Tecnologías

Multi-storey intercropping with coffee and fruit trees [Vietnam]

Mô hình trồng xen cây ăn quả trong vườn cà phê

technologies_7387 - Vietnam

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

co-compiler:

Ha Tuan

Nguyen University and CIAT

Vietnam

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Land Use Based Mitigation for Resilient Climate Pathways (LANDMARC)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Alliance Bioversity and International Center for Tropical Agriculture -Vietnam (Alliance Bioversity-CIAT)

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Robusta coffee in the Central Highlands of Vietnam is intercropped with pepper vines and fruit trees thus increasing the total planting density. This leads to higher land equivalent ratios compared to monocropping, thereby increasing land use efficiency, profitability, soil protection and resilience.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Robusta coffee in the Central Highlands of Vietnam is intercropped with pepper vines and fruit trees, increasing the total planting density. This leads to higher land equivalent ratios (LER) compared to monocropping, thereby increasing land use efficiency, profitability and resilience. The increased plot-level biomass stock also confers better soil protection, and more biomass is returned to the soil through prunings and natural litter formation.
There are a variety of multi-storey intercropping designs based on coffee (Coffea canephora), black pepper (Piper nigrum), avocado (Persea americana), durian (Durio zibethinus) and macadamia (Macadamia integrifolia). An example of a recommended intercropping design is coffee with pepper vines (supported by living poles of Ceiba pentandra, Cassia siamea, Paulownia spp. etc) and fruit trees at densities of 887 coffee bushes, 336 pepper vines, 28 avocado trees and 28 durian trees per hectare (D’Haeze 2022; Rigal et al. 2023). Agronomic practices such as irrigation and nutrient management need to be adapted to this system. For example, water demand by coffee in the shade of fruit trees is less than in monocropping systems. Other practices can be combined, such as the use of cover crops (e.g., Crotalaria) planted between the other crops to avoid bare land.
This technology is increasingly applied in Dak Lak, Gia Lai, Lam Dong and Dak Nong in the Central Highlands of Vietnam, primarily by the Kinh farmers, while ethnic minorities currently rely more frequently on monocropped coffee systems.
The main purpose of this diversified mixed cropping system it to increase land use efficiency as well as productive, climatic and economic resilience. Price volatility is a huge challenge for farmers, particularly with perennial cropping systems where crop changes as response to economic signals is costly and risky due to time-lag effects.
Quality planting material (e.g., use of scion avocado cultivar 034 for grafting), water-saving irrigation systems, and organic and mineral fertilizers are required alongside a careful planting design that minimizes potential competition between associated crops. For example, the Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD) provides guidelines (Decision No. 3702, 2018) for designing intercropping systems based on coffee.
The main benefit is economic resilience to volatile prices of perennial commodity crops. Given that perennial crops cannot be easily substituted with other crops that have better prices, diversification of cropping systems is key to economic resilience. Furthermore, land use efficiency is increased and thereby more crops can be produced using less area. Tree-level yields remain the same as in monocropping systems, however, after certain years of fruit tree growth (e.g., avocado) there is a potential of coffee tree-level yield decline due to shade effects. It also helps to manage production costs when crops need to be rejuvenated or replanted. Furthermore, carbon stocks in aboveground biomass are increased compared to monocropping systems. This increase in aboveground carbon stocks leads to higher biomass input to the soil due to fresh litter (prunings) and senescent litter (natural).
Land users choose this intercropping model to diversify their income on the same unit of land. This reduces the risks associated with unpredictable price fluctuations. They also note that this system improves resource use efficiency, requiring less fertilizers and irrigation compared to the monocropping systems.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Vietnam

Región/ Estado/ Provincia:

Dak Nong

Especifique más el lugar :

Hung Binh commune

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si se desconoce el área precisa, indique el área aproximada cubierta:
  • 100-1,000 km2
¿El/los sitio(s) de la Tecnología se ubica(n) en un área de protección permanente?

No

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • 10-50 años atrás

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • mediante la innovación de usuarios de tierras
  • mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

Next to land user's own innovation, the technology is also being introduced and promoted by the department of crop production of the Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD) and the extension systems after refinement through research institutions under MARD such as WASI in the Central Highlands. Furthermore, it is also being introduced by Universities and companies.

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • Reduce economic risks due to price volatility

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

Especifique el uso combinado de tierras (cultivos/ pastoreo/ árboles):
  • Agroforestería

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

Especifique:

this questionnaire refers to a variety of crops with different growing season characteristics

¿Se practica el intercultivo?

Si respondió que sí, especifique qué cultivos son intercultivados:

Coffee (Coffea canephora), black pepper (Peper nigrum) poles (Ceiba pentandra; Cassia Siamea; Paulownia spp.), avocado (Persea americana, durian (Durio zibethinus), macadamia (Macadamia integrifolia).

¿Se practica la rotación de cultivos?

No

3.3 ¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?
  • No (Continúe con la pregunta 3.4)
Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

No

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cultivos perennes (no leñosos)
  • Cosecha de árboles y arbustos
¿Se practica el intercultivo?

No

¿Se practica la rotación de cultivos?

No

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • mixta de secano – irrigada

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • agroforestería
  • cobertura de suelo/ vegetal mejorada

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A2: materia orgánica/ fertilidad del suelo
medidas de manejo

medidas de manejo

  • M1: Cambio de tipo de uso de la tierra
Comentarios:

Composting using agricultural residues, and a change from mono-cropping to agroforestry

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
degradación del agua

degradación del agua

  • Ha: aridificación
Comentarios:

Intercropping in combination with cover crops, Intercropping and cover cropping helps increase soil moisture.

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • prevenir la degradación del suelo
Comentarios:

While the main goal of land users in adopting this technology is to diversify income sources and reduce risks related to price volatility, it also reduces soil degradation by leaving less soil bare compared with the interrows of monocropped coffee and increases biomass input to the soil.

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Planting density of coffee (Coffea canephora) is 3m by 3m. Coffee trees typically grow to a height of 1.5 to 2m, with a canopy width of around 2m. For the associated tree species, the densities depend on the species and the number of species. For example, black pepper (piper nigrum) can be intercropped at a density of 9m x 9m on living tree poles such as Cassia Siamea, Leucena Leucocephala, etc. Pepper vines grow up to 5 m in height and can also be planted at higher density (e.g. 6 x 3m) at the expense of fruit trees. Avocado (Persea americana), Durian (Durio zibethinus), and macadamia (Macadamia integrifolia) can be intercropped at 12m x 12m. These fruit trees share similar sizes and shapes and grow to a height ranging from 5-10m, with a canopy spanning from 6-8m. The study by Rigal et al. (2023) provide a great overview of the diversity of intercropping / agroforestry designs with different species mixtures and planting densities: Rigal C., Duong T., Vo C., Bon L.V., Hoang q.T., Chau T.M.L. (2023) Transitioning from monoculture to mixed cropping systems: The case of coffee, pepper, and fruit trees in Vietnam. Ecological Economics 214:107980.

Autor:

Own illustration based on Rigal et al. (2023) and MARD: Good Agricultural Practices for Robusta Coffee Production.

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por área de Tecnología
Indique tamaño y unidad de área:

1 hectare

Especifique la moneda usada para calcular costos:
  • USD
Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

12

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Nursery with grafted material Dry season
2. Soil preparation April or May; before the onset of the rainy season
3. Planting rainy season
4. Fertilizer application rainy season
5. irrigation dry season
Comentarios:

Establishment will take 3 years until first coffee harvests. Harvests of other fruit trees will start later.

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para establecer la Tecnología:

7000,0

Comentarios:

This estimate is based on a system of 887 coffee plants, 336 pepper vines, 28 avocado trees (based on grafting with improved variety) and 28 durian trees.

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Creating a basin around the tree base for keeping water during irrigation phase
2. Application of fertilizers and pesticides
3. Irrigation
4. Weeding and pruning
5. Guiding the black pepper vines onto the poles and trimming branches of living poles
6. Tying durian fruits to branches by plastic ropes for support
7. Sanitation after each harvest

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para mantener la Tecnología:

4000,0

Comentarios:

The maintenance costs refer to the establishment stage (first 3 years) until first harvest and are based on a system of 887 coffee plants, 336 pepper vines, 28 avocado trees (based on grafting with improved variety) and 28 durian trees.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

production inputs (fertilizers, pesticides), and hired labor. Initial establishment cost of irrigation systems is also costly.

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas:
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Zona altitudinal:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante

5.3 Suelos

Profundidad promedio del suelo:
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable):
  • mediana (limosa)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

> 50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

pobre/ ninguna

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de buena calidad

¿La salinidad del agua es un problema?

No

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

No

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • mediana
Diversidad de hábitats:
  • mediana
Comentarios y especificaciones adicionales sobre biodiversidad:

Considering that it is relative to other sites of the region, I would classify it as medium. Forests have highest diversity, and the mixed coffee agroforestry systems have medium diversity. While other agricultural land has low diversity.

5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • 10-50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
Género:
  • mujeres
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • personas de mediana edad
  • ancianos

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • escala mediana

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • acceso abierto (no organizado)

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Profitability and risk mitigation has increased, which is the main reason why there is adoption at scale.

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Profitability and risk mitigation has increased, which is the main reason why there is adoption at scale.

diversidad de producto

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Product diversity could still be increased.

Ingreso y costos

ingreso agrario

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Costs increase initially, but over time the benefits outweigh the costs. In some cases, external financial support is needed to adopt the practice.

diversidad de fuentes de ingreso

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Income sources increase from 1 (i.e., coffee) to several (e.g., pepper, avocado, durian).

carga de trabajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Work efficiency increases when intercropping, compared to having the crops separately on different fields as monocrops. Nonetheless, the workload is larger when simply comparing to 1 coffee monocropping field.

Impactos ecológicos

Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Soil moisture increases due to the change in microclimate from shade trees and cover crops.

cubierta del suelo

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

Soil cover increases through the use of selective weeding or cover crops. Current practices often leave their soils bare exposing them to erosion during heavy rainfall.

Biodiversidad: vegetación, animales

Cubierta vegetal

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Vegetation cover increases, which is particularly beneficial for soil conservation.

biomasa/ sobre suelo C

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Above- and belowground C increases, however there is potential to integrate additional trees with higher biomass values.

diversidad vegetal

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Plant diversity increases. However there is potential to further increase the diversity on the farm.

Reducción de riesgos de desastres y riesgos climáticos

impactos de sequías

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Microclimate benefits from shade trees reduce the impact of droughts.

Especifique la evaluación de los impactos en el sitio (mediciones):

Combination of literature studies (e.g., Rigal et al. 2023; D'haeze 2022) and own (yet) unpublished observations.

- Rigal C., Duong T., Vo C., Bon L.V., Hoang q.T., Chau T.M.L. (2023)
Transitioning from Monoculture to Mixed Cropping Systems: The Case of Coffee, Pepper, and Fruit Trees in Vietnam,
Ecological Economics 214:107980

- D’haeze, D. (2022). Optimizing water use in the central highlands of Viet Nam: Focus on
the Robusta coffee sector. Hanoi, Viet Nam: IUCN and Gland, Switzerland.

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

capacidad de amortiguación/ filtrado

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

Increased soil cover improves soil properties and filtering capacity.

Especifique la evaluación de los impactos fuera del emplazamiento (medidas):

Literature based and own observations.

For example:
-Cannavo, P., Sansoulet, J., Harmand, J.-M., Siles, P., Dreyer, E., & Vaast, P. (2011). Agroforestry associating coffee and Inga densiflora results in complementarity for water uptake and decreases deep drainage in Costa Rica. Agriculture, Ecosystems & Environment, 140(1–2), 1–13. https://doi.org/10.1016/j.agee.2010.11.005
- Chatterjee, N., Nair, P. K. R., Nair, V. D., Bhattacharjee, A., Filho, E. D. M. V., Muschler, R. G., & Noponen, M. R. A. (2019). Do Coffee Agroforestry Systems Always Improve Soil Carbon Stocks Deeper in the Soil?—A Case Study from Turrialba, Costa Rica. Forests, 11(1), 49. https://doi.org/10.3390/f11010049

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó moderadamente
temperatura estacional verano incrementó moderadamente
lluvia estacional estación seca incrementó bien

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres climatológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
sequía moderadamente
Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
deslizamiento moderadamente
Desastres biológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
insectos/ infestación de gusanos bien
Comentarios:

The practice is considered an important climate change adaptation strategy, however, more research is needed to provide the the required evidence.

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

Comentarios:

It can take between 5 to 10 years until the relative advantage is achieved, as the associated crops first need to reach their productive stage. Hence, investment costs will be higher until the associated crops can be harvested.

6.5 Adopción de la Tecnología

  • 11-50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 51-90%

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

Si fuera así, indique a qué condiciones cambiantes se adaptó:
  • mercados cambiantes
Especifique la adaptación de la Tecnología (diseño, material/ especies, etc.):

Farmers are very sensitive to market signals. For example, the price of durian has increased, so farmers plant more durian. Earlier the same happened with pepper.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
The main advantage is the increased profitability and market/climate risk management.
There are additional benefits such as improvement in soil ecology to manage soil-borne pests and diseases and reduced irrigation need for coffee.
Interest from coffee buyers in sustainable production systems provides another incentive to change practices.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
More resilient livelihoods
More diversified landscapes
Increased carbon storage capacity

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Initial investment costs can be high for some smallholder farmers External financial support is needed through market mechanisms.
There continues to be a need to adapt agronomic practices to the new system design. This knowledge is not yet fully available. Research activities to provide the required evidence and enable the development of guidelines.
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
There continues to be a need to adapt agronomic practices to the new system design. This knowledge is not yet fully available. Research activities to provide the required evidence and enable the development of guidelines.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo
  • entrevistas con usuarios de tierras

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Rigal et al. (2023) Transitioning from monoculture to mixed cropping systems: the case of coffee, pepper, and fruit trees in Vietnam

URL:

https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2023.107980

Título/ descripción:

Dave D'Haeze (2022) Optimizing water use in the Central Highlands of Viet Nam. Focus on the Robusta coffee sector

URL:

https://iucn.org/sites/default/files/content/documents/2022/bridge_ch_coffee_transformation_final_february_2022-_revised_2_ddh_for_publication.pdf

Título/ descripción:

MARD (2003) Good Agricultural Practices for Robusta Coffee Production.

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