Sustainable agricultural mechanization in Africa. The case of family farms in Kenya

This dissertation investigates empirically the impact of sustainable agricultural mechanization and related government interventions on crop production among smallholder farming households in Kenya, using secondary data collected as part of Sustainable Intensification of Maize and Legumes in Eastern and Southern Africa (SIMLESA) survey. First, it analyses the response to agricultural mechanization hiring for each category of agricultural machinery, that is, tractor or animal traction. Here, complementing tractor with animal traction is found to be effective in promoting greater economic and environmental performances providing rationale for blending a mix of both traditional and modern technology. Additionally, climate-smart agricultural practices play positive role in improving economic performance particularly yield and profitability. Where farming households receive differential prices for agricultural mechanization services, it is found that higher prices negatively impact performance for farming household who complement tractor and animal traction hiring, and for those who hire only tractor services but not for those households who participate in only animal traction hiring contracts. Second, the dissertation investigates the role of agricultural input subsidy in promoting agricultural machinery sharing via digital platform for climate-smart agriculture. Findings reveal that there are some efficiency gains for farming households who participate in only seed and only fertilizer subsidy but not both seed and fertilizer subsidy. Participation in only seed and only fertilizer subsidy schemes increase the uptake of digital tools and facilitate the adoption of climate-smart agricultural practices to promote crop yield and profitability. As regards to the mitigation potential and cost-effectiveness of the adoption of climate-smart agricultural practices, it is found that by 2030, there will be 2.74 tCO2e projected reduction in greenhouse gas emissions from consistent adoption of mechanized conservation agriculture. Additionally, the average unit cost of greenhouse gas mitigation is projected to be in the range of between 0.3 $ to 2.5 $ per tCO2e. Overall, the results suggest that interventions in agricultural systems such as changes in existing market structures and agricultural mechanization positively affect the economic and environmental performance of smallholder farming households. Consequently, there are considerable variations in outcomes given the diversity of farming conditions. Additionally, the findings on greenhouse gas mitigation provide a basic framework for structuring carbon pricing for similar projects in Kenya.

Questa tesi indaga empiricamente l'impatto della meccanizzazione agricola sostenibile e dei relativi interventi governativi sulla produzione agricola delle famiglie di piccoli agricoltori in Kenya, utilizzando dati secondari raccolti nell'ambito dell'indagine SIMLESA (Sustainable Intensification of Maize and Legumes in Eastern and Southern Africa). Come prima cosa analizza la risposta al noleggio di macchine agricole per ciascuna categoria, ossia trattore o trazione animale. In questo caso, l'integrazione del trattore con la trazione animale è risultata efficace nel promuovere maggiori prestazioni economiche e ambientali, fornendo una motivazione per la combinazione di tecnologie tradizionali e moderne. Inoltre, le pratiche agricole più intelligenti dal punto di vista climatico svolgono un ruolo positivo nel migliorare le prestazioni economiche, in particolare la resa e la redditività. Nei casi in cui le famiglie di agricoltori ricevono prezzi differenziati per i servizi di meccanizzazione agricola, è stato riscontrato che i prezzi più elevati hanno un impatto negativo sulle prestazioni delle famiglie agricole che integrano il noleggio di trattori e trazione animale, e per quelle che noleggiano solo i servizi di trattore, ma non per quelle famiglie che partecipano a contratti di noleggio di sola trazione animale. In secondo luogo, la tesi analizza il ruolo dei sussidi per i fattori di produzione agricoli nel promuovere la condivisione di macchine agricole attraverso una piattaforma digitale per un'agricoltura intelligente dal punto di vista climatico. I risultati rivelano che vi è un certo guadagno di efficienza per le famiglie agricole che partecipano o ai sussidi per le sementi o per i fertilizzanti, ma non a quelli per le sementi e per i fertilizzanti. La partecipazione ai soli sussidi per le sementi e per i fertilizzanti aumenta la diffusione degli strumenti digitali e facilita l'adozione di pratiche agricole intelligenti dal punto di vista climatico per promuovere la resa e la redditività delle colture. Per quanto riguarda il potenziale di mitigazione e l'efficacia in termini di costi dell'adozione di pratiche agricole intelligenti dal punto di vista climatico, si è riscontrato che entro il 2030 ci saranno 2,74 tCO2e di riduzione delle emissioni di gas serra grazie all'adozione coerente dell'agricoltura conservativa meccanizzata. Inoltre, il costo unitario medio della mitigazione dei gas serra dovrebbe essere compreso tra 0,3 e 2,5 dollari per tCO2e. Nel complesso, i risultati suggeriscono che gli interventi nei sistemi agricoli, come i cambiamenti nelle strutture di mercato esistenti e la meccanizzazione agricola, influiscono positivamente sulle prestazioni economiche e ambientali dei piccoli agricoltori.Di conseguenza, esistono notevoli variazioni nei risultati, data la diversità delle condizioni agricole. Inoltre, i risultati sulla mitigazione dei gas serra forniscono un quadro di base per la strutturazione dei prezzi del carbonio per progetti simili in Kenya