Daniel Brain Akakpo

Gemengde akkerbouw-veeteelt (MCL) systemen komen veel voor in West-Afrika: ze worden beoefend door ongeveer tweederde van de boeren en produceren ongeveer 70% van het voedsel. In MCL-systemen ondersteunt het vee de gewasproductie door de levering van mest en trekkracht, terwijl gewassen gewasresten leveren als belangrijk voer voor het vee. In West-Afrika is voerschaarste een grote uitdaging voor de veehouderij, vooral tijdens het droge seizoen wanneer de kwaliteit en kwantiteit van het gras op de graasgronden onvoldoende zijn. In Noord-Ghana, net als in andere West-Afrikaanse landen, beïnvloedt de bevolkingsdruk de ontwikkeling van landbouwsystemen. De druk op het land vraagt om intensivering van de landbouwsystemen als een manier om de productiviteit te verhogen. Vlinderbloemige graangewassen (peulvruchten) worden vaak geïntroduceerd in het landbouwsysteem als een route naar intensivering. Peulvruchten zijn belangrijke gewassen in MCL-systemen omdat ze voedsel en contant geld voor mensen leveren, voer voor dieren en de bodemvruchtbaarheid verbeteren door biologische stikstofbinding. De resten van peulvruchten, ook wel bekend als vlinderbloemige gewasresten (GLF's), hebben een betere nutritionele kwaliteit dan resten van granen, zoals maïs- en rijststro. Naast hun functie als veevoer leveren GLF's brandstof, bouwmateriaal en mulch voor bodemverbetering. Kennis over factoren die de diversiteit in het gebruik van GLF's in verschillende landbouwsystemen in West-Afrika sturen, ontbreekt echter. Ook de graan- en voeropbrengsten van peulvruchten blijven in heel West-Afrika laag door een slechte bodemvruchtbaarheid en onvoldoende gebruik van hulpmiddelen. Het hoofddoel van dit proefschrift was om de rollen van vlinderbloemige gewasresten in gemengde akkerbouw-veeteelt systemen te begrijpen en opties te identificeren om hun kwaliteit en gebruik door kleine boeren in Noord-Ghana te verbeteren. Om dit onderzoeksdoel te bereiken, hebben we een multidisciplinair onderzoeksproces gevolgd om vier subdoelen te bestuderen. Deze subdoelen werden behandeld in de hoofdstukken 2, 3, 4 en 5.

In hoofdstuk 2 wilden we de variatie in het gebruik van GLF's beoordelen en mogelijke drijfveren voor hun gebruik in MCL-systemen in Noord-Ghana identificeren. De variatie tussen MCL-systemen werd bestudeerd door drie regio's met verschillende bevolkingsdruk en agro-ecologische omstandigheden, en bijgevolg verschillende landbouwsystemen, met elkaar te vergelijken. Via focusgroepdiscussies en huishoudenquêtes hebben we het gebruik van GLF's in MCL-systemen in de regio's Northern (NR), Upper East (UER) en Upper West (UWR) van Noord-Ghana bestudeerd. In UER werd het grootste deel van de GLF's (87%) mee naar huis genomen en op stal gevoerd, terwijl in UWR GLF's voor een aanzienlijk deel (61%) op het veld werden achtergelaten en als mulch werden gebruikt. In NR was zowel stalvoedering als begrazing van GLF's belangrijk. Vergeleken met UWR en NR had UER een hoge bevolkingsdichtheid, een laag potentieel voor gewasproductie en een lage graad van mechanisatie van de gewasproductie, wat allemaal verklaringen zijn voor het relatief grote belang van vee in de landbouwsystemen. We concluderen dat met het toenemende belang van vee in geïntensiveerde systemen, GLF's belangrijker en waardevoller worden voor de voeding, vooral in het droge seizoen. Het gevolg van het toegenomen gebruik van GLF's in intensiverende MCL-systemen is dat GLF's veranderen van een gemeenschappelijke hulpbron die vrij kan worden begraasd tijdens het droge seizoen, in een private hulpbron met gebruiksbeperkingen.

Hoofdstuk 3 evalueerde de effecten van rhizobium-inoculatie en fosfor (P) bemesting op de graan- en voeropbrengst en de voerkwaliteit van de belangrijkste peulvruchten (koeoogst, soja en aardnoot) in twee agro-ecologische zones van Noord-Ghana. Dit gebeurde via agronomische veldstudies en laboratoriumonderzoek. De bevindingen van hoofdstuk 3 wijzen op de mogelijkheid om zowel de graan- als de voeropbrengst van peulvruchten tegelijkertijd te verbeteren door de toepassing van P en rhizobium-inoculanten. In dit hoofdstuk verhoogde de toepassing van alleen inoculatie bij koeoogst bijvoorbeeld de graanopbrengst met 44%, verhoogde alleen P-bemesting de graanopbrengst met 102%, terwijl de combinatie van P en inoculatie de graanopbrengst met 123% verhoogde vergeleken met de controlebehandeling waarbij geen toevoegingen werden toegepast. De positieve correlatie tussen graanopbrengst en voeropbrengst in de huidige studie impliceert dat agronomische interventies kunnen bijdragen aan het vergroten van de beschikbaarheid van voer voor de veehouderij zonder een afname van de graanopbrengst. Ook werd de nutritionele kwaliteit van de GLF's niet beïnvloed door deze interventies.

Hoofdstuk 4 evalueerde de effecten van opslagomstandigheden op het behoud van droge stof en de nutritionele kwaliteit van GLF's tijdens de opslag. In dit hoofdstuk hebben we ook de ontwikkeling van aflatoxinen in aardnotenvoer tijdens de opslag gevolgd. GLF's van koeoogst, aardnoot en soja werden gedurende 120 dagen apart opgeslagen op drie locaties (dak, kamer en boomvork) en met twee verpakkingstypes (polyethyleen zakken of gebundeld met touwen). Opgeslagen GLF's werden geëvalueerd op verlies van droge stof en nutritionele kwaliteit op dag 0, 30, 60, 90 en 120. We vonden dat het verlies aan droge stof tijdens opslag gedurende 120 dagen gemiddeld 24% bedroeg over alle opslagomstandigheden, 35% voor de slechtste conditie (gebundeld met touw en opgeslagen op daken of in boomvorken) en 14% voor de beste conditie (zakken en in kamers). Tijdens de opslag daalden het ruw eiwitgehalte (CP) en de verteerbaarheid van organische stof (OMD), en steeg het gehalte aan celwandcomponenten. De vermindering van de nutritionele kwaliteit was het laagst wanneer GLF's in zakken werden opgeslagen. Opslag in zakken en in mindere mate opslag in kamers (binnenshuis) kan het verlies van droge stof en nutritionele kwaliteit tijdens opslag verminderen in vergelijking met het bundelen met touw en opslag in de open lucht. De afwezigheid van aflatoxine in de monsters van aardnotenvoer gaf aan dat er een minimaal risico is op de ontwikkeling van aflatoxine bij opslag onder droge omstandigheden zoals in onze studie.

In hoofdstuk 5 hebben we de nutritionele kwaliteit van opgeslagen GLF's uit hoofdstuk 4 verder beoordeeld aan de hand van vier verschillende methoden: de perceptie van boeren, de voorkeur van schapen, de blad-stengelverhouding en laboratoriumanalyse van de verteerbaarheid van organische stof, het ruw eiwitgehalte, neutrale detergentvezel en zure detergentvezel. We bepaalden ook correlaties tussen deze variabelen. Geselecteerde boeren scoorden de waargenomen kwaliteit van GLF's op een schaal van 1 tot 10 (1 = slecht en 10 = goed) op basis van fysieke kenmerken. De voorkeur van schapen werd beoordeeld door middel van een cafetaria-voederproef op basis van de snelheid van de drogestofopname van GLF's door een koppel van 12 schapen gedurende een periode van 14 uur. De blad-stengelverhouding werd bepaald op basis van de massa van de botanische fracties, d.w.z. blad (alleen bladschijf) en stengel (stengel en bladstelen), monsters die handmatig zorgvuldig waren gescheiden. Laboratoriumanalyse werd uitgevoerd met nabij-infraroodspectroscopie (NIRS). De resultaten toonden aan dat alle kwaliteitsbeoordelingsmethoden met succes het kwaliteitsverschil van GLF's tussen gewassen konden onderscheiden. Alleen boeren en schapen konden kwaliteitsverschillen tussen opslagomstandigheden onderscheiden, terwijl laboratoriumanalysemethoden dat niet konden. We redeneerden dat deze bevindingen te wijten zouden kunnen zijn aan het feit dat boeren sensorische criteria gebruiken (bladvorming, kleur (zicht), geur, textuur) om de voerkwaliteit te evalueren en dat laboratoriumanalysemethoden deze niet rechtstreeks beoordelen. Deze bevindingen laten zien dat boeren deskundig zijn in het voorspellen van wat hun schapen bij voorkeur consumeren en in het evalueren van de kwaliteit van GLF's via opslag.

Ten slotte heb ik in hoofdstuk 6 de bevindingen van de voorgaande hoofdstukken geïntegreerd en gereflecteerd op de implicaties voor duurzame intensivering, beleid en toekomstig onderzoek. Belangrijke toepassingen van GLF's zijn herkauwersvoer (stalvoedering en begrazing) en mulch. Minder belangrijke toepassingen van GLF's waren brandstof, compost en verkoop voor inkomen. De overkoepelende drijfveer voor de verschillende toepassingen van GLF's was het belang van vee in het landbouwsysteem. In de toekomst zal het belang van vee in de landbouwsystemen toenemen door de stijgende vraag naar dierlijk voedsel, wat leidt tot een toename van het aantal stuks vee en een hogere veeproductiviteit. In Ghana lanceerde de regering bijvoorbeeld onlangs het programma "Rearing for Food and Jobs" (RFJ) om de veeproductie te verhogen voor voedselzekerheid en tegelijkertijd banen te creëren voor de burgers. Als gevolg hiervan zullen de veehouderijsystemen in Ghana moeten intensiveren op een duurzame manier, waaraan het conserveren van voer voor stalvoedering kan bijdragen. De kleine boeren zijn momenteel sterk afhankelijk van gewasresten, met name GLF's, die over het algemeen kwalitatief laagwaardige voedermiddelen zijn. Om de opbrengst en kwaliteit van GLF's te verhogen en voldoende kwaliteitsvoer te leveren, moeten onderzoeksprogramma's zich richten op de veredeling en selectie voor voerkwantiteit en -kwaliteit in bestaande peulvruchtvariëteiten en nieuwe veredelingslijnen. In dergelijk werk moeten de nutritionele kwaliteitskenmerken van het voer door plantenveredelaars worden overwogen als criterium voor de ontwikkeling van nieuwe rassen. Daarnaast moet er verder onderzoek worden gedaan naar de opslag van GLF's om hun kwantiteit en nutritionele kwaliteit voor langere tijd te behouden.