Enhancing the effectiveness of agroforestry research in Colombia

49 Pages·2013·0.94 MB·English

Enhancing the effectiveness of agroforestry research 
in Colombia 

Review team 
ICRAF: Fergus Sinclair, Philippe Vaast, Jason Donovan, Claudia Silva and Jenny Ordonez 
CATIE: Eduardo Somarriba and Danilo Peso 
Corpoica: Yasmin Cajas, Braulio Gutierrez, Carlos Castilla and Salvador Rojas  

1
EXECUTIVE SUMMARY 
The World Agroforestry Centre (ICRAF) was contracted together with the Tropical Agricultural and 
Higher  Education  Centre  (CATIE)  by  CORPOICA  (Corporación  Colombiana  de  Investigación 
Agropecuaria)  to  provide  an  external  evaluation  of  agroforestry  research  in  Colombia.    The 
objectives of the evaluation were to outline key achievements and gaps in agroforestry research in 
the country and pinpoint strengths and weaknesses in research capacity. 
The process 
The evaluation involved three phases: a review of published articles and grey literature reporting 
on agroforestry research; five regional evaluations comprising a visit by an international scientist 
to see and discuss ongoing agroforestry research with CORPOICA staff and other institutions in 
each natural region, including one or more workshop sessions with stakeholders; and finally a 
national  workshop  at  which  the  results  of  the  evaluation  were  shared  and  discussed  with 
stakeholders. Overall the regional evaluations involved ten workshops across the country attended 
by 123 people involved in agroforestry research and practice from a constellation of institutions. 
The natural region evaluations were led by Fergus Sinclair (Caribbean), Philippe Vaast (Pacific) and 
Jason Donovan (Orinoquia) from ICRAF and Eduardo Somarriba (Amazonia) and Danilo Pezo 
(Andean) from CATIE. Yasmin Cajas from CORPOICA co‐ordinated the evaluations within Colombia 
assisted by Claudia Silva of ICRAF, who also prepared the literature review. The evaluators were 
assisted by many CORPOICA staff, including Braulio Gutierrez, Carlos Castilla and Salvador Rojas.    
Drivers of change 
The prospects for agroforestry in the country are conditioned by key drivers of land use, tree cover 
and  climate  change.  These  include  deforestation,  progressive  land  degradation  following 
conversion from forest to pasture or exhaustion under agriculture as with cotton soils in the 
Caribbean region, both of which result in biodiversity loss and a negative carbon balance. There 
are also key problems with the regulation of water flow: too much in some places at some times, 
leading to floods, while there are problems with seasonal drought in other contexts. Markets for 
agricultural products are being conditioned by the free trade agreement with the US that leads to 
Colombian  farmers  joining  a  very  competitive  continental  market  while  the  rising  cost  and 
decreasing availability of labour, often coupled with a preponderance of absentee land ownership, 
significantly affects how agriculture is practiced and the prospects for adoption of agroforestry 
practices.    
Research outputs 
The overwhelming impression of the evaluation team was that there was a vibrant agroforestry 
research community in the country but that the research effort was fragmented. In terms of the 
historical publication record for the decade from 2000, CORPOICA produced from five to 35 
articles about agroforestry per year but only a mean of one journal article per year, representing 
1/60th of the Latin American canon. Knowledge transfer was mainly through presentations at 
2
congresses rather than publication in peer reviewed journals, representing a missed opportunity 
for harnessing the international scientific community to comment upon agroforestry research in 
Colombia  via  the  peer‐review  process  as  well  as  denying  researchers  and  farmers  in  other 
countries the knowledge derived from the Colombian research experience. 
Research activity 
The number of agroforestry projects within CORPOICA varied markedly by region with a historic 
preponderance in Amazonia, no longer sustained (only two projects since 2004 and no operational 
CORPOICA station now in the natural region) and the Andean region, where activity continues to 
amount to about a third of the agroforestry research projects in the country. At the time of the 
evaluation there were no ongoing projects in the Pacific region and only two in the Amazon. 
Thematically almost 40% of CORPOICA’s agroforestry research projects were on silvopasture, a 
further third on integrating trees in mixed farming systems, 10% on integration with food crops 
while timber, cocoa and rubber plantations collectively accounted for a further 15%, fruit trees 4% 
and other non‐timber forest products a further 2%. Notably only 20% of projects involved social or 
economic research. This analysis suggests that there is a clear opportunity to design research that 
systematically  covers  variability  in  climate,  soil  and  socio‐economic  circumstances  and  can, 
therefore, produce scalable results for the country as a whole, rather than site‐specific results of 
only local relevance. 
Knowledge generation and transfer 
The predominant focus of agroforestry research activity in Colombia has been on the productivity 
of agroforestry practices involving a few tree species and management options on farms and 
research  stations.  This  has  demonstrated  the  feasibility  of  agroforestry  in  specific  contexts. 
Generally, experiments and trials have been researcher‐led, prescriptive rather than participatory 
and not necessarily connected to a well‐defined value chain for products. There has been sporadic 
rather than systematic coverage of variation in climate, soil and socio‐economic circumstances 
constraining the scalability of results. Measurements in these trials have generally concentrated 
on biophysical variables such as growth and yield with less emphasis on economic costs and 
benefits or environmental impacts of trees on biodiversity, water regulation or long term soil 
health. The emphasis has been on the empirical testing of a few best bet options rather than 
mechanistic research approaches that might ascertain why particular practices work in particular 
circumstances.  The  result  is  fragmented  reports  of  performance  of  agroforestry  options  in 
different contexts rather than synthesis across gradients of climate, soils and socio‐economic 
circumstances.  There were very few examples of rigorous quantification of impact, involving a 
baseline with repeated measurements of productivity over the medium and long term and very 
little assessment of other ecosystem services or socio‐economic impact. The site specificity of 
much research has not generated easily scalable results that can be applied over a broad context 
in the country by farmers, extension staff or policy makers. Research has rarely been well linked to 
dissemination and there are opportunities for closer links between research providers and the 
higher education sector.  
3
4
Research capacity 
Overall, the evaluators found an exciting constellation of institutions (CORPOICA, Universities and 
NGOs) and individual researchers, who were active in agroforestry research and promotion. When 
taken together, they represent a high research capacity in agroforestry but, competitive project 
driven research has mitigated against collaboration amongst research providers or synthesis of 
results across contexts. Notably, there are only a few social or economic researchers within 
CORPOICA, all based centrally at headquarters rather than distributed amongst regions or districts. 
There is an opportunity to capitalize on complementarity of expertise amongst research providers 
in developing a forward research strategy. 
Recommendations 
Key recommendations for action to enhance the agroforestry research sector in Colombia are 
suggested generally and then in relation to specific farming systems and natural regions.  
1. Firstly, there is an overwhelming need to shift the balance from isolated project driven 
research to a more strategic national research framework, aimed at understanding what 
options, in terms of tree species and management, work where and for whom.  
2. Funding structures need to be modified to promote collaboration rather than competition 
amongst research providers so that appropriate partnerships can be forged to address 
research priorities set out in a national strategy.  
3. An incentive structure to evaluate and reward international peer reviewed publications 
should be instituted, with a focus on citation as well as the number of articles published. 
For some CORPOICA researchers assistance in converting manuscripts into English would 
be appropriate and effective in the short term. 
4. Research  is  required  on  a  broader  range  of  tree  species,  including  native  trees, 
encompassing  their  propagation,  as  well  as  local  knowledge  about  their  utility, 
management  and  impact  on  ecosystem  services  to  ensure  the  maintenance  of  tree 
diversity in agricultural landscapes that confer resilience and adaptability in relation to 
climate variability and change. 
5. There is scope for more research that explicitly responds to development needs and 
product value chains outlined in more detail on p36. 
Early actions required to address the first five recommendations could usefully include the 
following. 
6. Initiation of a series of critical systematic reviews to synthesize results from existing on‐
farm and on‐station research (see http://www.cebc.bangor.ac.uk/introSR.php for 
methodology ). Priorities would be: 
a. productivity of silvopastoral practices,  
b. economic returns to farm timber, and 
c. impacts of the expansion of growing the CCN51 cocoa clone 
5
7. Development of a national strategy to ensure that research covers priority sites and socio‐
economic conditions where agroforestry is relevant. This requires a five step process: 
a. Countrywide characterization of climate and soils (already largely available 
nationally, but investment in collection of finer scale soils data using state of the 
art soil health surveillance methods (http://www.africasoils.net/data/ldsf‐
description) and high throughput infra‐red spectroscopy 
(http://www.africasoils.net/data/spectral‐diagnostics) would simultaneously 
establish a baseline and refine understanding of present soil conditions nationally 
b. Analysis of trends in vegetation production from back‐processed satellite imagery 
and identification of degradation hotspots as priorities for agroforestry 
intervention see for example: 
(https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:KXFMWJ5VjxAJ:www.fao.org/nr/
water/faonile/products/Docs/Manuals/Introduction_to_Image_Analysis_in_Arcvi
ew_3.pdf+&hl=en&pid=bl&srcid=ADGEESgU5WAl1V4L1uhzT7HDY2kKWlj_iArFUbk
liFkKq‐
cRPcsvb1xjWO3nSkzzHFKNlIBfnNuEqtFSJvQTZ2lddnHWoCxaXmqxCM5KVyKTXAY8
1DjzbjVZ‐MqcSxoLS8edOQRmRKJ1&sig=AHIEtbSTA6euRcKEp‐
wddAt5taM5vM1juQ)  
c. Potential vegetation mapping to develop means to assess candidate indigenous 
tree species for use in agroforestry  practices in different parts of the country (see 
http://ecodiv.org/trapnell/trapnell.html for an example of the methodology). 
d. Farming systems characterization (this involves collation of data already nationally 
and regionally available on farming systems, supplemented by baseline social and 
economic survey) and institutional analysis of social capital amongst farmers and 
market access.  
e. Overlaying climate, soils, vegetation and farming systems information to produce 
a typology of agroforestry potential and appropriate zoning to develop 
appropriate agroforestry options for different areas. 
8. Encourage and fund research explicitly at a range of scales to address plot, farm and 
landscape issues as well as along the value chain. 
9. Conduct systematic research on farmers’ local knowledge and experience of integrating 
trees on farms within the country – stratified using insight from the characterization set 
out in 7 above (see http://akt.bangor.ac.uk).  
10. Complement existing empirical research trials on silvopastoral, silvoarable and multistrata 
agroforestry practices with perennial tree‐crops with spacing and management trials that 
systematically vary tree spacing and pruning (in relation to site conditions as defined in 7 
above) to determine appropriate tree cover for different contexts. To maximize efficiency 
the field research should be coupled with simulation modeling (using for example 
WaNuLCAS ‐http://www.worldagroforestry.org/af2/Wanulcas) to develop understanding 
not only of what works where, but why it works, enabling extrapolation and the creation 
of baskets of alternative agroforestry options for farmers rather than single prescriptions. 
6
Key requirements for capacity strengthening include 
11. Enhanced capacity in social and economic research within CORPOICA, particularly by 
increasing staff with these skills in regional offices or setting up collaboration with 
universities or other research organization that house the relevant expertise. 
12. Enhanced capacity in strategic research design, following the methodologies outlined in 7 
above to include establishment of research protocols to ensure national comparability of 
results. 
13. Enhance capacity in meta analyses methods (see 6 above) and in the production of 
scalable results that embrace variability and uncertainty 
14. Enhance capacity to integrate empirical and mechanistic research approaches 
15. Review and develop the University curricula in agroforestry nationally 
Priorities for research on silvopastoral systems include: 
16. Extending research to embrace a greater diversity of tree species, structure and function 
(see 7c and 9 above) extending beyond plots to consider whole farm and landscape 
approaches 
17. Initiating research on impacts of tree shade on animal health and welfare and connect this 
to market opportunities for sustainably produced meat and milk. 
18. Initiating research to relate tree species, spacing and pruning options to direct measures 
of milk and meat productivity, including specific attention to desirable proportions of 
pasture diet supplementation. 
Priorities for research on cocoa agroforestry sit within a context where the strategy in the cocoa 
sector has been to target the high end international market. The evaluators caution against rapid 
expansion of cocoa in the Pacific region for which there is some current enthusiasm because the 
area faces limitations imposed by hydromorphic soils, high rainfall, high disease pressure and 
problems with market access. Research priorities include: 
19. Mapping areas to create ‘terroirs’ or geographic indications that differentiate the market 
20. Initiate research on the impacts of expansion of the CCN51 clone (low quality but disease 
resistant and highly productive) and explore means to reward farmers for premium quality 
cocoa 
21. Initiate networks of systematic site x cocoa genotype x shade x fertilizer treatments to 
develop management recommendations 
22. Quantify impacts of trees within cocoa farms on the environment, principally focusing on 
soil quality, water regulation, carbon storage and the conservation of biodiversity  
Priorities for research on rubber agroforestry sit within the context of a national strategy to 
increase annual rubber production from around one thousand to 28 thousand dry tons for import 
substitution but labour rates and availability may constrain this planned expansion in Orinoquia 
and Amazonia and world price predictions are yet to factor in the huge expansion of the area 
under rubber in China. Current research priorities include: 
7
23. Initiating research on efficacy of pruning ‐ while intercropping rubber is common at the 
beginning of the rotation trees are often topped at 6 m, mitigating against timber 
production and later intercropping, alternative pruning scenarios require evaluation. 
24. Underpin development of cocoa, plantain and rubber intercropping that is now being 
promoted with obvious implications for pruning of the rubber that need urgent 
quantification, longer term trials on spacing and management would also be merited. 
There is huge scope to increase timber production from agricultural land in Colombia, both from 
trees in pastures and from dedicated timber plantations. Much of the present timber planting is 
driven by incentives of one form or another with very little hard data on economic returns from 
different alternatives in terms of tree species and management options. Research priorities 
include: 
25. Economic assessment of returns to timber in silvopastoral and timber plantation scenarios 
for a range of tree species using existing growth and productivity data coupled with 
information about market accessibility 
26. Species and provenance trials of native timber species in plantations and in pastures using 
the characterization approach explained in 7 above to stratify sampling and select 
appropriate species for sites, resulting in promotion of tree diversity in the timber sector 
rather than monoculture.   
These recommendations imply the need for a specific national agroforestry network organized by 
CORPOICA that brings institutions together, rather than agroforestry appearing only in relation to 
the production systems research agenda within which trees are integrated. Similarly, they imply 
adoption of a participatory action research approach that brings farmers closer to research 
coupled with the production of research outputs (agroforestry options) that are customised to 
sites and farmer circumstances and, therefore, adoptable by farmers.   

8
Table of Contents 

1.  BACKGROUND ........................................................................................................................... 11 
2.  METHODOLOGY ........................................................................................................................ 11 
2.1  Review of past and current research ............................................................................... 11 
2.2  Field assessment ............................................................................................................... 12 
2.3  Feedback and validation .................................................................................................. 12 
3.  AGROFORESTRY CONTEXT IN COLOMBIA ................................................................................ 13 
3.1  Analysis of actors involved ............................................................................................... 13 
3.1.1  CORPOICA ................................................................................................................. 13 
3.1.2  Other institutions ..................................................................................................... 16 
3.2  Agroforestry in the state policy and education system .................................................. 17 
3.2.1  State policy ............................................................................................................... 17 
3.2.2  Education system ...................................................................................................... 18 
4.  REVIEW OF EXISTING INFORMATION ON AGROFORESTRY RESEARCH .................................. 19 
4.1  Systematic literature review ............................................................................................ 19 
4.1.1  Evolution of the publications since 2000 to 2011 ................................................... 19 
4.1.2  Publications according to natural regions ............................................................... 21 
4.1.3  Publications according to the production system ................................................... 21 
4.2  Survey results .................................................................................................................... 22 
4.2.1  Participants and institutions .................................................................................... 22 
4.2.2  Quantity and quality of AF research ........................................................................ 25 
4.2.3  AF Adoption .............................................................................................................. 27 
5.  REVIEW OF RESEARCH ACTIVITIES IN THE FIELD ..................................................................... 27 
5.1  Analysis of research according to the production systems ............................................. 27 
5.1.1  Cocoa agroforestry ................................................................................................... 27 
5.1.2  Rubber agroforestry ................................................................................................. 28 
9
5.1.3  Silvopastoral systems ............................................................................................... 29 
5.1.4  Agrosilvopastoral systems ........................................................................................ 31 
5.1.5  Fruit trees and food crops ........................................................................................ 31 
5.2  Analysis of research according to the natural regions .................................................... 32 
5.2.1  Andes ............................................................................................................................ 32 
5.2.2  Pacific ........................................................................................................................ 32 
5.2.3  Orinoco ...................................................................................................................... 33 
5.2.4  Amazonian ................................................................................................................ 34 
5.2.5  Caribbean .................................................................................................................. 34 
5.3  Feedback and validation .................................................................................................. 35 
6.  CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS .............................................................................. 36 
6.1  General conclusions .............................................................................................................. 36 
6.2  General recommendations ................................................................................................... 36 
6.2.1  General directions for future research on socio‐economic aspects of AF systems ........ 37 
6.2.2  General directions for future research on biophysical aspects of AF systems ............... 38 
6.2.3  Specific recommendations per production system ......................................................... 39 
6.2.4  Recommendations on research methods and protocols ................................................ 40 
6.2.5  Recommendations on institutional capacity building and effective knowledge sharing
  40 

10