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

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 Resume Une etude a ete mene a Zomba, dans le sud du Malawi entre 1996 et 1998 qui avait pour but a evaluer le potentiel de fumier vert a base des arbres a accroitre les rendements de mais. En utilisant les donnees de l'etude, une fonction de production de type " Cobb-Douglas" a ete estimee avec l'interet particulier dans les relations techniques entre les rendements de mais et les entrants (engrais, terre, et la main d'oeuvre). La technique de regression des moindres carres ordinaires a ete utilisee dans l'analyse. Les rendements d'echelle et les elasticites des entrants ont ete estimees a partir de la fonction de production. Les marges brutes des systemes ont ete analysees pour donner un indicateur relatif de profitabilite et de l'offre alimentaire aux menages. Les resultats ont montre que l'engrais, la terre et la main d'oeuvre sont des facteurs de production importants dans un systeme ou l'on melange sur la meme parcelle les plantes legumineuses et le mais. Les coefficients estimes pour les facteurs de production (ai) etaient non-negatifs (1.16, 0.21 et 0.14 pour la main d'oeuvre, la terre et l'engrais respectivement) indiquant une productivite marginale croissante des entrants. Les rendements d'echelle a tous les niveaux de la pente montrent des rendements croissants qui sont significatifs a P= 0.05. L'analyse des marges brutes a montre que le fumier vert en y ajoutant 48 kg d'azote par hectare a donne les rendements les plus importants de la main d'oeuvre (MK 9.60 Mn par heure) suivi par le systeme base sur les petits pois (MK8.90). Ces resultats suggerent que le systeme de culture ou l'on melange les plantes legumineuses et le mais sur la meme parcelle abouti a l'accroissement des rendements de mais. Toutefois, il est necessaire d'inventer des moyens qui peuvent aboutir a economiser la main d'oeuvre et la terre pour maintenir ou accroitre la production de mais par l'unite de terre. Mots Cles: Dambo, Melange des plantes sur une meme parcelle, position de la pente, Malawi, benefices nettes, fonction de production, rendements d'echelle (African Crop Science Journal 8(4) 2000: 429-440)