Governance challenges of developing biomass-based value webs : the case of maize in Ethiopia

In recent years, the need to move from an economy based on fossil resources to an economy based on biological resources has gained increasing attention. The bioeconomy has the potential to ensure sustainable growth by enhancing the usage of untapped biomass resources. This potential is particularly pronounced in sub-Saharan Africa and has attracted the attention of both governments and the international donor community. To use the potential of the bioeconomy in a sustainable way without jeopardizing food security, it is essential to increase the productivity and the efficiency of the production and utilization of biomass. Using the maize production in Ethiopia as a case study, this thesis aims to identify strategies that will contribute to a higher productivity and better utilization of biomass in the emerging bioeconomy. Maize has been selected for this case study because it is on one the one hand a major food crop in Africa while it has, on the other hand, the potential to provide biomass for multiple uses in the bioeconomy. Ethiopia is well suited for the case study because it is confronted with major challenges of food security, while it has at the same time a large underutilized potential to increase the production of biomass for the bioeconomy. The thesis focuses on two themes: One is an analysis of the seed system, because maize seed supply has been identified as a major bottleneck to increasing productivity in the production of biomass. Ethiopias seed sector has been plagued with problems of seed quality regulation, certification, dominance of informal seed sourcing, and inefficient distribution system, among other governance challenges. There have been major reform efforts in recent years, but there is not sufficient empirical evidence on how these reforms have fared. The second theme to the thesis is the utilization of the biomass from maize. This topic has been selected because there is a dearth of empirical evidence on the usage of the different components of maize (e.g. cob, stalk, leaves etc.) for several purposes, and its implications for household food security. Against this background, the broad objective of this thesis is threefold: (1) to analyze the institutional arrangements for maize seed quality regulation, and uncover the governance challenges therein; (2) to identify the governance challenges in the hybrid maize seed distribution system and analyze farmers preferences of the select attributes for hybrid seed distribution; and (3) to assess usages of the different components of maize biomass, and examine its implications for food security. The thesis is based on a mixed methods approach. Data were collected using both qualitative and quantitative techniques. The study of seed quality regulation relies primarily on qualitative data collected through Process Net-Maps, focus group discussions, key informant interviews and direct observation in three maize growing districts. For the second and third objectives, data were collected using household survey and a choice experiment covering 325 farmers, Process Net-Maps, focus group discussions and key informant interviews. We employ the latent class and endogenous switching regression models to analyze the choice experiment data on farmers preference for the distribution attributes and effect of farmers diverse biomass use decision on food security, respectively. The findings of the thesis contribute to the wider debates on governance and institutional challenges of ensuring food security through development of the bioeconomy, taking maize as an important bioeconomy crop. By investigating the roles of different stakeholders in the seed system, the study finds that the systems suffer from a number of governance and institutional challenges such as corruption, implementation gaps that arise due to capacity limitation and lack of political will to support private sector participation. The study suggests ways to overcome the governance challenges, which include enhancing internal as well as external quality control mechanisms, redefining certification standards, making certification services transparent, participatory and cost-effective, and a strong political will to fully implement reforms by promoting private sector participation. Additionally, the positive and homogeneous preferences for attributes like seed quality, types of sales outlets and access to credit that are shared by the majority of the surveyed farmers show the extent to which reform outcomes deviated from the needs of farmers. The study identified farmers preferences regarding the question of how they would like to access hybrid seeds and recommends ways to overcome the governance challenges in seed distribution in Ethiopia. In addition to examining problems regarding production, the study confirmed that maize biomass utilization is crucial for food security and development of bioeconomy. The findings show that maize biomass is underutilized in the country because of lack of enabling conditions such as access to extension and information, marketing channels, availability of multi-purposes maize varieties and value-adding technologies. The findings led to the recommendation that policy innovation to provide better access to these conditions is essential to achieve growth in the maize sector and food security.In den letzten Jahren hat die Notwendigkeit eines Wandels von einer Ökonomie, die auf fossilen Ressourcen basiert, zu einer Ökonomie die auf biologischen Ressourcen basiert, zunehmend Beachtung gefunden. Die Bioökonomie hat das Potenzial ein nachhaltiges Wachstum durch eine Ausweitung der Nutzung von unerschlossenen Biomasseressourcen sicherzustellen. Dieses Potenzial is insbesondere in Sub-Sahara-Afrika sehr ausgeprägt und hat die Aufmerksamkeit von Regierungen und der internationalen Gebergemeinschaft gleichermaßen geweckt. Um die Potenziale der Bioökonomie nachhaltig zu nutzen ohne Nahrungssicherung zu torpedieren, ist es essenziel die Produktivität und Effizienz der Produktion und Nutzung von Biomasse zu erhöhen. Am Beispiel der Maisproduktion in Äthiopien versucht diese Thesis Strategien zu identifizieren, die zu einer höheren Produktivität und Nutzung von Biomasse in der entstehenden Bioökonomie beitragen. Diese Fallstudie bezieht sich auf Mais, einerseits, weil Mais ein wichtiges Grundnahrungsmittel in Afrika ist, andererseits, weil es das Potenzial hat, Biomasse für verschiedene Nutzungsarten in der Bioökonomie zu Verfügung zu stellen. Äthiopien eignet sich gut für eine Fallstudie, weil es gleichzeitig mit großen Herausforderungen mit Blick auf Ernährungssicherung konfrontiert ist und zudem große, unternutze Potenziale besitzt, die Produktion von Biomasse für die Bioökonomie zu erhöhen. Die Thesis fokussiert sich auf zwei Themen: Eines ist die Analyse des Saatgutsystems, da die Bereitstellung von Maissaatgut als ein wesentlicher Engpass zur Steigerung der Produktivität von Biomasse identifiziert wurde. Äthiopiens Saatgut-Bereich ist gekennzeichnet durch Probleme mit Blick auf die Regulierung der Qualität von Saatgut, die Zertifizierung, die Dominanz von informeller Saatgutbeschaffung und die Ineffizienz des Verteilungssystems, neben anderen Governance Herausforderungen. Es gab große Reformbemühungen in den letzten Jahren, allerdings gibt es bislang nicht genügend empirische Beweise, inwiefern diese Reformen fortgeschritten sind. Das zweite Thema dieser Thesis ist die Nutzung von Biomasse aus Mais. Dieses Thema wurde gewählt, weil es eine Forschungslücke mit Blick auf die Nutzung von verschiedenen Maiskomponenten (z.B., Kolben, Stielen, Blättern etc.) gibt, sowie mit Blick auf die Frage, wie eine mögliche Nutzung auf die Ernährung von Haushalten auswirkt. Vor diesem Hintergrund hat die Thesis drei Hauptziele: (1) die Analyse von institutionellen Arrangements zur Regulierung der Qualität von Maissaatgut, sowie die dazugehörigen Governance Herausforderungen; (2) das Identifizieren von Governance Herausforderungen im Hybrid-Mais-Saatgutsystems und die Analyse der Vorlieben von Landwirten hinsichtlich der Attribute für Hybrid-Saatgut-Verteilung; und (3) die Einschätzung der Nutzung von verschiedenen Komponenten von Maisbiomasse, sowie deren Implikationen auf Ernährungssicherung. Diese Thesis basiert auf einem gemischten Methoden Ansatz. Daten wurden mit qualitativen und quantitativen Techniken gesammelt. Die Studie zu der Regulierung von Saatgutqualität wurde hauptsächlich mit qualitativen Datenerhebungsmethoden durchgeführt. Dazu zählen Prozess Net-Maps, Fokusgruppendiskussionen, Interviews mit Schlüsselinformanten sowie Direktbeobachtungen in drei Mais-anbauenden Distrikten. Für das zweite und dritte Ziel, wurden Daten mithilfe von Haushaltsbefragungen und einem Choice Experiment mit 325 Landwirten gesammelt. Darüber hinaus wurden Prozess Net-Maps, Fokusgruppendiskussionen und Interviews mit Schlüsselinformanten verwendet. Es wurde ein latent class and endogenous switching regression Modell verwendet, um die Choice Experiment Daten zu den Präferenzen von den Landwirten zu den Verteilungsattributen sowie die Effekte von verschiedenen Biomassenutzungsentscheidungen von Landwirten auf Ernährungssicherung zu erforschen. Die Ergebnisse der Thesis tragen zu einer größeren Debatte zu den Governance und institutionellen Herausforderungen über die Sicherstellung von Ernährungssicherung durch die Entwicklung der Bioökonomie bei. Diese wird am Beispiel Mais, als eine wichtige Bioökonomie Pflanze, dargestellt. Indem die Rollen von verschiedenen Akteuren des Saatgutsystems erforscht werden, zeigt diese Studie, dass das System durch eine Reihe von Governance und institutionellen Herausforderungen geplagt wird. Darunter fallen Korruption, Implementierungslücken aufgrund von begrenzten Kapazitäten und ein mangelnder politische Willen den Privatsektor einzubeziehen. Die Studie zeigt Wege, um die Governance Herausforderungen zu lösen. Darunter fallen interne sowie externe Qualitätskontrollmechanismen, Neudefinierungen von Zertifizierungstandards und eine Erhöhung deren Transparenz, Anteilhabe und Kosteneffizienz und ein starker politischer Willen diese Reformen durch die Förderung von Privatsektor-Akteuren zu implementieren. Darüber hinaus zeigen die positiven und homogenen Präferenzen für Attribute wie Saatgutsqualität, Arten von Verkaufsstellen und Zugang zu Krediten, welche die Mehrheit der befragten Haushalte teilen, inwiefern die Reformergebnisse von den Bedürfnissen von Landwirten abweichen. Die Studie identifiziert die Präferenzen von Landwirten mit Blick auf die Frage, wie sie gerne Zugang zu Hybrid-Saatgut hätten und schlägt Wege vor, um die Governance Herausforderungen im Saatgutsystem von Äthiopien zu lösen. Zusätzlich zur Analyse hinsichtlich der Produktion, bestätigt diese Studie, dass die Nutzung von Mais Biomasse entscheidend für Ernährungssicherung und die Entwicklung der Bioökonomie ist. Die Ergebnisse zeigen, dass Mais-Biomasse, aufgrund von fehlenden Rahmenbedingungen wie dem Zugang zu landwirtschaftlicher Beratung und Information, zu Marketingkanälen, zu Mehrzweck-Maisvarietäten und zu wertschöpfungssteigernde Technologien, untergenutzt wird. Die Ergebnisse führen zu der Empfehlung das Politik-Innovationen essenziell sind, um den Zugang zu diesen Bedingungen zu verbessern und um Wachstum im Maissektor zu erreichen und somit die Ernährungssituation zu verbessern