Technologies

Multi-storey intercropping with coffee and fruit trees [Viêt-Nam]

Mô hình trồng xen cây ăn quả trong vườn cà phê

technologies_7387 - Viêt-Nam

État complet : 88%

1. Informations générales

1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

co-compiler:

Ha Tuan

Nguyen University and CIAT

Viêt-Nam

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Land Use Based Mitigation for Resilient Climate Pathways (LANDMARC)
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Alliance Bioversity and International Center for Tropical Agriculture -Vietnam (Alliance Bioversity-CIAT)

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Est-ce que la Technologie décrite ici pose problème par rapport à la dégradation des terres, de telle sorte qu'elle ne peut pas être déclarée comme étant une technologie de gestion durable des terres?

Non

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

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 Description détaillée de la Technologie

Description:

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 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

Pays:

Viêt-Nam

Région/ Etat/ Province:

Dak Nong

Autres spécifications du lieu:

Hung Binh commune

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • répartie uniformément sur une zone
S'il n'existe pas d'informations exactes sur la superficie, indiquez les limites approximatives de la zone couverte:
  • 100-1 000 km2
Est-ce que les sites dans lesquels la Technologie est appliquée sont situés dans des zones protégées en permanence?

Non

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Si l'année précise est inconnue, indiquez la date approximative: :
  • il y a entre 10-50 ans

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :
  • grâce à l'innovation d'exploitants des terres
  • par le biais de projets/ d'interventions extérieures
Commentaires (type de projet, 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. Classification de la Technologie de GDT

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
  • créer un impact économique positif
  • Reduce economic risks due to price volatility

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: :

Oui

Précisez l'utilisation mixte des terres (cultures/ pâturages/ arbres):
  • Agroforesterie

Terres cultivées

Terres cultivées

Précisez:

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

Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées?

Oui

Si oui, précisez quelles cultures sont produites en culture intercalaire:

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

Est-ce que la rotation des cultures est appliquée?

Non

3.3 Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?
  • Non (Passez à la question 3.4)
Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: :

Non

Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures pérennes (non ligneuses)
  • Plantations d’arbres ou de buissons
Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées?

Non

Est-ce que la rotation des cultures est appliquée?

Non

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:
  • mixte: pluvial-irrigué

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • agroforesterie
  • Amélioration de la couverture végétale/ du sol

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

pratiques agronomiques

pratiques agronomiques

  • A2: Matière organique/ fertilité du sol
modes de gestion

modes de gestion

  • M1: Changement du type d’utilisation des terres
Commentaires:

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

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

érosion hydrique des sols

érosion hydrique des sols

  • Wt: perte de la couche superficielle des sols (couche arable)/ érosion de surface
dégradation hydrique

dégradation hydrique

  • Ha: aridification
Commentaires:

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

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:
  • prévenir la dégradation des terres
Commentaires:

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. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

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.

Auteur:

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

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:
  • par superficie de la Technologie
Indiquez la taille et l'unité de surface:

1 hectare

Indiquez la monnaie utilisée pour le calcul des coûts:
  • dollars américains
Indiquez le coût salarial moyen de la main d'œuvre par jour:

12

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
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
Commentaires:

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

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de la mise en place de la Technologie:

7000,0

Commentaires:

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 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
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 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de l'entretien de la Technologie:

4000,0

Commentaires:

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 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

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

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Zone agro-climatique
  • humide

5.2 Topographie

Pentes moyennes:
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs:
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales:
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m
Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:
  • non pertinent

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • moyen (limoneux)
Texture du sol (> 20 cm sous la surface):
  • moyen (limoneux)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

> 50 m

Disponibilité de l’eau de surface:

faible/ absente

Qualité de l’eau (non traitée):

eau potable

La salinité de l'eau est-elle un problème? :

Non

La zone est-elle inondée?

Non

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • moyenne
Diversité des habitats:
  • moyenne
Commentaires et précisions supplémentaires sur la biodiversité:

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 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation:
  • 10-50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • moyen
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
Genre:
  • femmes
  • hommes
Age des exploitants des terres:
  • personnes d'âge moyen
  • personnes âgées

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

  • < 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
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • moyenne dimension

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:
  • individu, sans titre de propriété
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres:
  • individuel
Droits d’utilisation de l’eau:
  • accès libre (non organisé)

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

production agricole

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

risque d'échec de la production

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

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

diversité des produits

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

Product diversity could still be increased.

Revenus et coûts

revenus agricoles

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

diversité des sources de revenus

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

charge de travail

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

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.

Impacts écologiques

Sols

humidité du sol

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

couverture du sol

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

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.

Biodiversité: végétale, animale

Couverture végétale

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

biomasse/ au dessus du sol C

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

diversité végétale

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

Réduction des risques de catastrophe et des risques climatiques

impacts de la sécheresse

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

Microclimate benefits from shade trees reduce the impact of droughts.

Précisez l'évaluation des impacts sur site (sous forme de mesures):

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 Impacts hors site que la Technologie a montrés

capacité tampon/de filtration

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

Increased soil cover improves soil properties and filtering capacity.

Précisez l'évaluation des impacts extérieurs (sous forme de mesures):

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 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs
Saison Augmentation ou diminution Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures annuelles augmente modérément
températures saisonnières été augmente modérément
précipitations saisonnières saison sèche augmente bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes climatiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
sécheresse modérément
Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
glissement de terrain modérément
Catastrophes biologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
infestation par des insectes/ vers bien
Commentaires:

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

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

négative

Rentabilité à long terme:

positive

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

négative

Rentabilité à long terme:

positive

Commentaires:

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 Adoption de la Technologie

  • 11-50%
De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :
  • 51-90%

6.6 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Oui

Si oui, indiquez à quel changement la Technologie s'est adaptée:
  • évolution des marchés
Spécifiez l'adaptation de la Technologie (conception, matériaux/ espèces, 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 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
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.
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
More resilient livelihoods
More diversified landscapes
Increased carbon storage capacity

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue de l’exploitant des terres Comment peuvent-ils être surmontés?
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.
Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
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. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain
  • interviews/entretiens avec les exploitants des terres

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

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

Titre/ description:

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

Titre/ description:

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

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