanbau eine höhere oberirdische Biomasse als die im Juli gepflanzte Maismonokultur und die frühe Pflanzung von Mais im Juni. Trotz ungünstiger Witterungsbedingungen konnte der Mais im Staffelanbau mit Mungbohnen negative Effekte zumindest teilweise kompensieren und erzielte einen höheren Ertrag im Vergleich zum Juli gesäten Maisreinanbau. Der im Juni gesäte Maisreinanbau konnte sich jedoch einer solchen kritischen Phase vollständig entziehen und erzielte daher den höchsten Kornertrag (8,5 Mg ha-1);allerdings muss das damit verbundene Risiko unzureichender Regenfälle nach frühen Regenperioden berücksichtigt werden.
Der Staffelanbau von Mais und Mungbohnen erwies sich als eine sinnvolle Alternative bei extremen Witterungsbedingungen im Vergleich zum Maisreinanbau. Allerdings reduzierte dieser das Wachstum von Mais aufgrund von Lichtkonkurrenz in frühen Wachstumsstadien des Mais vor der Ernte der Mungbohnen (Kapitel 2). Diese negative Auswirkung wird teilweise durch die Berücksichtigung des Flächenäquivalenzverhältnisses (im Englischen mit LER abgekürzt) ausgeglichen (Kapitel 4). Der LER-Wert zeigte einen positiven Effekt des Staffelanbaus gegenüber dem Mais- und Mungbohnenreinanbaus (LER = 2,26). Bei hohen Niederschlägen brachte der Mungbohnen-Alleinanbau höhere Erträge (1,3 Mg ha-1) als der Mungbohnen- Staffelanbau (0,7 Mg ha-1). Im Gegensatz zur Periode mit geringen Niederschlägen nutzte der Mungbohnen-Staffelanbau das verfügbare Wasser effizienter und konnte seine Pflanze etablieren, während der Mungbohnen-Alleinanbau schwerer Trockenheit und Hitze nicht vollständig standhalten konnte. Die Mulchwirkung von Maisresten konservierte das Bodenwasser, das dann für das Wachstum der Mungbohnen unter den extremen Wetterbedingungen zur Verfügung stand.
Die Modellierung der getesteten Systeme mit WaNuLCAS kann verwendet werden, um die Entscheidung über den Zeitpunkt der Maisaussaat in Nordthailand zu unterstützen, um mit dem Klimawandel fertig zu werden, wie die Validierung des Models (R2 = 0,83, EF = -0,61, RMSE = 0,14, ME = 0,16, CRM = 0,02 und CD = 0,56) (Kapitel 4) unter Verwendung von historischen Niederschlagsdaten (1970-2018) der Provinz Phitsanulok zeigt. Lediglich 27,1 % der jährlcihen Niederschläge wurde als normale Niederschlagsbedingung eingestuft. Folglich war der Mais in dieser Region mit einer hohen Niederschlagsvariabilität konfrontiert. Aus den Langzeitsimulationsläufen ging hervor, dass der aktuelle Maisaussaattermin zu starken Schwankungen des Maisertrags in Abhängigkeit von den Niederschlagsbedingungen führte. Eine frühe Maisaussaat, d.h. 15 und 30 Tage vor der Aussaat, und eine gestaffelte Aussaat führten unter den meisten Bedingungen zu höheren Erträgen als die derzeitige Praxis der Landwirte (Aussaat Mitte Juli) (91,7%). Die Simulationen zeigten, dass Wasser der am meisten begrenzende Faktor für das Wachstum und den Ertrag von Mais war, während Nährstoffe (N und P) nur einen begrenzten Einfluss hatten. Die Simulationen des WaNuLCAS-Modells können zur Bestimmung des optimalen Maispflanzdatums in für Bodenerosion und Klimaschwankungen anfälligenGebieten Nordthailands zur Prognose und Testen optimaler Saattermine verwendet werden; allerdings kann das Modell den Hitzestress nicht vollständig berücksichtigen.
Die Wärmebildtechnik ist eine nützliche Methode zur Diagnose des Wasserstatus von Mais. Wie in Kapitel 5 dargestellt, zeigte der entwickelte Pflanzen-Wasserstress Index (im Englischen CWSI) unter Verwendung eines neuen Ansatzes von Nass/Trockenreferenzen eine starke Beziehung zwischen CWSI und stomatärer Leitfähigkeit (R2 = 0,82). Die Ergebnisse dieser Arbeit ergaben eine lineare Beziehung zur Vorhersage des endgültigen Maiskornertrags und der CWSI-Werte basierend auf Daten die 55 Tage nach der Aussaat(im Englischen DAS) erhoben wurden. Die Gleichung lautet "Ertrag = -16,05×CWSI55DAS + 9,646".
Daraus kann gefolgert werden, dass sowohl die frühe Aussaat von Mais als auch der Staffelanbau mit Leguminosen für Regionen, die von Niederschlagsschwankungen betroffen sind, sich als Strategien zur Vermeidung von Stress im Maisanbau eignen. Die positive Reaktion auf die frühe Aussaat und den Leguminosen-Staffelanbau bietet die Möglichkeit, eine kurzlebige Kultur als Zweitkultur im Maisanbau zu etablieren, die eine zusätzliche Proteinquelle für den Menschen darstellt und die Anbaudiversifizierung vor Ort fördert. Dies führt zu einer Win-Win-Situation für die Landwirte, die Ernährungssicherheit und die Umwelt, da die Nachhaltigkeit des Anbausystems Maisanbaus verbessert wird
Analysis of factors driving differences in intensification and income from agriculture among smallholder farmers in Northern Vietnam
Get PDFChallenged by difficult topography, remoteness, high ethnic diversity, low levels of infrastructure, high poverty, and high dependency on upland farming systems the well-being and incomes of ethnic minorities and the poorest in the Northern Uplands of Vietnam, like in many upland areas in Southeast Asia, are still predominantly linked to agricultural productivity. At the same time agricultural commercialization, the introduction of modern agricultural technologies, higher input use, and stronger agricultural specialization have increased the demands on households ability to adequately invest in agricultural intensification and to protect themselves from agricultural income risks. In the Northern Uplands, one of these extensively cultivated, highly commercialized, and highly specialized upland crops is maize. A crop that needs high levels of inputs and is predominantly grown for cash income from poor and non-poor farmers alike.
Given the low asset levels of households, it is therefore of particular interest which differences in challenges farmers may face regarding the improvement of maize production dependent on their wealth level. Yet, no detailed research exists that analyses how the level of asset endowments with natural, human, physical, financial, and social capital as well as risk aversion impact technology adoption, maize intensification, and maize productivity of farmers of different household wealth. This doctoral thesis seeks to fill these knowledge gaps by investigating the following research topics: (1) the level and short-term changes in agricultural input use and productivity in maize production by household wealth, (2) the impact of risk aversion on fertiliser use in maize production by household wealth, and (3) the impact of household asset levels and the return to assets on productivity differences in maize production between households of different wealth.
Research analysis builds on a quantitative dataset collected from a random panel sample of 300 rural households in Yen Chau district, Son La province, in the Northern Uplands of Vietnam in the period from 2007 to 2010. The research area is relatively poor, ethnic diverse, with a high dependency on upland agriculture, crop income, and maize income in particular. Econometric analysis is carried out firstly by organizing households by wealth through a composite asset-based indicator derived from principal component analysis (PCA) and secondly by applying extensive descriptive analysis, regression analysis, and econometric decomposition-based techniques to the so differentiated dataset.
Results from the first research topic (1) Level and short-term changes in agricultural input use and productivity in maize production by household wealth show that average numbers on maize input use, maize productivity, and maize income hide important wealth-related differences. While adoption rates of modern maize seeds and mineral fertilisers are widespread and very similar by wealth terciles over time, input use intensity of fertilisers, maize yields, and maize incomes differ significantly between the poorest tercile and the wealthier maize farmers. While a substantial share of the poorest household tercile uses fertiliser quantities well below recommended levels, households of the middle and wealthiest terciles are about twice as likely to apply fertilisers according to average or above-average fertiliser recommendation levels. Moreover, between approximately one-tenth and one-quarter of households from all wealth terciles overuse fertiliser, too. The poorest tercile further buys despite the lower use of fertilisers more often seed and fertiliser inputs on-loan than households from higher wealth terciles. Consequently, the poorest households have to pay relatively higher input costs at otherwise mostly similar market prices for seed and fertiliser inputs and maize output. Yield, input price, and output price risks are high in the research area for all households. However, the poorest tercile of households suffers somewhat more from risks due to fluctuations in yield, output price, and maize income.
Results from the second research topic (2) Impact of risk aversion on fertiliser use by household wealth show that the fertiliser quantity applied to maize is affected by the risk aversion of the household head in the poorest one-third of households and not affected by the risk aversion of the household head of the wealthier households. The results remain valid when different empirical risk aversion measures (i.e. self-assessment scale and lottery game) are considered, when instead of total fertiliser quantity, the quantity of NPK, urea, or total nitrogen are considered, as well as when different measures of household wealth are considered (i.e. asset-based wealth index, household per-capita income, and household per-capita consumption expenditure).
Results from the third research topic (3): Impact of household asset levels and the return to assets on productivity differences in maize production between households of different wealth show that quantity-based assets effects are more important for the size of the maize income gap per hectare between the poorest one-third of maize farmers and maize farmers of higher wealth than the return-based assets effects. Quantity-based asset effects significantly account for more than two-thirds of the entire maize income gap, while return-based assets effects are on the contrary not statistically significant at all. From the quantity-based assets effects, credit limit, ethnicity of the household head, and upland land value have large and significant effects. Farm size, value of buffalo and cattle, and household head age have smaller and less constant effects. Credit limit is the most important and most consistent driver by size, showing that financial access for poor minority households is still a defining obstacle to agricultural productivity. Ethnicity of the household head has a strong and positive but decreasing impact on the maize income gap, showing that ethnicity-related soft factors, such as differences in location, agricultural practices, and traditions, should be taken more into acknowledgement. From the significance of the upland land value, we conclude that environmental factors, such as the prevention of soil erosion, the protection of soil fertility, and considerations of long-term sustainability, should gain more emphasis. Other minor factors driving the maize income gap are discussed in more detail in the thesis.
From the results of the doctoral thesis, we draw the following main conclusions for the development of pro-poor strategies for the improvement of upland agricultural productivity.
Firstly, agricultural research and extension should pay more attention to identifying bottlenecks households face dependent on their wealth level to avoid overseeing the specific obstacles poor and non-poor farmers face that may result in the perpetuation of poverty traps, increased inefficiency, and the waste of resources. Consequently, more emphasis is needed on research and extension that incorporate wealth-related agronomic, financial, and risk-related aspects, that better account for the efficient use of inputs, and that place increased emphasis on the adaptation of technological innovations to the farm systems and needs of upland minorities.
Secondly, more emphasis should be placed on helping poor households to deal with risks. While all households face yield, input and output price risks, risk aversion affects input intensification decisions in the poorest one-third of households. Hence, especially for the poorest more emphasis should be placed on the expansion of risk management options that account for the lower risk-bearing capacity and higher risk aversion of the poor, and the often higher transaction costs. This includes measures such as improving the financial literacy of households, allowing households to borrow for consumption, linking credit with insurance or saving options, decreasing transaction costs and the complications linked with successfully applying for loans, as well as, if possible, developing innovations like improved seeds or agricultural management systems that have the capacity to lower the downside risks of production.
Thirdly, assets should be considered an important driver of agricultural productivity differences between poor and non-poor farmers. Based on the findings that the quantity-based effects of assets are the major and only significant driver of the maize income gap between the poor and non-poor maize farmers, we conclude that the poorest households can have the same productive agricultural potential as the non-poor if they would have the same level of assets. Supporting households to get access to and accumulate assets should be therefore an important policy goal. This is particularly true about assets that can be influenced by agricultural research, improved agricultural extension, and targeted development policy. Based on our research findings this concerns the improvement of access to credit, the support of ethnic minority households, and efforts to increase the sustainability of upland agriculture.
Fourthly, investing in the long-term suitability of maize production and upland farming systems is recommended. While maize can be a very profitable cash crop in the short run, the results of this doctoral thesis also show that a strong specialization in maize production may embody multiple short-term and long-term economic as well as sustainability related livelihood risks. This includes the possibly limited extent of the profitability of additional credit and inputs as well as a strong dependency on the quality of natural resources. In consequence, policies should focus on directly improving the conditions for maize productivity as well as improving the conditions for long-term development. Such measures include supporting households to invest more in profitable on-farm and off-farm diversification, the improvement of infrastructure and extension to increase the profitability of unused cropping choices, the development of profitable soil protection measures, and investments in education and the development of off-farm job alternatives.Bedingt durch schwer zugängliche Topografie, Abgeschiedenheit, hoher ethnischer Diversität, niedrigem Infrastrukturniveau, hohen Armutsraten und einer starken Abhängigkeit von Hochlandagrarsystemen hängen das Wohlergehen und die Einkommen der ethnischen Minderheiten und der Ärmsten in den Nördlichen Bergregionen von Vietnam, wie in vielen Bergregionen Südostasiens, nach wie vor überwiegend von der landwirtschaftlichen Produktivität ab. Gleichzeitig haben die Kommerzialisierung der Landwirtschaft, die Einführung moderner landwirtschaftlicher Technologien, ein steigender Betriebsmitteleinsatz und eine stärkere landwirtschaftliche Spezialisierung die Anforderungen an die Fähigkeiten der Haushalte erhöht, ausreichend in die landwirtschaftliche Intensivierung zu investieren und sich von landwirtschaftlichen Einkommensrisiken zu schützen. Eine dieser in den Nördlichen Bergregionen weitverbreitet angebauten, stark kommerzialisierten und stark spezialisierten Hochlandpflanzen ist Mais. Eine Feldfrucht, welche eines hohen Betriebsmitteleinsatzes bedarf und die hauptsächlich für die direkte Vermarktung von ärmeren wie wohlhabenderen Landwirten angebaut wird.
Ausgehend von der geringen Ressourcenausstattung der Haushalte ist es deswegen von besonderem Interesse, mit welchen Unterschieden in den Herausforderungen Landwirte bei der Verbesserung des Maisanbaus in Abhängigkeit von ihrem Wohlstandsniveau konfrontiert sind. Dennoch existieren zum jetzigen Zeitpunkt keine detaillierten Forschungsergebnisse, welche untersuchen, wie sich die Ausstattung mit natürlichen, humanen, physischen, finanziellen und sozialen Ressourcenkapital sowie die Risikoaversion auf die Nutzung neuer Technologien, die Intensivierung des Maisanbaus und die Maisproduktivität der Haushalte in Abhängigkeit von Ihrem Wohlstandsniveau auswirken. Diese Dissertation versucht diese Wissenslücken zu schließen, indem sie die folgenden Forschungsthemen untersucht: (1) Niveau und kurzfristige Änderungen im landwirtschaftlichen Betriebsmitteleinsatz und der Produktivität im Maisanbau in Abhängigkeit vom Wohlstandsniveau der Haushalte, (2) Einfluss der Risikoaversion auf den Düngemitteleinsatz im Maisanbau in Abhängigkeit vom Wohlstandsniveau der Haushalte, und (3) Einfluss der Ressourcenkapitalausstattung und des Ressourcenkapitalertrags auf die Produktivitätsunterschiede im Maisanbau zwischen Haushalten mit unterschiedlichem Wohlstandsniveau.
Die Analysen der Dissertation basieren auf einem quantitativen Datensatz, der im Rahmen einer Panelhaushaltsumfrage, basierend auf 300 zufällig ausgewählten ländlichen Haushalten im Bezirk Yen Chau, Provinz Son La in den Nördlichen Bergregionen Vietnams im Zeitraum von 2007 bis 2010 erhoben wurde. Das Forschungsgebiet gehört zu den ärmeren Landstrichen der Nördlichen Bergregionen, geprägt durch eine hohe ethnische Diversität sowie einer starken Abhängigkeit von der Hochlandfeldbewirtschaftung, dem Feldfruchteinkommen und dem Maiseinkommen im Besonderen. Für die ökonometrischen Analysen werden zuerst die Haushalte anhand eines zusammengesetzten, vermögensbasierten Wohlstandsindikators, welcher mit Hilfe einer Hauptkomponentenanalyse errechnet wurde, ihrem Wohlstand nach geordnet und zweitens der so differenzierte Datensatz anhand ausführlicher deskriptiver Statistiken sowie Regressions- und Dekompositionsanalysen untersucht.
Die Ergebnisse des ersten Forschungsthemas (1) Niveau und kurzfristige Änderungen im landwirtschaftlichen Betriebsmitteleinsatz und der Produktivität im Maisanbau in Abhängigkeit vom Wohlstandsniveau der Haushalte zeigen, dass auf dem Durchschnitt basierende Analysen zum Betriebsmitteleinsatz, der Produktivität und dem Einkommen im Maisanbau wichtige vom Wohlstandsniveau abhängige Unterschiede verbergen. Während die Adoptionsraten von modernem Maissaatgut und mineralischen Düngemitteln weitverbreitet und im Laufe der Zeit sehr ähnlich in allen Wohlstandstertilen sind, unterscheiden sich die Intensität des Düngemitteleinsatzes, die Maiserträge und die Maiseinkommen zwischen dem ärmsten Wohlstandstertil und den wohlhabenderen Landwirten signifikant. Während ein großer Anteil der Haushalte des ärmsten Wohlstandstertils Düngemittel erheblich unterhalb der empfohlenen Düngemittelmenge einsetzt, ist es in den Haushalten aus den mittleren und wohlhabendsten Tertilen ungefähr doppelt so wahrscheinlich, Düngemittel gemäß oder über der durchschnittlich empfohlenen Düngemittelmenge zu nutzen. Darüber hinaus weisen ungefähr ein Zehntel bis ein Viertel der Haushalte unabhängig vom Wohlstandstertil einen überhöhten Düngemitteleinsatz auf. Haushalte aus dem ärmsten Tertil kaufen zudem trotz ihres geringeren Düngemitteleinsatzes häufiger Maissaatgut und Düngemittel mit der Hilfe von Kredit als die Haushalte aus den wohlhabenderen Tertilen. Als Folge müssen die ärmsten Haushalte vergleichsweise höhere Preise für den Erwerb von Betriebsmitteln zahlen, bei ansonsten meist ähnlichen Marktpreisen für den Kauf von Maissaatgut- und Düngemitteln sowie dem Verkauf von Mais. Ertrags-, Betriebsmittelpreis- sowie Maisverkaufspreisrisiken sind für alle Haushalte im Forschungsgebiet hoch. Haushalte aus dem ärmsten Tertil leiden jedoch etwas stärker unter den Risiken, die sich aus den Schwankungen von Ertrag, Verkaufspreis und Maiseinkommen ergeben.
Die Ergebnisse des zweiten Forschungsthemas (2) Einfluss der Risikoaversion auf den Düngemitteleinsatz im Maisanbau in Abhängigkeit vom Wohlstandsniveau der Haushalte zeigen, dass die Menge an genutzten Düngemitteln im Maisanbau von der Risikoaversion des Haushaltsvorstands im ärmsten Wohlstandsdrittel der Haushalte beeinflusst wird, während die Menge der genutzten Düngemittel in den wohlhabenderen zwei-Dritteln der Haushalte von der Risikoaversion des Haushaltsvorstands unbeeinflusst bleibt. Diese Ergebnisse behalten ihre Gültigkeit unabhängig davon, welche empirische Risikoaversionsmethode verwendet wird (d. h. Selbsteinschätzungsskala oder Lotterieergebnisse), wenn anstatt der Gesamtdüngemittelmenge, die NPK-Düngemittelmenge, die Urea-Düngemittelmenge oder die Gesamtstickstoffmenge betrachtet wird, sowie wenn unterschiedliche Methoden zur Messung des Haushaltsvermögens betrachtet werden (d. h. der vermögensbasierte Wohlstandsindikator, das Haushalts-pro-Kopf-Einkommen oder die Haushalts-pro-Kopf-Konsumausgaben).
Die Ergebnisse des dritten Forschungsthemas (3) Einfluss der Ressourcenkapitalausstattung und des Ressourcenkapitalertrags auf die Produktivitätsunterschiede im Maisanbau zwischen Haushalten mit unterschiedlichem Wohlstandsniveau zeigen, dass die quantitativen Unterschiede im Ressourcenkapital der Haushalte bedeutender für die Höhe der Abstände im Maiseinkommen pro Hektar zwischen dem ärmsten Drittel und den wohlhabenderen Haushalten sind als die Unterschiede im Ertrag des Ressourcenkapitals. Die quantitativen Unterschiede im Ressourcenkapital der Haushalte tragen dabei signifikant zu mehr als zwei-Drittel des Gesamtabstandes im Maiseinkommen bei, während Unterschiede im Ertrag des Ressourcenkapitals keinen eigenständigen signifikanten Beitrag leisten. Zum quantitativen Einfluss des Ressourcenkapitals tragen die Kreditobergrenze der Haushalte, die ethnische Zugehörigkeit des Haushaltsvorstands und der Landwert der Hochlandfelder große und signifikante Effekte bei. Die Größe der kultivierten Fläche, der Gesamtwert von Büffeln und Rindern und das Alter des Haushaltsvorstands haben kleinere und weniger konstante Effekte. Die Kreditobergrenze ist die bedeutendste und konstanteste Antriebsgröße der quantitativen Effekte des Ressourcenkapitals, was zeigt, dass finanzieller Zugang nach wie vor ein entscheidendes Hindernis für die landwirtschaftliche Produktivität von armen, den ethnischen Minderheiten zugehörigen Haushalten ist. Die ethnische Zugehörigkeit des Haushaltsvorstands hat einen starken und positiven, aber rückläufigen Einfluss auf die Höhe der Maiseinkommensabstände, was darauf hinweist, dass den für ethnische Gruppen wichtigen weichen Faktoren wie Unterschiede im Standort, den landwirtschaftlichen Praktiken und Traditionen mehr Beachtung geschenkt werden sollte. Von der Signifikanz des Landwerts der Hochlandfelder schlussfolgern wir, dass umweltbedingte Faktoren wie die Verhinderung von Bodenerosion, dem Schutz der Bodenfruchtbarkeit und die Berücksichtigung langfristiger Nachhaltigkeit stärkere Betonung erfahren sollten. Weitere untergeordnete Faktoren, welche die Maiseinkommensabstände beeinflussen, werden in der Dissertation in größerem Detail diskutiert.
Ausgehend von den Ergebnissen der Dissertation ziehen wir die folgenden wesentlichen Schlussfolgerungen für die Entwicklung von armutsmindernden Strategien zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Produktivität in Hochlandagrarsystemen.
Erstens, die landwirtschaftliche Forschung und Beratung sollte darauf achten, Engpässe zu identifizieren, denen Haushalte aufgrund ihres Wohlstandsniveaus ausgesetzt sind, um zu verhindern, dass die spezifischen Hindernisse, mit denen ärmere und wohlhabendere Landwirte konfrontiert sind, dazu führen können, dass langfristige Armutsfallen, eine erhöhte Ineffizienz sowie die Verschwendung von Ressourcen gefördert werden. Aus diesem Grund wird eine Forschung und Beratung benötigt, welche eine stärkere Betonung auf die Integration von wohlstandsabhängigen agronomischen, ökonomischen und risikobasierten Aspekten legt, den effizienten Einsatz von Betriebsmitteln stärker berücksichtigt und einen stärkeren Schwerpunkt auf die Anpassung technologischer Innovationen an die Gegebenheiten und Bedürfnisse der Agrarsysteme von ethnischen Minderheiten in Bergregionen legt.
Zweitens, eine stärkere Betonung sollte daraufgelegt werden, armen Haushalten dabei zu helfen, mit Risiken zurechtzukommen. Während alle Haushalte Ertrags-, Betriebsmittelpreis- und Verkaufspreisrisiken ausgesetzt sind, beeinflusst die Risikoaversion Entscheidungen über die Intensivierung des Betriebsmitteleinsatzes in Haushalten des ärmsten Drittels. Deswegen sollte im Besonderen für die Ärmsten ein größeres Gewicht daraufgelegt werden, Risikomanagementmöglichkeiten auszuweiten, welche der geringeren Risikowiderstandsfähigkeit und der höheren Risikoaversion der Armen sowie den oft höheren Transaktionskosten Rechnung tragen. Dies beinhaltet Maßnahmen zur Erhöhung der Finanzkompetenz von Haushalten, die Ausweitung von Möglichkeiten Konsumkredite aufzunehmen, die Vernetzung von Krediten mit Versicherungs- und Sparoptionen, die Reduktion von Transaktionskosten und Hindernissen, welche einer erfolgreichen Kreditaufnahme entgegenarbeiten, sowie, wenn möglich, die Entwicklung von Innovationen wie die Verbesserung von Saatgut oder landwirtschaftlichen Managementsystemen, welche die Kapazität haben, die Verlustrisiken der landwirtschaftlichen Produktion zu senken.
Drittens, die Ausstattung mit Ressourcenkapital sollte als eine wichtige Antriebsgröße für Unterschiede in der landwirtschaftlichen Produktivität zwischen armen und wohlhabenderen Landwirten betrachtet werden. Von den Ergebnissen, dass die quantitativen Unterschiede im Ressourcenkapital der Haushalte die wesentliche und einzig signifikante Antriebsgröße für Abstände in der Maisproduktivität zwischen armen und wohlhabenderen Landwirten sind, schließen wir, dass die Ärmsten das gleiche landwirtschaftliche Produktionspotenzial haben können wie wohlhabendere Haushalte, wenn sie das gleiche Niveau an Ressourcenkapital zur Verfügung hätten. Haushalte dabei zu unterstützen, dass sie Zugang zu Ressourcen haben und Ressourcen
Bioeffector products for plant growth promotion in agriculture : modes of action and the application in the field
Get PDFModern agriculture faces a conflict between sustainability and the demand for a higher food production. This conflict is exacerbated by climate change and its influence on vegetation, ecology and human society. To reduce land use, the reduction of yield losses and food waste is crucial. Moreover a sustainable intensification is necessary to increase yields, while at the same time input of limited resources such as drinking water or fertilizer should be kept as low as possible. This might be achieved by improving nutrient recycling and plant resistance to abiotic or biotic stress. Bioeffectors (BE) comprise seaweed or plant extracts and microbial inoculums that may stimulate plant growth by phytohormonal changes and increase plant tolerance to abiotic stress (biostimulants), solubilize or mobilize phosphorus from sparingly soluble sources such as Al/Fe or Ca-phosphates in the soil, rock phosphates, recycling fertilizer or organic phosphorus sources like phytate (biofertilizer), or improve plant resistance against pathogens by induced-systemic resistance (ISR) or antibiosis (biocontrol).
For this study, in total 18 BE products were tested in germination, pot and field experiments for their potential to improve plant growth, cold stress tolerance, nutrient acquisition and yield in maize and tomato. Additionally, a gene expression analysis in maize was performed using whole transcriptome sequencing (RNA-Seq) after the application of two potential plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), the Pseudomonas sp. strain DSMZ 13134 Proradix and the Bacillus amyloliquefaciens strain FZB42.
Seaweed products supplemented with high amounts of the micronutrients Zn and Mn were effective in reducing detrimental cold stress reactions in maize whereas microbial products and seaweed extracts without micronutrient supplementation failed under the experimental conditions.
At optimal temperature the product containing the Pseudomonas sp. strain was repeatedly able to stimulate root and shoot growth of maize plants whereas in tomato only in heat-treated soil substrate significant effects were observed. Results indicate that the efficacy of the product was mainly attributed to stimulation or shifts in the soil microbial community.
Additionally, the FZB42 strain was able to stimulate root and plant growth in some experiments whereas the effects were less reproducible and more sensitive to environmental conditions. Fungal BE products were less effective in plant growth stimulation and showed detrimental effects in some experiments.
Under the applied experimental conditions BE-derived plant growth stimulation mainly was attributed to biostimulation but aspects of biofertilization or biocontrol cannot be excluded, as all experiments were conducted in non-sterile soil substrates.
Root and shoot growth are stimulated in response to hormonal shifts. In the gene expression analysis only weak responses to BE treatments were observed, as previously reported from other studies conducted under non-sterile conditions. Nevertheless, some plant stress responses were observed that resembled in some aspects those reported for phosphorus (P) deficiency in others those reported for ISR/SAR. Especially the activation of plant defence mechanisms, such as the production of secondary metabolites, ethylene production and reception and the expression of several classes of stress-related transcription factors, including JA-responsive JAZ genes, was observed. It also seems probable that in plants growing in PGPR-drenched soils, especially at high application rates, a sink stimulation for assimilates triggers changes in photosynthetic activity and root growth leading to an improved nutrient acquisition.
Nevertheless, due to the complexity of interactions in natural soil environments as well as under practice conditions, a designation of a distinct mode of action for plant growth stimulation by microbial BEs is not realistic.
A comparison of the overall results with those reported in literature or other working groups in a common research project (Biofector) supported the often-reported low reproducibility of plant growth promotion effects by BE products under applied conditions. Factors that influenced BE efficacy were application time and rates, temperature, soil buffer capacity, phosphorus sources and nitrogen fertilization, light conditions and the soil microbial community.
Results indicate that in maize cultivation seed treatment is the most economic application technique for microbial products whereas for vegetable or high-value crops with good economic benefit soil drenching is recommended. For seaweed extracts foliar application seems to be the most economic and efficient choice.
Furthermore, results emphasize the importance of a balanced natural soil microflora for plant health and yield stability.Die moderne Landwirtschaft steht vor einem Konflikt zwischen Nachhaltigkeit und der Forderung nach einer höheren Nahrungsmittelproduktion. Der Einsatz begrenzter Ressourcen wie Trinkwasser sowie umweltschädlicher Stoffe (Düngemittel, Pestizide) sollte so gering wie möglich gehalten werden. Dies kann durch Verbesserungen im Nährstoffrecycling sowie durch Stärkung der Pflanzenresistenz gegenüber abiotischem oder biotischem Stress erreicht werden. Bio-Effektoren (BE) umfassen Algen- oder Pflanzenextrakte und mikrobielle Inokula, die das Pflanzenwachstum durch phytohormonelle Veränderungen stimulieren und die Pflanzenverträglichkeit gegenüber abiotischem Stress erhöhen (Biostimulanzien), Phosphor aus schwerlöslichen Quellen wie Al/Fe oder Ca-Phosphaten im Boden, Steinphosphaten, Recyclingdüngern oder organischen Phosphorquellen wie Phytat mobilisieren (Bio-Dünger) oder zur Verbesserung der Pflanzenresistenz gegen Pathogene durch induzierte systemische Resistenz (ISR) oder Antibiose (Bio-Pestizide) beitragen.
Insgesamt wurden 18 BE-Produkte in Keimungs-, Topf- und Feldexperimenten auf ihr Potenzial zur Verbesserung des Pflanzenwachstums, der Kältestresstoleranz, der Nährstoffaufnahme und des Ertrags in Mais und Tomate getestet. Zusätzlich wurde eine Genexpressionsanalyse in Mais durchgeführt unter Verwendung der vollständigen Transkriptomsequenzierung (RNA-Seq) nach der Anwendung von zwei potentiell pflanzenwachstumsfördernden Rhizobakterien (PGPR), dem Pseudomonas sp. Stamm DSMZ 13134 "Proradix" und dem Bacillus amyloliquefaciens Stamm FZB42.
Meeresalgenprodukte, die mit hohen Mengen der Mikronährstoffe Zn und Mn angereichert wurden, konnten Kältestressreaktionen bei Mais wirksam reduzieren, während mikrobielle Produkte und Meeresalgenextrakte ohne Mikronährstoffergänzung unter den Testbedingungen erfolglos waren. Bei optimaler Temperatur war das Produkt, das den Pseudomonas-Stamm enthält, wiederholt in der Lage, Wurzel- und Sprosswachstum von Maispflanzen zu stimulieren, während in Tomaten nur in wärmebehandeltem Bodensubstrat signifikante Effekte beobachtet wurden. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Wirksamkeit des Produkts hauptsächlich auf Stimulation oder Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft im Boden zurückzuführen ist. Auch der FZB42-Stamm war in der Lage, das Wachstum von Wurzeln und Pflanzen in einigen Experimenten zu stimulieren, während die Effekte weniger reproduzierbar und empfindlicher für Umweltbedingungen waren. Pilzliche BE-Produkte waren bei der Pflanzenwachstumsstimulation weniger effizient und zeigten in einigen Experimenten auch schädliche Wirkungen.
Unter den angewandten experimentellen Bedingungen scheint die BE-abgeleitete Pflanzenwachstumsstimulation hauptsächlich auf Biostimulation zurückzuführen zu sein, aber Aspekte der Bio-Düngung oder Bio-Kontrolle können nicht ausgeschlossen werden, da alle Experimente in nicht-sterilen Bodensubstraten durchgeführt wurden. Die Stimulation des Wurzelwachstums und der Sprosswachstumsrate ist eine Reaktion auf hormonelle Veränderungen. Die Genexpression zeigte nur schwache Reaktionen auf die BE-Behandlungen, wie bereits aus anderen Studien unter nicht-sterilen Bedingungen berichtet wurde. Trotzdem wurden einige pflanzliche Stressreaktionen beobachtet, die entweder für Phosphor (P)-Mangel oder aber ISR / SAR als typisch gelten. Insbesondere die Aktivierung von Abwehrmechanismen wie die Produktion von Sekundärmetaboliten, die Ethylenproduktion und -rezeption sowie die Expression mehrerer Klassen stressbedingter Transkriptionsfaktoren, einschließlich JA-responsiver JAZ-Gene, wurde beobachtet. Es scheint auch wahrscheinlich, dass in Pflanzen, die in PGPR-durchtränkten Böden wachsen, insbesondere bei hohen Aufwandmengen, eine Senkenstimulation für Assimilate die Photosyntheserate erhöht sowie Veränderungen im Wurzelwachstum auslöst, die zu einer verbesserten Nährstoffaufnahme führen können. Die Bestimmung eines speziellen Wirkungs-mechanismus ist jedoch durch die Komplexität der Interaktionen im Boden nicht möglich.
Ein Vergleich der Gesamtergebnisse mit denen, die in der Literatur oder anderen Arbeitsgruppen berichtet wurden, unterstützt die oft berichtete geringe Reproduzierbarkeit von Pflanzenwachstumseffekten durch BE-Produkte unter Praxisbedingungen. Faktoren, die die BE-Wirksamkeit beeinflussen, sind Applikationszeit und -rate, Temperatur, Bodenpufferkapazität, Phosphor-Quelle, Stickstoff-Düngung, Lichtbedingungen sowie die mikrobielle Gemeinschaft des Bodens.
Die Ergebnisse zeigen zudem, dass Saatgutbehandlung die wirtschaftlichste Anwendungstechnik für mikrobielle Produkte im Maisanbau ist, wobei für hochpreisige Kulturen im Gemüsebau konzentrierte Bodenapplikation empfohlen ist. Für Algenextrakte scheint Blattapplikation die beste Wahl zu sein. Die Ergebnisse zeigen zudem, wie wichtig eine ausgewogene, natürliche Bodenmikroflora für die Pflanzengesundheit und Ertragsstabilität ist
Impact of housing environment and rearing condition on the immune system and welfare of laying hens
No full textIn recent years, consumers interest in modern farm animal husbandry and, above all, criticism of intensive production systems that can impair animal welfare, have increased sharply. From hatch, chickens are confronted by a wide range of environmental and social stressors that may confound homeostasis and impair their health and welfare. Not being able to deal with the environment can lead to an activation of the stress system, resulting in a release of neuroendocrine signals like glucocorticoids. These have the potential to modify the immune system and alter species-specific behavior with possible detrimental impacts on animals health and welfare. In this context, early-life conditions play a special role as they were shown to have long-term consequences for physiology and behavior in the later life. High stocking densities which activate the hypothalamic-pituitary-adrenal-axis are said to be one of the largest welfare concerns in the poultry industry. Previous research has primarily focused on the effects of stocking density on broilers and adult laying hens, but few studies have focused explicitly on layer pullets, and none of them investigated long-term effects on the immune system. The understanding of short- and long-term consequences of environmental conditions during rearing on the immune system and behavior of layer pullets is essential for shaping an environment that avoids allostatic overload, thus promoting animal health and welfare. This doctoral thesis aimed to identify and evaluate potential immunomodulating factors in the housing environment of chickens. In order to achieve this, it summarizes and reviews important aspects of housing environments for the immune system in chickens. Furthermore, an existing flow cytometric method for the enumeration of leukocytes and discrimination of lymphocyte subsets in blood was adapted to lymphatic tissues. Moreover, short- and longterm consequences of stocking density during rearing on the immune system, stress hormone level and behavior in layer pullets were evaluated. The results are described in detail in three peer-reviewed manuscripts published in international journals. The literature analysis identified several housing conditions as immunomodulating factors. Light management was marked as an effective tool to modulate the immune response in chickens, as long light phases were demonstrated to lower adaptive cellular and humoral immune responses while certain light colors, especially of shorter wavelengths, promote some immune functions. Moreover, particularly high ammonia and hydrogen sulfide concentrations pose a threat to chickens health by dampening the adaptive immune response and promoting inflammation. However, the interaction between housing environment and management is complex. Depending on the type of housing form, chickens are confronted with different social and environmental challenges, which in turn can have an impact on the immune and stress system. An understanding of immunosuppressive risk factors is essential for successful poultry management aiming to optimize health, welfare and economic efficiency. To broaden the assessment of immune status for scientific purposes, new staining- and gating strategies for avian lymphatic tissues were adapted to an existing flow cytometric method for blood. The adaptation process showed that the application of already established protocols to other tissues is possible, but has to be examined carefully as tissue-specific effects or cell-preparative procedures might lead to differences in possible combinations of antibody-fluorochrome conjugates. The results of the experimental study within this doctoral thesis demonstrate for the first time that stocking density during rearing has not only short- but also long-term impacts on the immune system in laying hens. Pullets reared at high stocking densities showed stress-related alterations in immune cell numbers and higher incidences of feather pecking that manifest in the laying period. This highlights the significance of early-life conditions for immunocompetence throughout the whole production cycle. Of particular interest is that the number of gamma-delta T cells was lower in the high-density group, which has not been investigated in any stress-related studies with chickens before. The present doctoral thesis provides a significant contribution to the improvement of health and welfare in poultry farming and forms a basis for further research about long-lasting consequences of rearing conditions on the immune system, especially in laying hens.In den letzten Jahren stieg das Interesse der Gesellschaft an der modernen Nutztierhaltung und vor allem die Kritik an intensiven Produktionssystemen, die das Wohlergehen der Tiere beeinträchtigen können, stark an. Bereits zu Beginn ihres Lebens sind Hühner einer Vielzahl von umweltbedingten und sozialen Stressoren ausgesetzt, die ihr physiologisches Gleichgewicht dureinander bringen und damit ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden beeinträchtigen können. Kann sich der Organismus nicht an die äußeren Umstände anpassen, werden Stresssysteme aktiviert und neuroendokrine Signale, wie Glucocorticoide, freigesetzt. Diese haben das Potenzial nicht nur das Immunsystem, sondern auch artspezifisches Verhalten zu beeinflussen, was direkte Folgen für die Tiergesundheit und das Tierwohl haben kann. In diesem Zusammenhang spielen Umweltbedingungen in der frühen Lebensphase eine besondere Rolle, da sie weitreichende Konsequenzen für die Physiologie und das Verhalten im späteren Leben nach sich ziehen können. Hohe Besatzdichten gelten als eines der größten Tierwohlprobleme in der Geflügelindustrie, die die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse aktivieren. Vergangene Studien über Auswirkungen der Besatzdichte konzentrierten sich in erster Linie auf Masthähnchen und ausgewachsene Legehennen und nur wenige richteten ihren Fokus auf Junghennen, wobei keine dieser Studien auch langfristige Effekte der Besatzdichte auf das Immunsystem untersuchten. Um eine Haltungsumwelt für Legehennen zu schaffen, die eine allostatische Überlastung vermeidet und damit die Gesundheit und das Wohlbefinden fördern kann, sind Erkenntnisse über kurz- und langfristige Einflüsse der Haltungsbedingungen während der Aufzucht auf das Immunsystem und das Verhalten essentiell. Ziel dieser Doktorarbeit war es daher potenzielle immunmodulierende Faktoren in der Haltungsumwelt von Hühnern zu identifizieren und zu bewerten. Hierfür wurde der Einfluss von unterschiedlichen Haltungsfaktoren auf das Immunsystem von Hühnern in einem Übersichtsartikel zusammengefasst. Darüber hinaus wurde ein bestehendes durchflusszytometrisches Verfahren zur Bestimmung der Leukozytenzahl und der Differenzierung von Lymphozytensubpopulationen im Blut an lymphatisches Gewebe angepasst. Außerdem wurden kurz- und langfristige Auswirkungen der Besatzdichte während der Aufzucht auf das Immunsystem, die Stresshormonkonzentration und das Verhalten bei Legehennen untersucht. Die Ergebnisse wurden in drei referierten wissenschaftlichen Publikationen zusammengefasst. Die Literaturanalyse identifizierte einige Haltungsbedingungen als immunmodulierende Faktoren. Das Lichtmanagement konnte als wirksames Mittel zur Modulation der Immunantwort bei Hühnern dargelegt werden, da lange Lichtphasen die adaptive zelluläre und humorale Immunantwort drosseln, während bestimmte Lichtfarben, insbesondere von kürzeren Wellenlängen, einige Immunfunktionen fördern. Darüber hinaus stellen besonders hohe Ammoniak- und Schwefelwasserstoffkonzentrationen eine Gefahr für die Gesundheit der Hühner dar, da sie die adaptive Immunantwort schwächen und Entzündungen fördern können. Die Wechselbeziehungen zwischen der Haltungsumwelt und dem Management ist dabei von essentieller Bedeutung. Je nach Art der Haltungsform sind Hühner mit unterschiedlichen sozialen und umweltbedingten Herausforderungen konfrontiert, die ihrerseits wiederum Auswirkungen auf das Immun- und Stresssystem haben können. Die Identifikation immunsuppressiver Risikofaktoren ist für eine erfolgreiche Geflügelhaltung unerlässlich, um Gesundheit, Wohlbefinden und wirtschaftliche Effizienz zu optimieren. Um die Beurteilung des Immunstatus für Forschungszwecke zu erweitern, wurden Färbe- und Gating-Strategien für aviäre lymphatische Organe zur durchflusszytometrischen Messung an ein bereits bestehendes Verfahren für Blut angepasst. Der Anpassungsprozess zeigte, dass die Anwendbarkeit bereits etablierter Protokolle für andere Organe grundsätzlich möglich ist, jedoch sorgfältig geprüft werden sollte, da unter anderem gewebespezifische sowie zellpräparative Effekte mögliche Kombinationen von Antikörper-Fluorochrom-Konjugaten beeinflussen können. Die Ergebnisse der experimentellen Studie im Rahmen dieser Doktorarbeit zeigte als erste Studie überhaupt, dass die Besatzdichte während der Aufzucht nicht nur kurzfristigesondern auch langfristige Auswirkungen auf das Immunsystem von Legehennen hat. Junghennen, die bei hohen Besatzdichten aufgezogen wurden, zeigten stressbedingte Veränderungen in der Anzahl der Immunzellen und eine höhere Inzidenz von Federpicken, die sich in der Legeperiode manifestierten. Dies unterstreicht die Bedeutung der frühen Lebensbedingungen für die Immunkompetenz während des gesamten Produktionszyklus. Besonders interessant ist dabei, dass die Anzahl an gamma-delta T Zellen Bei den Tieren aus der hohen Besatzdichte niedriger ist, was noch in keiner Stress-assoziierten Studie mit Hühnern zuvor untersucht worden ist
The rise of Eastern Europe and German labor market reform : dissecting their effects on employment
Get PDFFrom the early 1990s until 2005 the unemployment rate rose in Germany from 7.3% to 11.7%. While the unemployment rate reached its peak in 2005, it decreased steadily in the following years. On the one hand, the fourth stage of the German labor market reform (Hartz IV) was implemented in 2005 with the intent to cut the unemployment rate. On the other hand, the productivities in Germany and Eastern Europe grew strongly during the same period, enhancing the joint trade. The rise of the East, in terms of rising trade, is likely to have had an ambiguous effect on the German labor market. This paper investigates the employment effects of the Hartz IV-Reform. Further, it concentrates on the labor market effects of the German and Eastern European productivity shock. The focus lies on the national and county level (including 402 counties). As the effects on regional labor markets differ and take time, the paper builds on the dynamic and spatial trade model of Caliendo et al. (2019). I find that the Hartz IV-Reform and the German productivity contributes positively to the decline of unemployment, whereas the increase in Eastern European productivity is only responsible for a minor increase in unemployment
Input-output linkages and monopolistic competition : input distortion and optimal policies
Get PDFIn this paper, we provide a detailed analysis of a mechanism that distorts production towards too much use of primary factors like labor and too little use of intermediate inputs. The distortion results from two ingredients that are cornerstones of modern quantitative trade theory: monopolistic competition and input-output linkages. The distortion as such is unrelated to trade, but has important consequences for trade policy, including a positive first-order welfare effect from an import subsidy. For a crystal-clear view on the distortion, we first look at it in a single-sector, closed economy where the monopolistic competition equilibrium would be efficient without the presence of input-output linkages. We compare the social-planner-solution with the decentralized market equilibrium, and we identify first-best policies to correct the distortion. To analyze the trade policy implications we then extend our analysis to a setting with trade between two symmetric countries. We identify first-best cooperative policies, featuring nondiscriminatory subsidies of intermediate input use, aswell as non-cooperative trade policies where countries use tariffs to weigh terms of trade effects against benefits from correcting the input distortion
Effects of temperature and vapor pressure deficit on genotypic responses to nitrogen nutrition and weed competition in lowland rice
Get PDFSince rice is the major food for more than half of the worlds population, rice production and productivity have significant implications for food security. In adaptation to increasing water scarcity, as well as to reduce greenhouse gas emissions, water-saving irrigation measures (e.g., alternate wetting and drying AWD) have been introduced in many rice growing regions. Previous studies have shown that AWD increases water use efficiency and reduces methane (CH4) emissions, while grain yield remains equal or is slightly increased compared to continuous flooding. However, the absence of a ponded water layer in formerly flooded rice fields creates new challenges, such as altered root zone temperature (RZT), enhanced nitrification leading to higher nitrate (NO3-) concentrations in the soil, or stimulated weed germination leading to changes in weed flora. All these factors may affect nutrient uptake and assimilation of rice plants and thus plant growth. Further, vapor pressure deficit (VPD) drives transpiration and water flux through plants, so nutrient uptake and assimilation by plants may be subject to adjustment under varying VPD conditions. As VPD varies largely between rice growing regions and seasons, and is also predicted to continuously increase under global warming, it was included as a factor in this study. The overall objective of the study was to evaluate the response of different rice varieties to arising challenges under water-saving irrigation. Experiments were conducted in the greenhouse and VPD chambers at the University of Hohenheim, where plants were grown in hydroponics. Both during day and night, nutrient uptake rates of rice increased linearly with RZT in the observed temperature range up to 29°C, implying that the optimum temperature for nutrient uptake of rice must be above 29°C. However, the uptake rates of different nutrient elements responded differently to RZT, with the increase in nitrogen (N) uptake per °C being greater than that of phosphorus (PO43-) and potassium (K+), which can potentially lead to an imbalance in plant nutrition. Therefore, the increase in RZT either due to climate change or water management may call for an adjusted fertilizer management. In general, the increase in nutrient uptake per °C was more pronounced during the day than during the night, while the amino acid concentration in the leaves both during the day and night was positively correlated with N uptake during the day, suggesting that plants may benefit more from increased temperature during the day. When both ammonium (NH4+) and NO3- were supplied, rice plants took up a higher share of NH4+. However, after depletion of NH4+ in the nutrient solution, plants took up NO3- without decreasing the total N uptake. The N form taken up by the rice plant had no effect on leaf gas exchange at low VPD, whereas NO3- uptake and assimilation increased stomatal conductance in some rice varieties at high VPD, resulting in a significantly higher photosynthetic rate. However, the increase in photosynthesis did not always result in an increase in dry matter, probably due to a higher energy requirement for NO3- assimilation than for NH4+. The effect of N form on leaf gas exchange of some rice varieties was only found at high VPD, indicating genotype-specific adaptation strategies to high VPD. However, maintenance of high stomatal conductance at high VPD will only be beneficial at sufficient levels of water supply. Therefore, we hypothesize that with increasing VPD, intensified nitrification under water-saving irrigation may improve leaf gas exchange of rice plants, provided a careful choice of variety and good water management. Furthermore, N form had an effect on the competition between rice and weeds. In mixed culture with rice, a large share of NO3- increased the growth and competitiveness of upland weeds but reduced the growth and competitiveness of lowland weeds. Consequently, enhanced nitrification under AWD may reduce the competitive pressure of lowland weeds, but increase the competition of upland weeds. In contrast to rice, growth of the upland weed was not reduced by high VPD, while its nutrient uptake was correlated with water uptake, suggesting that upland weeds will more successfully compete with rice for nutrients as VPD increases. Selection of rice varieties better adapted to NO3- uptake will improve rice growth and its competitiveness against weeds under AWD. The cumulative effects of RZT and soil nitrification on rice growth should be considered when evaluating the effects of climate change on rice growth.Da Reis das Hauptnahrungsmittel für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung ist, haben Reisproduktion und Produktivität des Anbaus erhebliche Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit. In Anpassung an die zunehmende Wasserknappheit sowie zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen wurden in vielen Reisanbaugebieten wassersparende Bewässerungsmaßnahmen (z. B. alternierende Bewässerung und Trocknung - AWD) eingeführt. Frühere Studien haben gezeigt, dass AWD die Wassernutzungseffizienz erhöht und die Methan (CH4)-Emissionen reduziert, während der Kornertrag im Vergleich zur kontinuierlichen Überstauung gleich bleibt oder leicht erhöht wird. Das Fehlen einer Wasserschicht in ehemals gefluteten Reisfeldern schafft jedoch neue Herausforderungen, wie z. B. eine veränderte Wurzelraumtemperatur (RZT), eine verstärkte Nitrifikation, die zu höheren Nitrat (NO3-)-Konzentrationen im Boden führt, oder eine stimulierte Unkrautkeimung, die zu Veränderungen in der Unkrautflora führt. All diese Faktoren können die Nährstoffaufnahme und -assimilation der Reispflanzen und damit das Pflanzenwachstum beeinflussen. Darüber hinaus steuert das Dampfdruckdefizit (VPD) die Transpiration und den Wasserfluss durch die Pflanzen, so dass die Nährstoffaufnahme und -assimilation durch die Pflanzen unter variierenden VPD-Bedingungen einer Anpassung unterliegen kann. Da das VPD zwischen den Reisanbaugebieten und den Jahreszeiten stark variiert und außerdem eine kontinuierliche Zunahme unter der globalen Erwärmung vorhergesagt wird, wurde es als Faktor in diese Studie aufgenommen. Das übergeordnete Ziel der Studie war es, die Reaktion verschiedener Reissorten auf die entstehenden Herausforderungen unter wassersparender Bewässerung zu bewerten. Die Experimente wurden im Gewächshaus und in VPD-Kammern an der Universität Hohenheim durchgeführt, wo die Pflanzen in Hydroponik kultiviert wurden. Sowohl tagsüber als auch nachts stiegen die Nährstoffaufnahmeraten von Reis linear mit der RZT im beobachteten Temperaturbereich bis 29°C an, was bedeutet, dass die optimale Temperatur für die Nährstoffaufnahme von Reis über 29°C liegen muss. Die Aufnahmeraten der verschiedenen Nährstoffelemente reagierten jedoch unterschiedlich auf RZT, wobei die Zunahme der Stickstoff (N)-Aufnahme pro °C größer war als die von Phosphor (PO43-) und Kalium (K+), was möglicherweise zu einem Ungleichgewicht in der Pflanzenernährung führen kann. Daher kann der Anstieg der RZT entweder durch den Klimawandel oder durch das Wassermanagement ein angepasstes Düngemanagement erforderlich machen. Im Allgemeinen war der Anstieg der Nährstoffaufnahme pro °C am Tag stärker ausgeprägt als in der Nacht, während die Aminosäurekonzentration in den Blättern sowohl am Tag als auch in der Nacht positiv mit der N-Aufnahme am Tag korreliert war, was darauf hindeutet, dass die Pflanzen möglicherweise mehr von einer erhöhten Temperatur am Tag profitieren. Wenn sowohl Ammonium (NH4+) als auch NO3- zugeführt wurden, nahmen die Reispflanzen einen höheren Anteil an NH4+ auf. Nach Verarmung an NH4+ in der Nährlösung nahmen die Pflanzen jedoch NO3- auf, ohne dass die Gesamt-N-Aufnahme abnahm. Die von der Reispflanze aufgenommene N form hatte bei niedrigem VPD keinen Einfluss auf den Blattgasaustausch, während die NO3--Aufnahme und -Assimilation bei einigen Reissorten bei hohem VPD die stomatäre Leitfähigkeit erhöhte, was zu einer signifikant höheren Photosyntheserate führte. Die Zunahme der Photosynthese führte jedoch nicht immer zu einer Zunahme der Trockensubstanz, wahrscheinlich aufgrund eines höheren Energiebedarfs für die NO3--Assimilation als für NH4+. Der Effekt der N form auf den Blattgasaustausch bei einigen Reissorten wurde nur bei hohem VPD gefunden, was auf genotypspezifische Anpassungsstrategien an hohes VPD hinweist. Die Aufrechterhaltung einer hohen stomatären Leitfähigkeit bei hohem VPD ist jedoch nur bei ausreichender Wasserversorgung von Vorteil. Daher stellen wir die Hypothese auf, dass mit zunehmendem VPD eine verstärkte Nitrifikation unter wassersparender Bewässerung den Blattgasaustausch von Reispflanzen verbessern kann, eine sorgfältige Sortenwahl und ein gutes Wassermanagement vorausgesetzt. Außerdem hatte die N form einen Einfluss auf die Konkurrenz zwischen Reis und Unkraut. In Mischkultur mit Reis erhöhte ein hoher Anteil an NO3- das Wachstum und die Konkurrenzfähigkeit von Trockenreis-Unkräutern, reduzierte aber das Wachstum und die Konkurrenzfähigkeit von Naßreis-Unkräutern. Folglich kann eine erhöhte Nitrifikation unter AWD den Konkurrenzdruck von Naßreis-Unkräutern verringern, aber die Konkurrenz durch Trockenreis-Unkräuter erhöhen. Im Gegensatz zu Reis wurde das Wachstum der Trockenreis-Unkräuter durch hohes VPD nicht reduziert, wobei ihre Nährstoffaufnahme mit der Wasseraufnahme korreliert war, was darauf hindeutet, dass Trockenreis-Unkräuter mit steigendem VPD erfolgreicher mit Reis um Nährstoffe konkurrieren. Die Selektion von Reissorten, die besser an die NO3--Aufnahme angepasst sind, wird das Wachstum von Reis und seine Konkurrenzfähigkeit gegenüber Unkräutern unter AWD verbessern. Die kumulativen Effekte von RZT und Bodennitrifikation auf das Reiswachstum sollten berücksichtigt werden, wenn die Auswirkungen des Klimawandels auf das Reiswachstum bewertet werden