Maize production under tree-based cropping systems in southern Malawi: A cobb-douglas approach

Abstract

A study was conducted in Zomba, Southern Malawi in 1996- 98 to evaluate the potential of tree-based green manure in increasing maize yields. Using data obtained from the study, a Cobb-Douglas maize production function was estimated with particular interest in the technical relationship between maize yield and the inputs (fertilisers, land and labour). Ordinary Least Squares regression techniques were used to perform the analysis. Returns to scale and elasticities of the inputs were estimated from the production function. Gross margins of the systems were analysed to give a relative indicator of profitability and food supply to the households. Results indicated that fertiliser, land and labour are significant factors of production in maize legume-based interplanting. The estimated coefficients for the input factors (ai) were non-negative (1.16, 0.21 and 0.14 for labour, land and fertiliser, respectively) indicating increased marginal productivity to the inputs. Returns to scale in all landscape positions show increasing returns that were significant at P = 0.05. Gross margin analysis showed that legume green manure with additions of 48 kg N ha-1 gave higher returns to labour (MK9.60 Mnhr-1) seconded by pigeon pea-based system (MK8.90). These results suggest that interplanting of maize with legumes increases maize yields. However, it is necessary to devise ways of saving labour and land so as to maintain or increase maize production per unit land.

Key Words: Dambo, interplanting, landscape positions, Malawi, net benefits, production function, returns to scale

Résumé

Une étude a été mené à Zomba, dans le sud du Malawi entre 1996 et 1998 qui avait pour but à évaluer le potentiel de fumier vert à base des arbres à accroître les rendements de maïs. En utilisant les données de l'étude, une fonction de production de type " Cobb-Douglas" a été estimée avec l'intêret particulier dans les relations techniques entre les rendements de maïs et les entrants (engrais, terre, et la main d'oeuvre). La technique de regression des moindres carrés ordinaires a été utilisée dans l'analyse. Les rendements d'échelle et les élasticités des entrants ont été estimées à partir de la fonction de production. Les marges brutes des systèmes ont été analysées pour donner un indicateur relatif de profitabilité et de l'offre alimentaire aux ménages. Les résultats ont montré que l'engrais, la terre et la main d'oeuvre sont des facteurs de production importants dans un système où l'on mélange sur la même parcelle les plantes légumineuses et le maïs. Les coéfficients estimés pour les facteurs de production (ai) étaient non-négatifs (1.16, 0.21 et 0.14 pour la main d'oeuvre, la terre et l'engrais respectivement) indiquant une productivité marginale croissante des entrants. Les rendements d'échelle à tous les niveaux de la pente montrent des rendements croissants qui sont significatifs à P= 0.05. L'analyse des marges brutes a montré que le fumier vert en y ajoutant 48 kg d'azote par hectare a donné les rendements les plus importants de la main d'oeuvre (MK 9.60 Mn par heure) suivi par le système basé sur les petits pois (MK8.90). Ces résultats suggèrent que le systeme de culture où l'on mélange les plantes légumineuses et le maïs sur la même parcelle abouti à l'accroissement des rendements de maïs. Toutefois, il est nécessaire d'inventer des moyens qui peuvent aboutir à economiser la main d'oeuvre et la terre pour maintenir ou accroître la production de maïs par l'unité de terre.

Mots Clés: Dambo, Mélange des plantes sur une même parcelle, position de la pente, Malawi, benefices nettes, fonction de production, rendements d'échelle


(African Crop Science Journal 8(4) 2000: 429-440)