Битва с долгоносиком: как герметичные мешки победили потери зерна у непальских фермеров

Стимулирование мелких фермеров к использованию усовершенствованных технологий хранения имеет ключевое значение для повышения устойчивости продовольственной системы. Исследования показывают, что герметичные технологии хранения сокращают потери зерна после уборки урожая, улучшают его качество и способствуют продовольственной безопасности. Однако в таких исследованиях часто отсутствуют убедительные причинно-следственные доказательства из-за проблем смешивающих факторов и эндогенности. Следовательно, в данном исследовании изучается влияние герметичных мешков для хранения с помощью рандомизированного поощрительного дизайна и метода инструментальных переменных (IV) среди 692 мелких фермеров в Непале, где кукуруза является одной из основных продовольственных культур.

Фермеров стимулировали предложениями о 100% и 50% субсидиях на стоимость до трёх герметичных мешков для хранения урожая PICS (Purdue Improved Crop Storage). Мы обнаружили, что каждая дополнительная герметичная единица хранения увеличивала объём хранимой кукурузы на 42,84 кг и сокращала потери при хранении после уборки на 10 кг (сокращение на 32,92%) для фермеров, получивших 100% субсидию. Для фермеров, получивших 50% субсидию, объём хранимой кукурузы увеличивался на 39,2 кг, при этом значительного влияния на потери после уборки урожая в этой группе по сравнению с контрольной группой не наблюдалось. Таким образом, крайне важно стимулировать фермеров к внедрению улучшенных технологий хранения для увеличения объёмов хранения и сокращения послеуборочных потерь. Это может способствовать укреплению местной продовольственной безопасности.

Решение проблемы потерь продовольствия (Food Loss, FL) имеет важнейшее значение для построения устойчивого сельского хозяйства и агропродовольственных систем. Как указано в Цели устойчивого развития 12, мировые лидеры взяли на себя обязательство к 2030 году сократить вдвое пищевые отходы на душу населения на розничном и потребительском уровнях и уменьшить потери продовольствия на протяжении всего производства и цепочки поставок, включая послеуборочные потери. Индекс потерь продовольствия включает послеуборочные потери при хранении (Post-Harvest Storage Losses, PHLs) как часть цепочки создания стоимости, при этом примерно 14% мировых потерь продовольствия происходит между уборкой урожая и розничной стадией [1,2]. Прогнозы наглядно показывают, что к 2050 году для обеспечения продовольствием населения численностью 9,1 млрд человек потребуется увеличить производство продовольствия более чем на 70% [3,4,5]. Именно поэтому сокращение послеуборочных потерь является обязательным.

PHLs включают как количественные, так и качественные потери, снижая экономическую ценность, а также ухудшая вкус и питательную ценность [6,7]. В неблагоприятных условиях PHLs могут достигать до 80% от продукта [8]. Мелкие фермеры сталкиваются с послеуборочными потерями в поле, при обработке и во время хранения [6]. Потери при хранении составляют максимальную долю всех послеуборочных потерь для зерновых в развивающихся странах и пагубно сказываются на средствах к существованию фермеров [5].

Имеющиеся данные свидетельствуют, что усовершенствованное хранение (герметичная технология хранения) с помощью таких технологий, как металлические силосы и герметичные мешки для хранения (например, мешки Grain Pro и мешки Purdue Improved Crop Storage, PICS), сокращает послеуборочные потери и смягчает проблему отсутствия продовольственной безопасности [9,10]. Кроме того, это повышает наличие и поставку продовольствия на уровне домохозяйства [11], дополнительно укрепляя продовольственную безопасность. Chegere [12] подчеркнул, что внедрение герметичных мешков для хранения является простым и экономически эффективным для мелких фермеров. PICS — это герметично закрывающийся мешок, состоящий из трех слоев: одного внешнего слоя из полипропилена и двух внутренних слоев из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Это экономически эффективная и не требующая применения химикатов технология хранения зерна. Внутри мешка для хранения происходит истощение кислорода и накопление диоксида углерода или азота, что создает удушающий эффект для живых организмов [11,13,14].

Кукуруза является основной продовольственной культурой для более чем 4,5 миллиардов человек в 94 развивающихся странах, наряду с пшеницей и рисом, составляя не менее 30 процентов от потребности в диетических калориях [8]. Она стала важным мировым товаром и играет значительную и возрастающую роль в глобальных агропродовольственных системах, выступая источником для потребления человеком и кормления животных [15]. Расчетные потери кукурузы при хранении составляют 20–30 процентов из-за насекомых-вредителей, в основном кукурузного долгоносика (Sitophilus zeamais), большого зернового точильщика (Prostephanus truncatus), зерновой моли (Sitotroga cerealella) и рисового долгоносика (Sitophilus oryzae), что негативно влияет на продовольственную безопасность и получение дохода [8]. PHLs кукурузы оцениваются в 16,33% в Руанде [16], от 19 до 23% в Танзании [13] и от 15 до 25,5% в Эфиопии [17].

Глобальные проблемы, возникающие из-за потерь при хранении кукурузы, особенно вызванных насекомыми-вредителями, подчеркивают важность оценки влияния технологии хранения на мелких фермеров в таких регионах, как Непал. В Непале кукурузный долгоносик и зерновая моль являются основными проблемами фермеров при послеуборочном хранении кукурузы [18]. Отсутствие надлежащих систем послеуборочного хранения приводит к потерям кукурузы при хранении в регионе средних холмов, где кукуруза играет важную роль в местных средствах к существованию, обеспечивая продовольствие и корма для животных. Этот регион, где преобладают мелкие фермеры, по-прежнему в значительной степени полагается на традиционные методы хранения, поскольку здесь наблюдается высокая зараженность насекомыми-вредителями. Следовательно, поощрение мелких фермеров к внедрению герметичных технологий хранения может быть эффективным решением для сокращения потерь при хранении и повышения местной продовольственной безопасности.

Кукуруза является второй по значимости основной зерновой культурой в Непале после риса. Летний сезон выращивания кукурузы длится с февраля/апреля по июль/август, но иногда, из-за местных географических и климатических условий, заканчивается в конце сентября. Площадь возделывания составляет 985 565 гектаров с годовым объемом производства 3 106 397 метрических тонн и урожайностью 3,15 т/га в период 2021/22 гг. [19]. На кукурузу приходится 28,83% производства и 28,27% площади посевов зерновых культур. Ее вклад в Валовой внутренний продукт сельского хозяйства (Agriculture Gross Domestic Product, AGDP) составил 7,6% в период 2022/23 гг. [20]. Сельскохозяйственный сектор обеспечил 24,09% Национального валового внутреннего продукта (Gross Domestic Product, GDP) в период 2023/24 гг. [21]. Предыдущие исследования показали, что существует различная картина потребления кукурузы в Непале. Timsina и др. [22] обнаружили, что 60% производства используется для потребления в пищу, 25% — на корм животным, 3% — на семена, а оставшиеся 12% продаются в холмистых районах.

Большинство фермеров хранят свою кукурузу, используя традиционные системы хранения, которые различаются по регионам и местностям. Bhandari и др. [18] подчеркивают, что традиционный метод хранения является причиной послеуборочных потерь при хранении. Кукуруза традиционно хранится на открытом воздухе (например, на Thangro/Suli — деревянной или бамбуковой подставке) и в помещениях (например, в мешках или Kuniyu — открытой полуконструкции для хранения кукурузы в оболочках, и Kotha/Bhakari — цилиндрическом хранилище, сделанном из бамбуковых планок) [23]. Складывание кукурузы в кучу на дереве перед домом и подвешивание ее на веранде также являются традиционными практиками хранения на открытом воздухе. Места хранения на открытом воздухе подвержены воздействию влаги и дождя и уязвимы для заражения насекомыми-вредителями.

Традиционные методы обеспечивают меньшую физическую защиту от вредителей при хранении, усугубляя послеуборочные потери [18,23]. Кукурузный долгоносик и зерновая моль представляют значительные проблемы для фермеров в отношении хранения в Непале [18]. Результаты многочисленных прошлых обследований в Непале различаются из-за агроклиматических условий и методов обследования. В холмистых районах Непала в целом потери при хранении составляют от 10 до 20% от общего производства кукурузы [18,24]. Кроме того, Paneru и др. [25] сообщили о существенных послеуборочных потерях кукурузы, достигающих до 19,5% ± 12,5%, что связано с вредителями и болезнями початков в средне-западных и дальне-западных средних холмах Непала. Несмотря на недавний акцент в государственной политике, программах и планах на федеральном, провинциальном и местном уровнях с особым вниманием к развитию сельскохозяйственной цепочки создания стоимости, проблемы послеуборочного управления сохраняются.

Недавние государственные политики, программы и планы были направлены на модернизацию сельскохозяйственного сектора с большим акцентом на этот сектор. Проект модернизации сельского хозяйства Премьер-министра (Prime Minister Agriculture Modernization Project, PMAMP) — десятилетняя программа, направленная на поощрение фермеров к внедрению усовершенствованных и новых технологий [26]. Этот проект реализовал программы развития для Малых коммерческих сельскохозяйственных производственных центров (Карман), Коммерческих сельскохозяйственных производственных центров (Блок), Коммерческих сельскохозяйственных производственных и перерабатывающих центров (ЗОНА) и Комплексных коммерческих сельскохозяйственных производственных и промышленных центров (Суперзона) для основных сельскохозяйственных продуктов, включая кукурузу. В период 2022/23 гг. PMAMP реализовал программы поддержки (например, субсидии до 85% на сельскохозяйственную технику, маркетинговую поддержку для агропродукции, инфраструктуру хранения и создание перерабатывающей промышленности) [27].

Аналогично, Стратегия развития сельского хозяйства (Agriculture Development Strategy, ADS), 2015–2035 гг., в Непале фокусируется на развитии цепочки создания стоимости на всех уровнях и на повышении продовольственной безопасности по всей стране [28]; это 20-летний стратегический план для сельского хозяйства, включающий 10-летний план действий и дорожную карту на основе оценки текущих и прошлых показателей сельскохозяйственного сектора. Развитие цепочки создания стоимости является одной из четырех флагманских программ. Недостаток информации, зарождающийся рынок герметичных технологий хранения (Hermetic Storage Technology, HST) и экономические факторы являются основными причинами, по которым новые технологии не были внедрены. Однако герметичные мешки для хранения (мешки PICS и Super grain bags) были коммерчески внедрены как жизнеспособные альтернативы [29,30]. Следовательно, чтобы изменить поведение при хранении и сократить послеуборочные потери при хранении, необходимо поощрять мелких фермеров к внедрению альтернативных методов хранения, которые являются устойчивыми, простыми в использовании и экономически эффективными.

Существует растущий объем литературы, посвященной различным аспектам технологии послеуборочного хранения. Недавние эмпирические исследования в основном связаны с факторами, определяющими внедрение герметичных технологий хранения. Например, Ndaghu и др. [31] обнаружили, что возраст, осведомленность, контакт со службой распространения знаний, источники информации, радио, доход от вигны и доступность мешков связаны с внедрением герметичных мешков для хранения среди фермеров, выращивающих вигну, в Северной Нигерии. Benimana и др. [16] пришли к выводу, что размер домохозяйства и обучение послеуборочному обращению и хранению положительно влияют на выбор герметичных технологий хранения, таких как силосы и герметичные мешки. Напротив, пол глав домохозяйств и расстояние до поставщика ресурсов имеют отрицательную связь в Руанде. Alemu и др. [32] подчеркивают, что решение о внедрении мешков PICS было положительно связано с членством в кооперативе, уровнем образования глав домохозяйств, размером поголовья скота, доходом от растениеводства, услугами по распространению знаний и вместимостью мешков PICS. Однако оно отрицательно ассоциировалось с размером пахотных земель, объемом производства кукурузы, непродовольственными расходами домохозяйств, спросом на сельскохозяйственные ресурсы и стоимостью мешков PICS в Северной Эфиопии. Авторы [33] предполагают, что обучение в социальных сетях (например, у друзей и родственников) и у агентов по распространению знаний делает фермеров более склонными к более быстрому внедрению мешков PICS. Членство в кооперативе эффективно для внедрения послеуборочных технологий в Китае [34].

Исследования [32,35] фокусируются на рентабельности использования мешков PICS. Channa и др. [36] добавляют, что предварительная осведомленность о герметичной технологии хранения приводит к более высокой готовности платить за нее и внедрять ее. Лабораторные эксперименты подчеркивают эффективность мешков PICS в борьбе с насекомыми, ограничении повреждений и сохранении качества кукурузы и орехов ши [37,38]. Odjo и др. [39] подчеркивают, что герметичная технология хранения является удовлетворительным способом минимизации потерь от повреждения зерна насекомыми. Na’ang’a и др. [40] продемонстрировали, что мешок PICS с тремя слоями эффективен в поддержании качества кукурузы, защищая ее от афлатоксина и плесени. Shukla и др. [41] продемонстрировали, что преимущества внедрения усовершенствованной технологии хранения перевешивают традиционную систему физического хранения в Индии.

Было проведено несколько оценок воздействия технологий хранения. Однако нет строгих причинно-следственных доказательств относительно хранения и послеуборочных потерь при хранении. Например, Aggarwal и др. [42] провели рандомизированное контролируемое исследование (Randomized Controlled Trial, RCT) в Кении, чтобы оценить влияние вмешательства по групповому хранению, направленного на решение проблем хранения, в частности, коллективного хранения кукурузы в герметичных мешках. Они обнаружили, что фермеры в группе вмешательства на 23% чаще хранили кукурузу по сравнению с контрольной группой. Однако они не обнаружили статистически значимого влияния на количество хранимой кукурузы. Аналогично, Chegere и др. [43] провели RCT в Танзании и обнаружили значительный эффект от вмешательства с использованием герметичных пластиковых мешков в сочетании с обучением на потери при хранении. Фермерам случайным образом назначалось количество мешков, предназначенных для хранения примерно 60% ожидаемого урожая кукурузы. Поскольку решение о внедрении новой технологии не является случайным [44,45], это может создавать некоторые смещенные эффекты и быть связано с осведомленностью о технологии [36]. Кроме того, большинство предыдущих исследований оценивало эффект «намерения лечить» (Intention-To-Treat, ITT), включая эффект от случайного назначения лечения [10,11,13,46,47]. Например, Brander и др. [10] изучили влияние случайно предоставленных герметичных мешков с обучением и обнаружили значительный эффект на послеуборочные потери на 11,1 процентных пункта в Танзании. Напротив, Negede и др. [46] не обнаружили эффекта от трех случайно распределенных герметичных мешков на хранение и потери при хранении в Эфиопии. Такие исследования в основном были сосредоточены на Африке и нескольких в Азии. Кроме того, нет причинно-следственных доказательств влияния технологии хранения на хранение и послеуборочные потери при хранении в Непале.

Таким образом, данное исследование направлено на оценку влияния мешков PICS на количество хранимой продукции и самостоятельно сообщаемые послеуборочные потери при хранении. Чтобы устранить существующий пробел в знаниях в литературе, мы используем рандомизированный поощрительный дизайн (Randomized Encouragement Design, RED), функционирующий как метод инструментальных переменных (Instrumental Variable, IV), для измерения влияния внедрения мешков PICS на интересующие результаты. Подход IV может решить проблему эндогенности [48] и согласовать эффект ITT, который представляет собой причинное влияние случайного назначения на получение лечения независимо от несоблюдения. Однако подход IV учитывает несоблюдение [48,49,50,51]. Для данного исследования мы случайным образом предложили 100% и 50% субсидии на цену до трех мешков PICS мелким фермерам.

Оставшаяся часть данной статьи организована следующим образом: Раздел 2 представляет материалы и методы. Раздел 3 представляет результаты. Раздел 4 предоставляет обсуждение, за которым следует заключение в Разделе 5.

2.1. Место проведения исследования

Мы провели это исследование в сельском муниципалитете Матхагадхи, который расположен в 25 км от административного центра района Палпа, провинция Лумбини, Непал. Эта территория находится в средних холмах средне-западной части Непала (см. Рисунок 1: Карта места исследования). Сельский муниципалитет Матхагадхи является местным органом власти и имеет 8 вард. Варды — самый мелкий административный уровень в Непале. Географически это крупнейший по площади местный орган власти в районе Палпа из 10, площадью 215,49 кв. км. Поселения в вардах разбросаны на склонах складок холмов, как правило, на высоте 1500 м над уровнем моря, где основным способом передвижения является пеший ход. Для многих поездка в муниципальный офис для получения государственных услуг, включая сельскохозяйственные услуги и рынок в окрестностях, может быть дневной работой. Среднегодовая температура Матхагадхи составляет приблизительно 23 °C. Летом температура может подниматься до 33 °C, а зимой опускаться до 3 °C. Основными производимыми зерновыми культурами являются рис, кукуруза, пшеница и просо.

Рисунок 1. Карта места исследования. Примечание: Цифры 1–8 представляют номера вард сельского муниципалитета Матхагадхи, а варды, отмеченные треугольниками, указывают районы, где проводилось исследование.

Мы выбрали эту область исследования по четырем причинам. Во-первых, согласно [52], около 84 процентов ее активного населения занято в сельскохозяйственном секторе. Во-вторых, кукуруза является второй по величине культурой по производству, которая играет жизненно важную роль в местной продовольственной безопасности и средствах к существованию в целом, являясь источником продовольствия и корма для животных, а также используется как ингредиент в религиозных функциях и других культурных мероприятиях. Высушенные стебли и зерна кукурузы используются в качестве топлива. Фермеры в этой области практикуют традиционные методы хранения, упомянутые в предыдущем разделе. Они сталкиваются с проблемами насекомых-вредителей и большими послеуборочными потерями. В-третьих, согласно правительственному чиновнику сельского муниципалитета Матхагадхи, в ближайшем будущем планируется программа по субсидированию герметичных мешков для хранения. Таким образом, наши результаты могут помочь им принять решение об использовании этих мешков. Наконец, Матхагадхи представляет собой сельский муниципалитет в средних холмах Непала со схожими климатическими условиями, экономическими обстоятельствами и социальными аспектами местных органов власти и других аспектов средств к существованию в 28 других районах Непала.

2.2. Данные и стратегия выборки

Мы использовали первичные перекрестные данные, собранные с помощью предварительно структурированного вопросника. Мы провели базовое обследование с 25 августа по 7 сентября 2023 года, в период, когда фермеры начинают хранить кукурузу после уборки урожая, совместно с местными исследователями, используя как бумажный подход, так и подход компьютерного сбора данных в полевых условиях (Computer-Assisted Field Entry, CAFÉ). Во время базового обследования мы собрали социодемографические данные, такие как возраст, годы образования, пол, семейный доход, объем производства кукурузы, площадь возделывания кукурузы, период хранения и количество потерь при хранении, все из которых могут быть связаны с принятием герметичной технологии хранения (см. Приложение A, Таблица A1).

В этом исследовании мы использовали двухэтапный метод выборки. Во-первых, мы целенаправленно выбрали сельский муниципалитет Матхагадхи из района Палпа, одного из крупнейших районов производства кукурузы в средних холмах провинции Лумбини, Непал. Во-вторых, мелкие фермеры были случайным образом выбраны для эксперимента, и интервью проводились с использованием структурированного вопросника. Список фермеров, выращивающих кукурузу, которые возделывали кукурузу в 2023 году, был получен из вардных офисов местного органа власти.

После сбора списка фермеров мы провели расчет мощности, чтобы определить соответствующий размер выборки для этого эксперимента, следуя методу [53]. Для этого мы выбрали стандартное отклонение 0,56 для потерь при хранении, мощность 80%, уровень значимости 5% и минимальный обнаруживаемый эффект (Minimum Detectable Effect, MDE) 0,2. Для размеров выборки разных групп мы следовали методу [54], который предполагает, что если дизайн эксперимента имеет более одной группы вмешательства, целесообразно иметь группу сравнения больше, чем группы вмешательства. Доля для поощрения-100 составляла p = 0,274, а доля для поощрения-50 составляла p = 0,366. Таким образом, для группы поощрения-100 требовался минимальный размер выборки 85, а для группы поощрения-50 требовался минимальный размер выборки 97.

Хотя мешки PICS были представлены в исследуемом районе, фермеры не были с ними знакомы, что могло привести к высоким уровням несоблюдения при внедрении мешков PICS во время эксперимента. Таким образом, мы решили увеличить размер выборки до большего, чем требуемый минимум, чтобы увеличить выборку в каждой группе вмешательства, также учитывая другие ограничения по бюджету, времени и наличию помощников исследователей. Учитывая все эти факторы, 700 из 2090 мелких фермеров в списке были выбраны случайным образом, и 50% были распределены в контрольную группу, 30% в группу поощрения-50 и 20% в группу поощрения-100. Случайный отбор проводился с помощью программного обеспечения STATA-17 (STATACorp LLC, TX, US). Четыре фермера не были найдены во время базового обследования; следовательно, они были исключены, и 696 образцов оставались действительными в базовом обследовании.

Мы провели конечное обследование с 11 по 31 января 2024 года, период, когда фермеры начинают готовиться к следующей посадке культуры и начинают использовать хранимые культуры для различных целей, чтобы собрать данные по результатам. В конечном обследовании четыре фермера были исключены из-за смерти, а другие члены семьи были недоступны из-за отсутствия, когда наш переписчик посещал фермеров. В конечном итоге, размер выборки для анализа данных составил 692 мелких фермера, включая 347 фермеров (50,14%) в контрольной группе, 149 фермеров в группе поощрения-100 (поощренных 100% субсидией на до 3 мешков) (21,53%) и 196 фермеров в группе поощрения-50 (поощренных 50% субсидией на до 3 мешков) (28,32%).

2.3. Сводная статистика

Таблица 1 иллюстрирует описательную статистику для нашей выборки (после отсева), включая демографическую, экономическую, сельскохозяйственную информацию и информацию об послеуборочном управлении. Как видно в панели A, средний возраст глав домохозяйств составляет 47,65 лет с 6,08 годами образования. Более трех пятых (62,4%) глав домохозяйств — мужчины. Средний размер семьи (домохозяйства) составляет 5,85. Более того, средний возраст глав домохозяйств в контрольной группе, группе поощрения-100 и группе поощрения-50 составляет 47,35, 48,74 и 47,37 лет соответственно.

Таблица 1. Описательная статистика для базовых переменных.

Панель B показывает, что средний годовой доход фермерских домохозяйств составляет 279,66 тыс. непальских рупий (курс: 1 доллар США = 133,78 непальских рупий по состоянию на декабрь 2023 года) со средним доходом от зерновых в 18,42 тыс. непальских рупий по закупочной цене на ферме, а средние значения дохода от товарных культур, лесов, животноводства и внефермерской деятельности составляют 8,85 тыс., 0,77 тыс., 26,77 тыс. и 217,69 тыс. непальских рупий соответственно. Фермерский доход от зерновых культур слишком низок по сравнению с внефермерским доходом.

Панель C показывает, что средний сельскохозяйственный опыт глав домохозяйств составляет 17,23 года. Их средний размер сельскохозяйственных земель составляет 9,14 ropani (1 га = 19,66 ropani). Средняя площадь посадки кукурузы составляет 5,63 ropani, а среднее производство кукурузы — 520 кг. Также среднее производство кукурузы домохозяйств в контрольной группе, группе поощрения-100 и группе поощрения-50 составляет 518 кг, 538,2 кг и 509,6 кг соответственно. В среднем 133 кг кукурузы используется для потребления в пищу, 389 кг для кормления животных и 27 кг для других целей (пивоварение и приготовление сухой пищи в зимний сезон). Следовательно, срок хранения зависит от произведенного количества, варьируясь от 2 месяцев до 17 месяцев. Кроме того, только 3,8% респондентов продавали зерно кукурузы.

Наконец, панель D предоставляет факты об послеуборочном управлении. Средняя продолжительность хранения кукурузы составляет 8,67 месяцев. В базовом обследовании 89% и 69% домохозяйств сообщили, что они сталкивались с проблемами насекомых (кукурузного долгоносика) и моли при послеуборочном хранении кукурузы соответственно. В среднем было потеряно 44,32 кг кукурузы при хранении. Аналогично, послеуборочные потери при хранении среди контрольной группы, группы поощрения-100 и группы поощрения-50 составляют 46,06 кг, 44,83 кг и 40,84 кг. Лишь небольшая доля (2% в базовом обследовании) фермеров внедряет новую технологию (раньше HST не считалась фермерами столь же эффективной, как мешки PICS). Напротив, значительная доля домохозяйств по-прежнему полагается на традиционные методы хранения. Таким образом, необходимо политическое вмешательство для улучшения послеуборочного управления с целью уменьшения послеуборочных потерь при хранении.

2.4. Проверка баланса

Мы провели тест баланса с использованием парного t-теста, чтобы проверить сходство между группами по базовым характеристикам. Таблица 2 показывает результаты проверки баланса. Мы обнаружили, что предварительные различия между контрольной группой и группой поощрения-100, а также контрольной группой и группой поощрения-50 были в среднем сбалансированы. Также переменные были сбалансированы между группой поощрения-50 и группой поощрения-100.

Таблица 2. Сравнение базовых показателей между группами.

2.5. Экспериментальный дизайн

Мы использовали рандомизированный поощрительный дизайн, который функционирует как инструментальная переменная (Instrumental Variable, IV). Мы разработали наш эксперимент для оценки эффекта внедрения мешков PICS с различными уровнями поощрения. Это позволило нам оценить эффект в каждой паре уровней поощрения, как предложено в [55]. Для продвижения использования герметичных мешков для хранения мы случайным образом назначили предложения субсидий в 100 и 50 процентов на цену до трех мешков PICS, следуя правительственной практике предоставления субсидий при продвижении использования новой техники и технологии. Всего 149 мелких фермеров получили предложение о 100% субсидии, 196 мелких фермеров получили предложение о 50% субсидии, а 347 фермеров в контрольной группе не получили никакого предложения о субсидии. Из-за рандомизации на уровне домохозяйства могла быть вероятность утечки информации о предложении субсидии между группами. Чтобы минимизировать возможную утечку, наш переписчик посетил каждое домохозяйство групп поощрения с 100% и 50% субсидиями между 12 и 20 сентября 2023 года без предварительной информации и предложил ценовую субсидию. Сначала мы распределили мешки группе поощрения-50, а затем распределили их группе поощрения-100, чтобы избежать эффекта разочарования и утечки информации.

Местные чиновники сельскохозяйственного распространения знаний и переписчики играли центральную роль в координации с мелкими фермерами и распределении мешков PICS. Во время посещений на дому переписчики предлагали субсидии фермерам, которые затем решали, хотят ли они получить мешки PICS или нет. Впоследствии сотрудники службы распространения сельскохозяйственных знаний координировали с переписчиками распределение мешков из каждого вардного офиса и близлежащих мест. Фермерам были предоставлены инструкции по правильному использованию мешков PICS во время распределения. В последующем обследовании переписчики проверяли правильность обращения с мешками PICS. Рисунок 2 представляет подробный экспериментальный дизайн нашего исследования. На основе случайного назначения предложений субсидий наше исследование включало следующие три группы.

Рисунок 2. Экспериментальный дизайн.

Контрольная группа: Эта группа не получала никакого предложения о субсидии. Им была предоставлена информация продолжительностью 10–20 минут об уборке кукурузы, о герметичных мешках для хранения семян и зерна и шаги по правильному использованию мешков PICS во время базового обследования (см. Дополнительное описание материала S1).

Группа поощрения-100: Эта группа получила предложение о 100% субсидии на цену до трех мешков и ту же информацию, что и контрольная группа.

Группа поощрения-50: Эта группа получила предложение о 50% субсидии на цену до трех мешков PICS и ту же информацию, что и контрольная группа.

2.5.1. Переменная вмешательства

В этом исследовании нашей переменной вмешательства является количество мешков PICS, используемых мелкими фермерами; каждый мешок PICS может вмещать 50 кг обмолоченной кукурузы. Стоимость одного мешка составляет около 2,5 долларов США, что эквивалентно примерно 6 кг кукурузы на местном рынке. Каждый мелкий фермер, выращивающий кукурузу, на месте исследования свободен в использовании мешков PICS. Следовательно, вмешательство имеет эндогенную природу. Фермеры могут покупать такие мешки PICS у местных агро-ветаптек (розничных продавцов сельскохозяйственных ресурсов), но им нужно сделать заказ заранее, который при наличии часто занимает несколько дней для доставки. Период вмешательства составлял три месяца, с первой недели октября 2023 года до первой недели января 2024 года, для оценки эффекта вмешательства. Мы выбрали этот период для вмешательства, потому что в исследуемом районе фермеры начинают хранить свежеубранную кукурузу в сентябре и начинают готовиться к посадке культуры на следующий год в конце января. Начиная с февраля, они начинают потреблять хранимое зерно кукурузы. Те, у кого больше зерна хранится в течение более длительных периодов, потребляют культуры по мере необходимости впоследствии.

2.5.2. Инструментальные переменные

В Непале федеральные, провинциальные и местные органы власти в основном субсидируют внедрение фермерами современной сельскохозяйственной техники или технологий с полной или 50% субсидией. Поэтому было бы важно исследовать, какой уровень субсидии является лучшим вариантом с точки зрения политиков для оптимизации государственного бюджета и охвата большего числа фермеров. Таким образом, мы использовали два поощрения: предложения 100% и 50% субсидии.

Наши два случайных поощрения, предложения 100% и 50% субсидии на мешки PICS, являются инструментальными переменными во внедрении мешков PICS. Для измерения влияния внедрения мешков PICS инструментальная переменная может решить проблему эндогенности, если предположения IV выполнены [48]. Мы оценили влияние количества внедренных мешков PICS из-за поощрения на результаты, что является причинным эффектом переменной вмешательства. Обе IV, предложения 100% и 50% субсидии, удовлетворяли всем условиям теории среднего причинного отклика: независимость, исключение, наличие первой стадии и монотонность, как определено в [50]. Мы предоставляем подробности о валидации наших инструментов в разделе «Результаты».

2.5.3. Результаты

В этом исследовании мы изучили влияние количества используемых мешков PICS на две переменные результата, полученные в конечном обследовании. Первый результат измеряет количество кукурузы, хранящейся с использованием мешков PICS, в кг. Второй результат измеряет общее количество кукурузы, потерянной при хранении, самостоятельно сообщаемое фермерами, в кг. Чтобы измерить потери при хранении, мы сначала сравнили потери при хранении в мешке PICS с потерями при традиционных методах хранения и рассчитали разницу потерь для каждого фермера внутри группы. Затем различия в потерях при хранении сравнивались между группами. Чтобы убедиться в точности потерь, переписчики проверяли хранимое зерно и подтверждали долю заражения насекомыми-вредителями.

2.5.4. Доля соблюдения

В нашем поощрительном дизайне уровень соблюдения для внедрения мешков PICS фермерами в группе поощрения-100 составляет 0,66, в то время как уровень соблюдения фермеров в группе поощрения-50 составляет 0,52 (Приложение A, Таблица A2). Та же таблица показывает, что 92% мелких фермеров используют мешки, когда получают их бесплатно, и 80% покупают хотя бы один мешок PICS с 50% субсидией. Несмотря на то, что им была предоставлена краткая информация о герметичных мешках для хранения семян и зерна, о том, как они работают, и шаги по их правильному использованию во время базового обследования, уровень соблюдения был ниже ожидаемого.

2.6. Стратегия оценки

Нашей основной целью было измерить причинный эффект количества используемых мешков PICS на результаты (т.е. количество хранимой кукурузы и послеуборочные потери при хранении). Для этого мы использовали метод двухшагового метода наименьших квадратов (Two-Stage Least Square, 2SLS) для оценки локальных средних эффектов лечения (Local Average Treatment Effects, LATEs) для групп поощрения относительно контрольной группы. Также мы оценили LATE для группы поощрения-100 относительно группы поощрения-50. Исследования [50,56,57] предполагают, что 2SLS может вывести взвешенный средний причинный эффект на единицу непрерывного лечения. Непрерывное лечение проводилось для оценки взвешенного среднего причинного эффекта на единицу, и мы генерировали вес для лечения, следуя методам, использованным в [50,56,57]. Чтобы оценить эффекты лечения на различные интересующие результаты через два уровня поощрения, используемых как IV, мы установили следующие уравнения первой и второй стадий:

Уравнение первой стадии:

где Ni — количество мешков PICS; N = {0,1,2,…. n}, представляющее количество мешков, внедренных фермерами; Ei — IV фиктивная переменная, равная 1, если фермерам было назначено предложение о субсидии (предложение 100%/50% субсидии, при этом только одна субсидия используется в качестве инструмента за один раз); Xi — набор контрольных переменных (возраст, образование (годы), размер семьи и пол); и ε1i — член ошибки.

И оценки второй стадии были получены с использованием следующего уравнения после получения прогнозируемого значения первой стадии, 𝑁̂i.

Уравнение второй стадии:

где Yi представляют результаты (два результата: количество хранения и послеуборочные потери при хранении), 𝑁̂i — прогнозируемое значение лечения, Xi — набор контрольных переменных (таких же, как в уравнении первой стадии), λ — локальный средний эффект лечения (LATE), и ε2i — член ошибки.

3.1. Влияние предложений субсидий на внедрение мешков PICS на первой стадии

Поощрение мелких фермеров к использованию герметичной технологии хранения, которая сокращает послеуборочные потери при хранении, увеличивает срок хранения и улучшает качество зерна на фермерском урожае, кажется примечательным, поскольку повышает социально-экономические выгоды и продовольственную безопасность мелких фермеров [11,41]. Наш эксперимент также в основном поддерживает это утверждение. Решение социально-экономических ограничений во внедрении новой сельскохозяйственной технологии всегда является независимой заботой политиков и ученых.

Результаты первой стадии показывают, что поощрение с предложениями субсидий в 100% и 50% сильно предсказывает количество используемых мешков PICS (Таблица 3). Колонки (1) и (2) таблицы указывают, что коэффициент для поощрения с предложением 100% субсидии без ковариат и с ковариатами составляет 0,76 для обоих, что значимо на уровне 1% (p-значение < 0,01). Колонки (3) и (4) той же таблицы иллюстрируют, что коэффициент для поощрения с предложением 50% субсидии без ковариат и с ковариатами составляет 0,41 для обоих, что значимо на уровне 1% (p-значение < 0,01). Коэффициенты значительно отличаются от нуля, что указывает на то, что поощрения с 100% и 50% субсидиями являются подходящими инструментальными переменными. Таким образом, результаты первой стадии показывают влияние разных уровней субсидий на количество внедренных мешков PICS.

Таблица 3. Влияние предложений субсидий на внедрение мешков PICS на первой стадии.

3.2. Влияние внедрения мешков PICS на количество хранимой продукции

Таблица 4 представляет локальные средние эффекты лечения (LATEs) на результаты количества хранимой продукции через два поощрения: предложения 100% и 50% субсидии. Колонки (1) и (2) таблицы показывают LATEs без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, которых поощряли 100% субсидией. Аналогично, колонки (3) и (4) таблицы показывают LATEs без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, которых поощряли предложением 50% субсидии. Результаты указывают, что дополнительная единица внедренного мешка PICS увеличивает хранение кукурузы на 42,84 и 42,86 кг без ковариат и с ковариатами соответственно для тех, кого поощряли 100% субсидией. Аналогично, это увеличивает хранение кукурузы на 39,20 кг без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, поощренных предложением 50% субсидии. Результаты показывают, что существует положительный и значимый эффект (p-значение <0,001) на количество хранимой продукции из-за внедрения мешков PICS, несмотря на контрольные переменные (Таблица 4).

Таблица 4. Влияние внедрения мешков PICS на количество хранимой продукции.

Среди соблюдающих в группе 100% субсидии те, кто внедрил один мешок, хранили 36,59 кг, а те, кто внедрил два и три мешка, хранили 82,5 кг и 122 кг соответственно. Аналогично, среди соблюдающих в группе 50% субсидии те, кто внедрил один мешок, хранили 35,44 кг, а те, кто внедрил два и три мешка, хранили 81 кг и 130 кг соответственно. Значительное увеличение количества хранимой продукции отражает заметное изменение поведения в отношении внедрения усовершенствованных методов хранения через использование мешков PICS. Таким образом, результаты подчеркивают изменения в поведении при хранении у мелких фермеров через внедрение мешков PICS.

3.3. Влияние внедрения мешков PICS на послеуборочные потери при хранении

Таблица 5 предоставляет оценки LATE на результаты послеуборочных потерь при хранении через два поощрения: предложения 100% и 50% субсидии. Колонки (1) и (2) таблицы иллюстрируют LATEs без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, которых поощряли предложением 100% субсидии. Аналогично, колонки (3) и (4) таблицы иллюстрируют LATEs без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, которых поощряли предложением 50% субсидии. Результаты показывают, что дополнительная единица внедренного мешка PICS сокращает послеуборочные потери при хранении на 10,05 кг и 10,02 кг без ковариат и с ковариатами соответственно для фермеров, которых поощряли предложением 100% субсидии (Таблица 5). Эти значения согласованы и значимы на уровне 5% (p-значение < 0,05).

Таблица 5. Влияние внедрения мешков PICS на послеуборочные потери при хранении.

Не было значимого эффекта на послеуборочные потери при хранении для тех, кого поощряли 50% субсидией. Это было связано с низким уровнем внедрения количества мешков PICS. Как описано в измерении потерь при хранении, более низкое внедрение приводит к более высоким потерям при хранении.

3.4. Влияние на внедрение мешков PICS и интересующие результаты: поощрение 100% против 50% субсидии

Таблица 6 иллюстрирует первую стадию и оценки IV для фермеров, поощренных 100% субсидией, относительно тех, кто поощрен 50% субсидией. Колонки (1) и (2) таблицы показывают влияние 100% субсидии на количество внедренных мешков PICS без ковариат и с ковариатами соответственно, со значениями коэффициентов 0,35 и 0,33, которые значимы на уровне 1% (p-значение < 0,01), указывая, что предложение 100% субсидии является подходящим IV для оценки влияния количества внедренных мешков PICS на интересующие результаты. Аналогично, колонки (3) и (4) таблицы представляют коэффициент влияния внедрения мешков PICS на количество хранимой кукурузы для фермеров, поощренных 100% субсидией, относительно тех, кто поощрен 50% субсидией, без ковариат и с ковариатами соответственно.

Таблица 6. Влияние на внедрение мешков PICS и интересующие результаты: поощрение 100% против 50% субсидии.

Коэффициенты предполагают, что одна дополнительная единица внедренного герметичного мешка PICS приводит к хранению кукурузы в 47,15 и 47,68 кг без ковариат и с ковариатами соответственно, что статистически значимо на уровне 1% (p-значение < 0,01) и согласовано независимо от ковариат.

Колонки (5) и (6) таблицы показывают влияние на послеуборочные потери при хранении со значениями коэффициентов -8,24 и -10,94 без ковариат и с ковариатами соответственно (Таблица 6). Однако результаты показывают, что влияние внедрения мешков PICS на послеуборочные потери при хранении незначительно для фермеров, поощренных 50% субсидией, по сравнению с фермерами, которых поощрили 100% субсидией.

3.5. Валидность инструмента

Наши случайные поощрения, а именно 100% и 50% субсидии, предложенные случайно выбранным фермерам, являются инструментальными переменными для этих фермеров. Наши инструменты удовлетворяют следующим условиям и подходят для оценки влияния количества внедренных мешков PICS на количество хранимой кукурузы и послеуборочные потери при хранении.

3.5.1. Условие 1: Релевантность

Первое условие заключается в том, что инструментальная переменная должна коррелировать с эндогенным регрессором (переменной лечения), Cov (Z, D) ≠ 0. Таблица 3 показывает, что поощрение с предложениями 100% и 50% субсидии сильно коррелирует с использованием герметичного мешка, и коэффициенты обоих уровней поощрения значимы на уровне 1%. Также наши IV имеют более высокую F-статистику первой стадии, чем эталонное значение, превышающее 10 (см. Приложение A, Таблица A3) для сильных IV [58]. Следовательно, наши IV приемлемы для оценки влияния мешков PICS на интересующие результаты.

3.5.2. Условие 2: Независимость

Инструментальная переменная не должна коррелировать с ненаблюдаемыми факторами (Cov (Z, u) = 0). В этом исследовании мы случайным образом предложили 100% и 50% субсидии мелким фермерам, так что это могло распределить ненаблюдаемые факторы по всем группам равномерно. Результаты проверки баланса предполагают случайность базовых переменных между группой поощрения-100 относительно контрольной группы, группой поощрения-50 относительно контрольной группы и группой поощрения-100 относительно группы поощрения-50 (см. Таблицу 2). Это подтверждает валидность наших инструментальных переменных.

3.5.3. Условие 3: Ограничение исключения

Нарушение условия ограничения исключения приводит к смещению и несогласованности оценок IV [58]. Хотя мы не можем провести прямой эмпирический тест на ограничение исключения, мы можем предоставить точную интуицию [59]. Наши случайные предложения субсидий на мешки PICS только предоставляют мелким фермерам доступ к мешкам, и только после использования мешков PICS фермеры могут хранить кукурузу, что может снизить заражение насекомыми-вредителями, уменьшая потери при хранении. Следовательно, наши поощрения (IV) не оказывают прямого влияния на результаты, если мешки PICS не используются. Из-за нашей экспериментальной установки мы запустили отдельные регрессионные модели для предложения 100% субсидии и 50% субсидии. Равное количество экзогенных инструментов и эндогенных переменных могло уменьшить смещение почти до нуля [60]. Поэтому наши IV удовлетворяют условию ограничения исключения.

3.5.4. Условие 4: Монотонность

Ни один фермер не «противостоит» предложениям субсидий. Поощрение через предложения субсидий мотивирует фермеров внедрять герметичные мешки для хранения, и сами предложения субсидий не демотивируют их. Когда фермеры не получают предложений субсидий, они не мотивированы внедрять мешки, но также не демотивированы отсутствием предложений субсидий. В нашем дизайне фермеры могут решить не внедрять мешки PICS, если они не хотят.

3.6. Проверка устойчивости

Мы оценили LATEs для результатов, используя оценку максимального правдоподобия с ограниченной информацией (Limited Information Maximum Likelihood, LIML) и оценщики обобщенного метода моментов (Generalized Method of Moments, GMM), чтобы проверить точность и согласованность наших результатов (см. Приложение A, Таблица A4 и Таблица A5).

В этом исследовании мы углубились в причинное влияние мешков PICS на количество хранимой продукции и послеуборочные потери при хранении среди мелких фермеров в сельских средних холмах Непала, поощряя их использовать HST, предлагая им субсидии на до трех мешков PICS после предоставления информации о HST всем фермерам.

Результаты нашего исследования свидетельствуют, что внедрение мешков PICS имеет значительные эффекты на количество хранимой продукции, когда мелкие фермеры в Непале в обеих группах поощрения-100 и поощрения-50 используют мешки PICS после поощрения субсидиями. Следовательно, наши выводы о количестве хранимой продукции противоречат выводам [11,13,46]. Они не обнаружили статистически значимого влияния на количество хранимой кукурузы в своих исследованиях, но сообщили об эффекте ITT после проведения RCT. Возможное объяснение этого расхождения — разница в размере лечения относительно среднего урожая кукурузы. В их исследованиях размер лечения был слишком мал по сравнению со средним урожаем, но в этом исследовании лечение могло привести к хранению до примерно 30% от среднего урожая кукурузы. Наши выводы о послеуборочных потерях при хранении созвучны выводам [43]. Они обнаружили, что мешки PICS с обучением сократили послеуборочные потери при хранении на 6,1 процентных пункта (сокращение потерь при хранении на 76,8%). Однако этот вывод может не быть свободным от смещения эндогенности, поскольку внедрение технологии не случайно, и есть вероятность смещения самоотбора [44,45]. Также наши выводы для послеуборочных потерь при хранении соответствуют выводам о сокращении потерь при хранении на 2,3% в Уганде [11], при этом герметичные мешки вызвали сокращение PHL на 5,1% в Танзании [10]. Но наши выводы противоречат выводам [46], где авторы обнаружили нулевой эффект (ITT) в послеуборочных потерях при хранении в Эфиопии.

Наши незначительные результаты, полученные для потерь при хранении для группы поощрения-50 относительно контрольной группы и для группы поощрения-100 относительно группы поощрения-50, в основном связаны с двумя причинами. Во-первых, большинство поощренных фермеров внедрили только один мешок PICS. Хотя мы предоставили субсидию на до трех мешков PICS, которые могут вмещать максимум 150 кг обмолоченной кукурузы, большинство фермеров не воспользовались этим предложением в полной мере. Основной причиной этого может быть необходимость дополнительного труда и времени для обмолота кукурузы в зерно перед хранением в мешках PICS. Традиционно фермеры хранят кукурузу в шелухе различными способами, как упоминалось в предыдущем разделе. Миграция людей на работу за границу увеличилась по всему Непалу: в период 2023–24 гг. было выдано 5,9 млн разрешений на работу за рубежом [21]. Провинция Лумбини является одной из провинций с высоким уровнем миграции. Это указывает на потенциальную нехватку рабочей силы в сельских регионах провинции, включая исследуемый сельский муниципалитет. Это могло быть еще одной причиной низкого внедрения мешков PICS в дополнение к тому, что очень высокий процент фермеров взял/купил мешки PICS.

Во-вторых, из-за короткого периода вмешательства фермеры сообщали о меньшем заражении насекомыми-вредителями в ранний период хранения. Следовательно, они не использовали мешки PICS, хотя и взяли мешки, если у них были предложения субсидий. Они могут использовать мешки PICS позже, даже в следующем сезоне и в последующие годы. Как правило, мешки PICS можно эффективно использовать более двух лет.

Наша статья, указывающая на изменение поведения фермеров в отношении послеуборочного управления зерном, в основном имеет три вклада в формирующуюся литературу по усовершенствованным технологиям хранения для послеуборочного хранения зерна. Во-первых, мы измерили причинное влияние герметичного хранения на количество хранимой продукции и послеуборочные потери при хранении с помощью рандомизированного поощрительного дизайна с использованием подхода IV. Это может устранить смещение эндогенности путем измерения влияния эндогенного регрессора [61]. Также это предоставляет более строгое и надежное причинное влияние, чем при измерении эффекта случайного назначения лечения на результат [48]. Поскольку внедрение технологии является эндогенным [44,45], предыдущие RCT по технологии хранения не могли быть свободны от смещений эндогенности.

Во-вторых, большинство предыдущих исследований измеряли комбинированный эффект с другими факторами (например, обучение, демонстрация, групповое хранение и общественное хранение). Им не хватает доказательств для независимого эффекта использования мешка PICS. Мы оценили эффект независимых мешков PICS, отделенных от других факторов. Таким образом, наши выводы показывают более точный эффект лечения мешка PICS, уменьшая эффекты других факторов.

В-третьих, насколько нам известно, это первое исследование, которое предоставляет причинно-следственные доказательства по послеуборочному управлению хранением в сельских средних холмах в Непале. Было проведено предыдущее описательное исследование под названием «Хранение зерна на ферме и проблемы в провинции Багамати в Непале» [30].

Основываясь на выводах этого исследования, мы предлагаем два политических следствия для улучшенного хранения и устойчивых агропродовольственных систем.

Во-первых, поощрение мелких фермеров 100% субсидиями приводит к более широкому внедрению HST. Это увеличивает хранение кукурузы и сокращает послеуборочные потери при хранении. Существует большее количество хранимой кукурузы при использовании мешков PICS, что сокращает потери при хранении. Это может улучшить местную доступность и доступность продовольствия. Аналогично, поощрение фермеров предложением 50% субсидии также увеличивает количество хранимой продукции через использование мешков PICS. Увеличение количества хранимой продукции указывает на изменение поведения в отношении HST. Это улучшает качество зерна и контролирует заражение насекомыми [37,38]. Таким образом, поощрение фермеров путем предложения субсидий может быть жизнеспособным вариантом политики для послеуборочного управления, с предпочтением, отдаваемым 100% субсидии, учитывая легкодоступные мешки PICS в таких холмистых сельских муниципалитетах.

Во-вторых, наше исследование является первым исследованием, использующим рандомизированный поощрительный дизайн в сельскохозяйственной экономике, который использовал два значения поощрения. Это позволило нам сравнить влияние мешка PICS, когда мелкие фермеры поощряются 100% и 50% субсидиями. Результаты свидетельствуют, что предложение 100% субсидии более эффективно в количестве хранимой продукции, чем 50% субсидия, которая не оказывает значительного эффекта на послеуборочные потери при хранении. Это показывает, что поощрение фермеров предложением 100% субсидии может быть лучшим вариантом политики для улучшения системы хранения. С другой стороны, 100% субсидия налагает значительное бремя на государственный бюджет.

Напротив, предложение 50% субсидии является экономически эффективным для развивающихся стран и все равно обеспечит долгосрочные выгоды. Поощрение фермеров предложением 50% субсидии может быть обменено на большее количество фермеров для внедрения HST и может помочь контролировать проблемы хранения с меньшим бюджетом. Следовательно, поощрение мелких фермеров 50% субсидией может быть осуществимым, устойчивым и расширяемым вариантом политики для политиков в развивающихся странах.

Ограничением нашего исследования может быть период вмешательства, который был немного коротким, учитывая средний период хранения кукурузы 8,61 месяцев в исследуемом районе. Однако некоторые исследования в литературе подчеркивают, что краткосрочная субсидия на сельскохозяйственную технологию увеличивает ее спрос и будущее внедрение [36,62]. В будущем рекомендуется провести исследование с более длительным периодом вмешательства, чтобы более надежно измерить влияние герметичной технологии хранения, включая экономическую эффективность уровней субсидий.

Внедрение усовершенствованных систем хранения, таких как мешки PICS, может играть жизненно важную роль в количестве хранимой продукции, изменении поведения при хранении и сокращении послеуборочных потерь при хранении через поощрение предложениями субсидий на мешки PICS среди мелких фермеров. Это важно для повышения продовольственной безопасности, а также сокращения голода. Это исследование было направлено на измерение причинного влияния мешков PICS на количество хранимой продукции и послеуборочные потери при хранении среди мелких фермеров, выращивающих кукурузу, в Непале с экспериментальными данными.

Мы провели рандомизированный поощрительный дизайн с использованием IV среди 692 мелких фермеров, выращивающих кукурузу, в сельском муниципалитете Матхагадхи в провинции Лумбини в Непале. Мы обнаружили значительное влияние на количество хранимой продукции и послеуборочные потери при хранении среди мелких фермеров, которых поощряли предложениями 100% субсидии. Аналогично, мы выявили значительное влияние на количество хранимой продукции, тогда как не было обнаружено значимого эффекта на потери при хранении у мелких фермеров, которых поощряли 50% субсидией. Кроме того, по сравнению с мелкими фермерами, поощренными 50% субсидией, те, кого поощрили предложениями 100% субсидии, с большей вероятностью хранили больше кукурузы, хотя влияние на послеуборочные потери при хранении было незначительным.

Для устойчивого внедрения мешков PICS политикам необходимо учитывать долгосрочную осуществимость программ субсидий. Хотя результаты подчеркивают эффективность 100% субсидий, реализация такой политики может вызвать ограничения государственного бюджета. Поэтапный или многоуровневый подход к субсидиям может помочь сбалансировать бюджетные ограничения с эффективностью программы. Например, правительства могли бы начать с более высокого уровня субсидии и постепенно снижать его по мере роста уровня внедрения, используя демонстрационный эффект для поощрения внедрения без субсидий. Более того, обучение мелких фермеров использованию мешков PICS и доступ к рынку могут обеспечить их эффективное использование и долговечность. Предоставление технической поддержки и проведение кампаний по повышению осведомленности о преимуществах герметичной технологии хранения могли бы дополнительно стимулировать внедрение.

Следующая вспомогательная информация может быть загружена по адресу https://www.mdpi.com/article/10.3390/agriculture15020151/s1.

1.    FAO State of Food and Agriculture 2019. Moving Forward on Food Loss and Waste Reduction; Food & Agriculture Org: Rome, Italy, 2019; ISBN 9789251317891. [Google Scholar]

2.    Delgado, L.; Schuster, M.; Torero, M. Food Losses in Agrifood System: What We Know. Annu. Rev. Resour. Econ. 2023, 15, 41–62. [Google Scholar] [CrossRef]

3.    FAO How to Feed the World in 2050. Available online: https://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/expert_paper/How_to_Feed_the_World_in_2050.pdf (accessed on 24 April 2024).

4.    Godfray, H.C.J. The Challenge of Feeding 9–10 Billion People Equitably and Sustainably. J. Agric. Sci. 2014, 152 (Suppl. S1), 2–8. [Google Scholar] [CrossRef]

5.    Kumar, D.; Kalita, P. Reducing Postharvest Losses during Storage of Grain Crops to Strengthen Food Security in Developing Countries. Foods 2017, 6, 8. [Google Scholar] [CrossRef]

6.    Abass, A.B.; Ndunguru, G.; Mamiro, P.; Alenkhe, B.; Mlingi, N.; Bekunda, M. Post-Harvest Food Losses in a Maize-Based Farming System of Semi-Arid Savannah Area of Tanzania. J. Stored Prod. Res. 2014, 57, 49–57. [Google Scholar] [CrossRef]

7.    World Bank. Missing Food: The Case of Postharvest Grain Losses in Sub-Saharan Africa; Report No. 60371-AFR.; World Bank: Washington, DC, USA, 2011. [Google Scholar]

8.    Shiferaw, B.; Prasanna, B.M.; Hellin, J.; Bänziger, M. Crops That Feed the World 6. Past Successes and Future Challenges to the Role Played by Maize in Global Food Security. Food Secur. 2011, 3, 307–327. [Google Scholar] [CrossRef]

9.    Tesfaye, W.; Tirivayi, N. The Impacts of Postharvest Storage Innovations on Food Security and Welfare in Ethiopia. Food Policy 2018, 75, 52–67. [Google Scholar] [CrossRef]

10. Brander, M.; Bernauer, T.; Huss, M. Improved On-Farm Storage Reduces Seasonal Food Insecurity of Smallholder Farmer Households—Evidence from a Randomized Control Trial in Tanzania. Food Policy 2021, 98, 101891. [Google Scholar] [CrossRef]

11. Omotilewa, O.J.; Ricker-Gilbert, J.; Ainembabazi, J.H.; Shively, G.E. Does Improved Storage Technology Promote Modern Input Use and Food Security? Evidence from a Randomized Trial in Uganda. J. Dev. Econ. 2018, 135, 176–198. [Google Scholar] [CrossRef]

12. Chegere, M.J. Post-Harvest Losses Reduction by Small-Scale Maize Farmers: The Role of Handling Practices. Food Policy 2018, 77, 103–115. [Google Scholar] [CrossRef]

13. Channa, H.; Ricker-Gilbert, J.; Feleke, S.; Abdoulaye, T. Overcoming Smallholder Farmers’ Post-Harvest Constraints through Harvest Loans and Storage Technology: Insights from a Randomized Controlled Trial in Tanzania. J. Dev. Econ. 2022, 157, 102851. [Google Scholar] [CrossRef]

14. Murdock, L.L.; Margam, V.; Baoua, I.; Balfe, S.; Shade, R.E. Death by Desiccation: Effects of Hermetic Storage on Cowpea Bruchids. J. Stored Prod. Res. 2012, 49, 166–170. [Google Scholar] [CrossRef]

15. Erenstein, O.; Jaleta, M.; Sonder, K.; Mottaleb, K.; Prasanna, B.M. Global Maize Production, Consumption and Trade: Trends and R&D Implications. Food Secur. 2022, 14, 1295–1319. [Google Scholar]

16. Benimana, G.U.; Ritho, C.; Irungu, P. Assessment of Factors Affecting the Decision of Smallholder Farmers to Use Alternative Maize Storage Technologies in Gatsibo District-Rwanda. Heliyon 2021, 7, e08235. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Debebe, S. Post-Harvest Losses of Crops and Its Determinants in Ethiopia: Tobit Model Analysis. Agric. Food Secur. 2022, 11, 13. [Google Scholar] [CrossRef]

18. Bhandari, G.; Achhami, B.B.; Karki, T.B.; Bhandari, B.; Bhandari, G. Survey on Maize Post-Harvest Losses and Its Management Practices in the Western Hills of Nepal. J. Maize Res. Dev. 2015, 1, 98–105. [Google Scholar] [CrossRef]

19. MoALD. Statistical Information on Nepalese Agriculture 2078/79 (202122); Singha Durbar: Kathmandu, Nepal, 2023. [Google Scholar]

20. MoALD. Selected Indicators of Nepalese Agriculture; Singha Durbar: Kathmandu, Nepal, 2023. [Google Scholar]

21. MOF. Economic Survey Fiscal Year 2023-24; Singha Durbar: Kathmandu, Nepal, 2024. [Google Scholar]

22. Timsina, K.P.; Ghimire, Y.N.; Lamichhane, J. Maize Production in Mid Hills of Nepal: From Food to Feed Security. J. Maize Res. Dev. 2016, 2, 20–29. [Google Scholar] [CrossRef]

23. Upadhyay, I.P.; Shrestha, K.B.; Shivakoti, G.P. _Existing Farmer Practices of Maize Storage in the Eastern and Mid-Western Hills of Nepal; Regional Agriculture Research Station: Khajura, Nepal, 2002.

24. Upadhayay, I.P.; Shrestha, K.B.; Shivakoti, G.P. _A Literature Review On Post-Harvest Losses of Maize with Emphasis on Storage Losses.Pdf-1487049461; Regional Agriculture Research Station: Khajura, Nepal, 2002.

25. Paneru, R.B.; Paudel, G.P.; Thapa, R.B. Determinants of post-harvest maize losses by pests in mid hills of Nepal. Int. J. Agric. Environ. Biores. 2018, 3, 110–118. [Google Scholar]

26. PMAMP. Prime Minister Agriculture Modernization Project: Project Implementation Manual; Prime Minister Agriculture Modernization Project: Lalitpur, Nepal, 2020.

27. PMAMP. Annual Program and Progress Report (Fiscal Year 2022/23); Prime Minister Agriculture Modernization Project: Lalitpur, Nepal, 2024.

28. MoAD. Agriculture Development Strategy (ADS); Government of Nepal, Ministry of Agriculture Development: Kathmandu, Nepal, 2015; Part-1.

29. Flock, J.H. Factors That Influence the Adoption of Hermetic Storage, Evidence from Nepal; Purdue University Press: West Lafayette, Indiana, 2015. [Google Scholar]

30. Kandel, P.; Kharel, K.; Njoroge, A.; Smith, B.W.; Díaz-Valderrama, J.R.; Timilsina, R.H.; Paudel, G.P.; Baributsa, D. On-Farm Grain Storage and Challenges in Bagmati Province, Nepal. Sustainability 2021, 13, 7959. [Google Scholar] [CrossRef]

31. Ndaghu, N.N.; Abdoulaye, T.; Mustapha, A.; Choumbou Raoul Fani, D.; Tabetando, R.; Udeme Henrietta, U.; Lucy Kamsang, S. Gender Differentiation on the Determinants and Intensity of Adoption of Purdue Improved Cowpea Storage (PICS) Bags in Northern Nigeria. Heliyon 2023, 9, e23026. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

32. Alemu, G.T.; Nigussie, Z.; Haregeweyn, N.; Berhanie, Z.; Wondimagegnehu, B.A.; Ayalew, Z.; Molla, D.; Okoyo, E.N.; Baributsa, D. Cost-Benefit Analysis of on-Farm Grain Storage Hermetic Bags among Small-Scale Maize Growers in Northwestern Ethiopia. Crop Prot. 2021, 143, 105478. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

33. Manda, J.; Feleke, S.; Mutungi, C.; Tufa, A.H.; Mateete, B.; Abdoulaye, T.; Alene, A.D. Assessing the Speed of Improved Postharvest Technology Adoption in Tanzania: The Role of Social Learning and Agricultural Extension Services. Technol. Forecast. Soc. Chang. 2024, 202, 123306. [Google Scholar] [CrossRef]

34. Zhang, S.; Sun, Z.; Ma, W.; Valentinov, V. The Effect of Cooperative Membership on Agricultural Technology Adoption in Sichuan, China. China Econ. Rev. 2020, 62, 101334. [Google Scholar] [CrossRef]

35. Baributsa, D.; Njoroge, A.W. The Use and Profitability of Hermetic Technologies for Grain Storage among Smallholder Farmers in Eastern Kenya. J. Stored Prod. Res. 2020, 87, 101618. [Google Scholar] [CrossRef]

36. Channa, H.; Chen, A.Z.; Pina, P.; Ricker-Gilbert, J.; Stein, D. What Drives Smallholder Farmers’ Willingness to Pay for a New Farm Technology? Evidence from an Experimental Auction in Kenya. Food Policy 2019, 85, 64–71. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

37. Williams, S.B.; Murdock, L.L.; Baributsa, D. Storage of Maize in Purdue Improved Crop Storage (PICS) Bags. PLoS ONE 2017, 12, e0168624. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

38. Obeng-Akrofi, G.; Maier, D.E.; White, W.S.; Akowuah, J.O.; Bartosik, R.; Cardoso, L. Effectiveness of Hermetic Bag Storage Technology to Preserve Physical Quality Attributes of Shea Nuts. J. Stored Prod. Res. 2023, 101, 102086. [Google Scholar] [CrossRef]

39. Odjo, S.; Burgueño, J.; Rivers, A.; Verhulst, N. Hermetic Storage Technologies Reduce Maize Pest Damage in Smallholder Farming Systems in Mexico. J. Stored Prod. Res. 2020, 88, 101664. [Google Scholar] [CrossRef]

40. Ng’ang’a, J.; Mutungi, C.; Imathiu, S.; Affognon, H. Effect of Triple-Layer Hermetic Bagging on Mould Infection and Aflatoxin Contamination of Maize during Multi-Month on-Farm Storage in Kenya. J. Stored Prod. Res. 2016, 69, 119–128. [Google Scholar] [CrossRef]

41. Shukla, P.; Pullabhotla, H.K.; Baylis, K. The Economics of Reducing Food Losses: Experimental Evidence from Improved Storage Technology in India. Food Policy 2023, 117, 102442. [Google Scholar] [CrossRef]

42. Aggarwal, S.; Francis, E.; Robinson, J. Grain Today, Gain Tomorrow: Evidence from a Storage Experiment with Savings Clubs in Kenya. J. Dev. Econ. 2018, 134, 1–15. [Google Scholar] [CrossRef]

43. Chegere, M.J.; Söderbom, M.; Eggert, H. The Effects of Storage Technology and Training on Post-Harvest Losses, Practices and Sales: Evidence from Small-Scale Farms in Tanzania. Econ. Dev. Cult. Chang. 2022, 70, 729–761. [Google Scholar] [CrossRef]

44. Mendola, M. Agricultural Technology Adoption and Poverty Reduction: A Propensity-Score Matching Analysis for Rural Bangladesh. Food Policy 2007, 32, 372–393. [Google Scholar] [CrossRef]

45. Wu, F. Adoption and Income Effects of New Agricultural Technology on Family Farms in China. PLoS ONE 2022, 17, 0267101. [Google Scholar] [CrossRef]

46. Negede, B.M.; De Groote, H.; Minten, B.; Voors, M. Does Access to Improved Grain Storage Technology Increase Farmers’ Welfare? Experimental Evidence from Maize Farming in Ethiopia. J. Agric. Econ. 2023, 75, 137–152. [Google Scholar] [CrossRef]

47. Nindi, T.; Ricker-Gilbert, J.; Bauchet, J. Incentive Mechanisms to Exploit Intraseasonal Price Arbitrage Opportunities for Smallholder Farmers: Experimental Evidence from Malawi. Am. J. Agric. Econ. 2023, 106, 330–353. [Google Scholar] [CrossRef]

48. Angrist, J.D.; Imbens, G.W.; Rubin, D.B. Identification of Causal Effects Using Instrumental Variables. J. Am. Stat. Assoc. 1996, 91, 444–455. [Google Scholar] [CrossRef]

49. Angrist, J.D.; Pischke, J.-S. Mastering ’Metrics: The Path from Cause to Effect, 1st ed.; Princeton University Press: Princeton, NJ, USA, 2014; ISBN 978-0-691-15284-4. [Google Scholar]

50. Angrist, J.D.; Pischke, J.-S. Mostly Harmless Econometrics: An Empiricistís Companion; Princeton University Press: Princeton, NJ, USA, 2009. [Google Scholar]

51. Imbens, G.W.; Angrist, J.D. Identification and Estimation of Local Average Treatment Effects. Econometrica 1994, 62, 467–475. [Google Scholar] [CrossRef]

52. National Statistical Office, Government of Nepal. National Population and Housing Census. 2021. Available online: https://censusnepal.cbs.gov.np/results/economic?province=5&district=52&municipality=9 (accessed on 7 December 2023).

53. Vu, H.T.; Tran, D.; Goto, D.; Kawata, K. Does Experience Sharing Affect Farmers’ pro-Environmental Behavior? A Randomized Controlled Trial in Vietnam. World Dev. 2020, 136, 105062. [Google Scholar] [CrossRef]

54. Duflo, E.; Glennerster, R.; Kremer, M. Using Randomization in Development Economics Research: A Toolkit; Technical Working Paper Series; NBER: Cambridge, UK, 2006; p. 333. Available online: http://www.nber.org/papers/t0333 (accessed on 12 December 2023).

55. Mullally, C.; Boucher, S.; Carter, M. Encouraging Development: Randomized Encouragement Designs in Agriculture. Am. J. Agric. Econ. 2013, 95, 1352–1358. [Google Scholar] [CrossRef]

56. Angrist, J.D.; Imbens, G.W. Two-Stage Least Squares Estimation of Average Causal Effects in Models With Variable Treatment Intensity. J. Am. Stat. Assoc. 1995, 90, 431–442. [Google Scholar] [CrossRef]

57. Baiocchi, M.; Cheng, J.; Small, D.S. Instrumental Variable Methods for Causal Inference. Stat. Med. 2014, 33, 2297–2340. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

58. Bastardoz, N.; Matthews, M.J.; Sajons, G.B.; Ransom, T.; Kelemen, T.K.; Matthews, S.H. Instrumental Variables Estimation: Assumptions, Pitfalls, and Guidelines. Leadersh. Q. 2023, 34, 101673. [Google Scholar] [CrossRef]

59. Aizer, A.; Doyle, J.J. Juvenile Incarceration, Human Capital, and Future Crime: Evidence from Randomly Assigned Judges. Q. J. Econ. 2015, 130, 759–804. [Google Scholar] [CrossRef]

60. Angrist, J.D.; Krueger, A.B. Instrumental Variables and the Search for Identification: From Supply and Demand to Natural Experiments. J. Econ. Perspect. 2001, 15, 69–85. [Google Scholar] [CrossRef]

61. Sajons, G.B. Estimating the Causal Effect of Measured Endogenous Variables: A Tutorial on Experimentally Randomized Instrumental Variables. Leadersh. Q. 2020, 31, 101348. [Google Scholar] [CrossRef]

62. Omotilewa, O.J.; Ricker-Gilbert, J.; Ainembabazi, J.H. Subsidies for Agricultural Technology Adoption: Evidence from a Randomized Experiment with Improved Grain Storage Bags in Uganda. Am. J. Agric. Econ. 2019, 101, 753–772. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

Nepali DK, Maharjan KL. Assessing the Impact of Hermetic Storage Technology on Storage Quantity and Post-Harvest Storage Losses Among Smallholding Maize Farmers in Nepal. Agriculture. 2025; 15(2):151. https://doi.org/10.3390/agriculture15020151

Перевод статьи «Assessing the Impact of Hermetic Storage Technology on Storage Quantity and Post-Harvest Storage Losses Among Smallholding Maize Farmers in Nepal» авторов Nepali DK, Maharjan KL., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: freepik.com