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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2023.tde-05012024-105912
Document
Author
Full name
Letícia Gonçalves Gasparotto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Marin, Fábio Ricardo (President)
Silva, Thieres George Freire da
Zanon, Alencar Junior
Title in English
The Brazilian case as a beacon to increase crop production in sub-Saharan African
Keywords in English
Climate
Efficiency
Maize
Management
Yield-gap
Abstract in English
Maize is one of the main crops in the world, being the main source of food in Africa, representing 30% of the total production area and 30% of the calories and proteins consumed. Despite Sub-Saharan Africa's dependence on maize grain, the crop yield is low compared to its potential, with an average yield of approximately 2 Mg ha-1, which represents 27% of water-limited productivity (Yw). In Brazil, the difference in yield is approximately 50% of Yw. Thus, the objective of this study was to carry out a case study, using rainfed maize as a reference, to identify a set of agricultural areas with similar soils and climates in Brazil and Sub-Saharan Africa (SSA) and then compare the response agronomy between the two producing regions. For this, we identified the similarity of SSA between Brazil and the SSA countries, looking for both occurrences as regions. The Yw data used for this study were estimated by Hybrid Maize crop model and simulations were performed using the local climate data, soil and practices of both continents, such as sowing data and cultivar cycle. Six SSA countries were selected: Ghana, Uganda, Kenya, Nigeria, Zambia and Ethiopia. Actual yields (Ya) were determined by including yields of at least 3 years and were taken from the official databases of the National Statistical Institutes of each country. Climatic data from SSA showed that rainfall and temperature was well distributed at the time, as well as in Brazil. However, the incident radiation was lower than in Brazil, but enough to ensure high Yw. Yw averaged 11.3 and 7.4 Mg ha-1 for Brazil and SSA, respectively. The Ya of maize in SSA was 1.4 Mg ha-1, while in Brazil the Ya was 5.2 Mg ha-1. Ya represented approximately 9% of Yw in SSA. Low Ya explained the large yield gap (Yg) found in SSA. With this, it is evident that the management technologies used and the way of cultivation are largely responsible for the difference in yield between countries.
Title in Portuguese
O caso brasileiro como um exemplo para aumentar a produção agrícola na África Subsaariana
Keywords in Portuguese
Clima
Eficiência
Manejo
Milho
Yield-gap
Abstract in Portuguese
O milho é uma das principais culturas do mundo, sendo a principal fonte de alimento da África, representando 30% da área total de produção e 30% das calorias e proteínas consumidas. Apesar da dependência da África Subsariana em relação ao grão de milho, a produtividade real (Ya) da cultura é baixa quando comparado ao seu potencial, com média de aproximadamente 2 Mg ha-1, que representa 27% da produtividade potencial limitada por água (Yw). Já no Brasil, a diferença de rendimento é de aproximadamente 50% de Yw. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo de caso, utilizando o milho de sequeiro como referência, para identificar um conjunto de áreas agrícolas com solo e clima semelhantes no Brasil e na África Subsahariana (ASS) e, então, comparar a resposta agronômica entre as duas regiões produtoras. Para isso, verificou-se a similaridade climática entre o Brasil e países da ASS, buscando zonas climáticas homogêneas que ocorrem em ambas as regiões. Os dados de Yw obtidos no âmbito do projeto Global Yield Gap Atlas (GYGA, www.yieldgap.org) foram utilizados. As estimativas de Yw foram realizadas com o modelo Hybrid Maize em ambos os continentes e as simulações foram baseadas no clima local, solo e nas práticas de manejo, como data de semeadura e ciclo das cultivares. Foram selecionados seis países pertencentes a ASS: Gana, Uganda, Kênia, Nigéria, Zâmbia e Etiópia. A Ya foi determinada incluindo a produtividade de pelo menos os últimos três anos e foram retiradas da base de dados dos institutos nacionais de estatística agrícola. Os dados climáticos mostraram que a ASS apresentou precipitação bem distribuída durante todo o ano, sendo superior à do Brasil, bem como a temperatura média. No entanto, a radiação incidente foi menor quando comparado ao Brasil, porém o suficiente para assegurar altas produtividades. A Yw média foi de 11,3 e 7,4 Mg ha-1 para o Brasil e ASS, respectivamente. A Ya média do milho na ASS foi de 1,4 Mg ha-1, enquanto no Brasil a Ya = 5,2 Mg ha-1. A Ya representou aproximadamente 9% de Yw na ASS. A baixa Ya explica a grande lacuna de produtividade (ou yield-gap, do inglês, Yg) encontrado na ASS. Com isso, fica evidente que as tecnologias de manejo utilizadas e a forma do cultivo são as grandes responsáveis pela diferença de produtividade entre os países.
 
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Release Date
2025-10-26
Publishing Date
2024-01-05
 
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