{"id":6228,"date":"2026-03-31T13:53:09","date_gmt":"2026-03-31T13:53:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/daniel-brain-akakpo\/"},"modified":"2026-03-31T13:53:15","modified_gmt":"2026-03-31T13:53:15","slug":"daniel-brain-akakpo","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/daniel-brain-akakpo\/","title":{"rendered":"Daniel Brain Akakpo"},"content":{"rendered":"","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":8,"featured_media":6229,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-6228","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Grain legume fodders as ruminant feed in mixed crop-livestock systems in northern Ghana","samenvatting":"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, be\u00efnvloedt 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 ge\u00efntroduceerd 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 ma\u00efs- 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.\n\nIn 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 huishoudenqu\u00eates 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 ge\u00efntensiveerde 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.\n\nHoofdstuk 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 be\u00efnvloed door deze interventies.\n\nHoofdstuk 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 ge\u00ebvalueerd 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.\n\nIn 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.\n\nTen slotte heb ik in hoofdstuk 6 de bevindingen van de voorgaande hoofdstukken ge\u00efntegreerd 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 cre\u00ebren 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 peulvruchtvari\u00ebteiten 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.","summary":"Mixed crop-livestock (MCL) farming is common in West Africa: it is practised by about two-thirds of the farmers and produces about 70% of the food. In MCL systems, livestock support crop production through the supply of manure and draught power, whereas crops supply crop residues as a major feed for livestock. In West Africa, feed scarcity is a major challenge for livestock production, especially during the dry season when grass quality and quantity on grazing lands are inadequate. In northern Ghana, as in other West African countries, population pressure is affecting the development of farming systems. The pressure on land calls for the intensification of farming systems as a way of enhancing productivity. Grain legume crops are often introduced into the farming system as a route to intensification. Grain legumes are important crops in the MCL systems because they provide food and cash for humans, fodder for animals and improve soil fertility through biological nitrogen fixation. The residues of grain legumes, also known as grain legume fodders (GLFs), have better nutritional quality than cereal residues, such as maize and rice straw. Besides their function as livestock feed, GLFs supply fuel, construction material and mulch for soil improvement. However, knowledge about factors that drive the diversity of use of GLFs in different farming systems in West Africa is lacking. Also, the grain and fodder yields of grain legumes remain low across West Africa due to poor soil fertility and inadequate input use. The main objective of this PhD thesis was to understand the roles of grain legume fodders in mixed crop livestock systems and identify options to improve their quality and utilisation by smallholders in northern Ghana. To address this objective of the study, we adopted a multi-disciplinary research process to study four sub-objectives. These sub-objectives were addressed in Chapters 2, 3, 4 and 5.\n\nIn Chapter 2, we aimed to assess the variation in the use of GLFs and to identify potential drivers for their use in MCL systems in northern Ghana. The variation between MCL systems was studied by comparing three regions with different population pressure and agro-ecological conditions, and consequently, different farming systems. Through focus group discussions and household interviews, we studied the use of GLFs in MCL systems in the Northern region (NR), the Upper East region (UER), and the Upper West region (UWR) of northern Ghana. In UER, most of the GLFs (87%) was brought home and stall-fed, whereas in UWR GLFs were for a considerable extent (61%), left on the field and used for mulching. In NR, both stall-feeding and grazing of GLFs was important. Compared to UWR and NR, UER had a high population density, low potential for crop production and low level of mechanisation of crop production, which all are explanations for the relatively high importance of livestock in the farming systems. We conclude that with increasing importance of livestock in intensified systems, GLFs become more important and more valuable for feeding, especially in the dry season. The consequence of increased use of GLFs in intensifying MCL systems is that GLFs turn from being a communal resource that can be freely grazed during the dry season into a private resource with restrictions on use.\n\nChapter 3 evaluated the effects of rhizobium inoculation and phosphorus (P) fertilization on grain and fodder yield and fodder quality of the major grain legumes (cowpea, soybean and groundnut) in two agro-ecological zones of northern Ghana. This was done through field agronomic and laboratory studies. The findings of Chapter 3 indicate the possibility of improving both grain and fodder yields of grain legumes simultaneously through the application of P and rhizobium inoculants. In this chapter, in cowpea, for example, application of inoculation alone increased grain yield by 44%, P-fertilizer alone increased grain yield by 102% while the combination of P and inoculation increased grain yield by 123% compared to the control treatment where no input was applied. The positive correlation between grain yield and fodder yield in the current study implies that agronomic interventions may contribute to increasing availability of fodder for livestock feeding without a reduction in grain yield. Also the nutritive quality of GLFs was not affected by these interventions.\n\nChapter 4 evaluated the effects of storage conditions on dry matter recovery and the nutritional quality of GLFs during storage. In this chapter we also tracked the development of aflatoxins in groundnut fodder during storage. GLFs of cowpea, groundnut and soybean were stored separately in three locations (rooftop, room and tree-fork) and with two packaging types (polythene sacks or tied with ropes) for 120 days. Stored GLFs were evaluated for loss in dry matter and nutritional quality at day 0, 30, 60, 90, and 120. We found that dry matter loss during storage for 120 days was on average 24% across all storage conditions, 35% for the worst condition (tied in bundles and stored on roofs or tree-forks) and 14% for the best condition (sacks and in rooms). During storage, the CP content and OMD decreased, and the content of cell wall components increased. The reduction of nutritional quality was lowest when GLFs were stored in sacks. Storage in sacks and to a lesser extent, storage in rooms (indoor) may reduce the loss of DM and nutritive quality during storage compared to tying in bundles with rope and outdoor storage. The absence of aflatoxin in the groundnut fodder samples indicated that there is a minimal risk of aflatoxin development when stored under dry conditions as in our study.\n\nIn Chapter 5, we further assessed the nutritional quality of stored GLFs from Chapter 4 using four different methods: farmers\u2019 perception, sheep preference, leaf-to-stem ratio, and laboratory analysis of organic matter digestibility, crude protein content, neutral detergent fibre and acid detergent fibre. We also determined correlations among these variables. Selected farmers scored the perceived quality of GLFs on a scale of 1 to 10 (1 = bad and 10 = good) based on physical characteristics. Sheep preference was assessed by a cafeteria feeding trial based on the rate of dry matter intake of GLFs by a flock of 12 sheep during a 14 hr period. leaf-stem ratio was determined based on the mass of the botanical fractions, i.e. leaf (leaf blade only) and stem (stem and petioles) samples separated carefully by the hand. Laboratory analysis was done by near infra-red spectroscopy (NIRS). Results showed that all quality assessment methods successfully discriminated GLF quality between crops. Only farmers and sheep could distinguish quality differences among storage conditions, whereas laboratory assessment methods could not. We reasoned that these findings could be due to that fact that farmers use sensory criteria (leafiness, colour (vision), smell, texture) to evaluate feed quality and that laboratory assessment methods do not assess these directly. These findings show that farmers are knowledgeable in predicting what their sheep prefer to consume and how to evaluate the quality of GLFs through storage.\n\nFinally in Chapter 6, I integrated and reflected on implications of the findings of the previous chapters for sustainable intensification, policy and future research. Major uses of GLFs are ruminant feed (stall feeding and grazing) and mulch. Minor uses of GLFs were for fuel, compost and for sale to generate income. The overarching driver for the different uses of GLFs was the importance of livestock in the farming system. In the future, the importance of livestock will increase in the farming systems because of the increasing demand for animal-source food leading to increase in number of livestock and a higher livestock productivity. In Ghana for example, the government of Ghana recently launched the \u201cRearing for Food and Jobs\u201d (RFJ) programme to increase livestock production for food security while creating jobs for the citizens. As a result, the livestock production systems in Ghana will need to intensify in a sustainable way to which conserving feed for stall-feeding may contribute. The smallholders currently depend heavily on crop residues, especially GLFs, which are generally low-quality feedstuffs. To increase yield and quality of GLFs to provide enough good quality fodder, research programmes should target breeding and selection for fodder quantity and quality in existing grain legume varieties and new breeding lines. In such work the fodder nutritional quality traits should be considered by plant breeders as a criterion for developing new varieties. In addition, there should be further research work done on the storage of GLFs to maintain their quantity and nutritional quality for a longer time.","auteur":"Daniel Brain Akakpo","auteur_slug":"daniel-brain-akakpo","publicatiedatum":"11 maart 2020","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/danielbrainakakpo?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/6068ac6a-584f-4d3f-9f0e-6718970abb78\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202603311349","isbn":"978-94-6395-237-8","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":6230,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6228","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6228"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6228\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6231,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/6228\/revisions\/6231"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6229"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6228"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=6228"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}