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Understanding the difference between farmers' and experts' livelihood perspectives : the structured mental model approach : (case study: pesticide use in Vereda la Hoya, Colombia)


Schöll, Regina. Understanding the difference between farmers' and experts' livelihood perspectives : the structured mental model approach : (case study: pesticide use in Vereda la Hoya, Colombia). 2010, University of Zurich, Faculty of Science.

Abstract

Die vorliegende Doktorarbeit hat zum Ziel, das Denken im Zusammenhang mit der Anwendung von Pestiziden zu ergründen und besser verstehen zu lernen. Als Fallbeispiel dient dazu die Region Vereda la Hoya (Tunja; Kolumbien) und die dort ansässigen kartoffelnproduzierenden Bauern. Zur Erarbeitung des Ziels wurden mentale Modelle (MM) der Anwendung von Pestiziden mit Hilfe eines dazu speziell entwickelten Ansatzes, dem Strukturierter Mentale Modelle Ansatz (SMMA), erhoben. Konkret wurden die MM von Bauern und Experten bezüglich der gegenwärtigen Anwendung von Pestiziden (Gegenwarts Mentale Modelle (GMM)), sowie die MM bezüglich der zukünftigen Anwendung von Pestiziden (Zukunfts Mentale Modelle (ZMM)), erhoben und miteinander verglichen. Abschliessend wurden die GMM und ZMM der Bauern miteinander verglichen und daraus Abhängigkeiten der MM untereinander abgeleitet. Trotz grosser Fortschritte im Pflanzenschutz benötigt die Kontrolle von Schädlingen immer noch ein hohes Mass an Pestiziden. Wie aus verschiedenen früheren Studien bekannt ist, kann die unsachgemässe Anwendung von Pestiziden zu hohen Umweltschäden führen, insbesondere zu Bodendegradation und -kontamination und auch zu Biodiversitätsverlusten in Bodensystemen. Darüber hinaus beeinflussen Pestizide auch Humansysteme und können eine Reaktionskette auslösen, welche bis zur Blockierung des Neuromuskularsystems führen können. Viele Chlorinate können Leber- und Nierenschäden auslösen und das Zentralnervensystem beeinflussen. Weitere Gesundheitseffekte, die durch die aktiven Komponenten der Pestizide ausgelöst werden, sind Kopfschmerzen, Schwindelgefühl, Augenirritationen und Hautrötungen.

Die unsachgemässe Anwendung von Pestiziden in Entwicklungsländern lässt sich in vier Problemfelder gliedern: (i) unzureichende Verwendung von Schutzkleidung beim Mixen und Auftragen der Pestizide; (ii) unsachgemässe Lagerung der Pestizide; (iii) höhere Anwendungsraten und (iv) Nutzung toxischerer Produkte als in Industrieländern. All diese Probleme lassen sich mit bekannten Kognitions- und Risikowahrnehmungs-Theorien untersuchen. Um die Entscheidungsprozesse in risikobehafteten Situationen zu analysieren, besteht in der Forschung der Risikowahrnehmung eine lange Tradition der Analyse von MM. Um Entscheidungen der betroffenen Bevölkerungsgruppen und Pestizidanwender in ländlichen Gebieten, vor allem in Entwicklungsländern, zu verstehen, wird in der entsprechenden Forschung seit Jahren eine Gliederung der Lebensumstände in so genannte Lebensumstandskapitalien (Human-, Physisches-, Natur-, Finanz- und Sozialkapital) durchgeführt. Um die dargelegten Pestizidnutzungsprobleme vor dem Hintergrund der Risikowahrnehmung und der Lebensumstände der Bauern anzugehen, wurden in der vorliegenden Doktorarbeit die folgenden Fragen bearbeitet: 1) Wie nehmen die Bauern die Risiken im Zusammenhang mit Pestizidnutzung wahr und wie beeinflussen die Lebensumstände der Bauern ihre Risikowahrnehmung? 2) Was stellen sich die Bauern für ihre Zukunft allgemein und, im Hinblick auf Pestizidnutzung im Besonderen, vor und wie beeinflussen die Lebensumstände der Bauern ihre Zukunftsvorstellungen? 3) Wie können die MM bezüglich der Gegenwart und der Zukunft der Bauern verglichen und welche Schlussfolgerungen können im Bezug auf Risikowahrnehmung daraus gezogen werden? Die vorliegende Arbeit ist in vier Teile gegliedert, jeder Teil befasst sich mit einem anderen Aspekt des Denkens im Zusammenhang mit der Anwendung von Pestiziden. Im ersten Teil der Arbeit wird der SMMA entwickelt und vorgestellt. Der SMMA ist ein methodologischer Ansatz der darauf abzielt, die MM von Experten und Bauern zu erheben und Unterschiede in den MM aufzuzeigen und zu verstehen. Im SMMA werden der Sustainable Livelihood Framework (SLF) und der Mental Models Approach (MMA) kombiniert. Dieser Ansatz besteht aus drei Stufen: (i) Definition und Gewichtung der verschiedenen individuellen Lebensumstandskapitalien (Human-, Physisches-, Natur- und Finanzkapital), (ii) Analyse der dynamischen Zusammenhänge zwischen den individuellen Lebensumstandskapitalien und (iii) Definition sowie Gewichtung des Sozialkapitals. Dank der vorgeschlagenen Methodologie gelangt man einerseits zu einem tieferen Verständnis der Risikobeurteilung der Bauern und deren Prioritäten, andererseits gewinnt man ein grundlegendes Verständnis für die Ursachen von Wahrnehmungsunterschieden zwischen Bauern und Experten. Im zweiten Teil der Arbeit werden die Resultate der ersten Anwendung des SMMA im Untersuchungsbiet Vereda La Hoya analysiert. Das Untersuchungsgebiet Vereda la Hoya charakterisiert sich durch Subsistenzlandwirtschaft, einem hohen Gebrauch von Pestiziden und einem erhöhten Auftreten von Gesundheitsproblemen. Die Hypothese für das Untersuchungsgebiet ist, dass Subsistenzlandwirtschaft durch ökonomische, ökologische und sozio-kulturelle Faktoren eingeschränkt ist welche die MM der Bauern beeinflussen. Dreizehn Experten und zehn Bauern des Untersuchungsgebietes wurden interviewt und deren MM ihrer Lebensumstände, erhoben. Die Fragen in den Interviews wurden offen gestellt und die Interviews in die drei Teile des SMMA gegliedert. Dieser Struktur folgend wurde jeder Teil des Interviews qualitativ und statistisch analysiert. Die Analyse zeigte, dass sich die MM der Bauern und der Experten im Hinblick auf die Definition und Interaktion der Lebensumstanskapitalien signifikant unterschieden. Des Weiteren wurden Gründe für die Divergenz der MM der Experten und Bauern identifizieren. Dabei zeigte sich anschaulich, das folgenden Faktoren die grösste Bedeutung zukommt: i) Kultur und Tradition, ii) Vertrauen in die Informationsquelle und iii) Rückkopplungsmechanismen des Wissens. Ziel des dritten Teils der Arbeit war es, die Zukunftsvisionen der Bauern im Bezug auf Pestizidnutzung zu ermitteln, sodass der SMMA auf den Zukunftskontext angepasst wurde. (Zukunfts-SMMA). Anschliessend wurden zehn Bauern des Untersuchungsgebietes Vereda la Hoya mit dem Zukunfts- SMMA zu ihren Erwartungen für die Zukunft befragt. Die Zukunftsvisionen der Bauern wurden analysiert und es wurde festgestellt, dass die Bauern sowohl soziale, als auch umweltrelevante Gefahren in ihre Überlegungen mit einschliessen, und das ihre Zukunftsvisionen zumeist optimistisch sind. Zusätzlich wurden die Wahrnehmungen von Bauern und Experten, hinsichtlich externer Einschränkungen auf zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten, verglichen, und für inkonsistent befunden. Abschliessend wurde erforscht, wie die Lebensumstände der Bauern und ihre Selbstwahrnehmung die Bildung ihrer Zukunftsvisionen beeinflusst. Es wurde festgestellt, dass eine erhöht differenzierte Wahrnehmung der gegenwärtigen Lebensumstände mit einer erhöhten Differenzierung zukünftiger Lebensumstände einhergeht. Abschliessend wurde festgehalten, dass die gefundenen Inkonsistenzen darauf zurück zu führen sind, dass die Befragten eine unterschiedliche Einstellung und Meinung darüber haben, wer die Verantwortung für die Zukunft übernehmen soll. Im vierten und letzten Teil der Arbeit wurden der zweite und dritte Teil miteinander verglichen und Erkenntnisse über das Thema der Abhängigkeit von GMM und ZMM, in Bezug auf die Pestizidnutzung, gewonnen. Durch den Vergleich der kausalen Relationen in GMM und ZMM konnten die Ähnlichkeiten beider Modelle gemessen werden. Durch die Verwendung der Ähnlichkeit als ein Mass der Abhängigkeit, konnte die Abhängigkeit der ZMM von den GMM bestimmt werden. Die gefundene Abhängigkeit unterschied sich je nach befragtem Lebensumstandskapital und je nach befragtem Bauer. Die vier Individual-Kapitalien (Human-, Gesundheits-, Natur- und Finanzkapital) unterschieden sich substanziell im Ausmass der Abhängigkeit. Zusätzlich wurden drei Abhängigkeits- Typen von Bauern gefunden. Einige Bauern verwendeten zur Hauptsache die gleichen kausalen Relationen in den GMM und ZMM (Ursache und Wirkung), während andere Bauern sich mehr auf die Ursachen und wiederum andere mehr auf die Wirkungen ihrer GMM stützten, um das ZMM aufzubauen. Es wurden folgende drei Erklärungen zu den unsachgemässen Anwendung von Pestiziden in Entwicklungsländern gefunden. Erstens die unzureichende Verwendung von Schutzkleidung beim Mixen und Auftragen der Pestizide konnte dadurch erklärt werden, dass die Bauern eine binäre Definition ihres Gesundheitskapitals aufweisen (entweder tot oder lebendig) und sich fatalistisch darüber zeigten wer ihren Gesundheitszustand bestimmt (nämlich Gott). Deswegen ergreifen Bauern andere Gesundheitsschutzmassnahmen als Experten es erwarten würden, wie z.B. Gesundheitsgebete. Zweitens die unsachgemässe Lagerung der Pestizide konnte dadurch erklärt werden, dass die Bauern mit einer Abnahme der Toxizität der Pestizide in der Zukunft rechen was zu einer erwarteten Abnahme der Bedeutung von Schutzmassnahmen führt und somit schon die gegenwärtige Wahrnehmung von Toxizitätsaspekten negative beeinträchtigt. Drittens die höhere Anwendungsraten von Pestiziden und die Nutzung toxischerer Produkte als in Industrieländern konnte durch die Erfahrung der Bauern mit dem Preis-Leistungs-Verhältnis der Pestizide erklärt werden. Neuere, weniger toxischere Pestizide, die auch in Industriestaaten Verwendung finden, werden von den Bauern als unbezahlbar wahrgenommen. So ziehen es die Bauern vor ältere, billigere Pestizide zu verwenden, obwohl sie diese als weniger zuverlässig einschätzen. Um dann die Nachteile älteren Pestizide zu überbrücken, verwenden die Bauern diese in höheren Raten als auf der Packung angegeben und bleiben der Überzeugung damit eine günstigere Pestizidbehandlung zu vollziehen als wenn sie neuere Produkte verwenden würden. Unteranderem liessen sich folgende Empfehlungen für Entscheidungsträger aus den Erkenntnissen der Arbeit herleiten: 1) die spezielle Gesundheitsdefinition der Bauern sollte berücksichtigt werden um die gesundheitlichen Schutzmassnahmen der Bauern zu verbessern; 2) die Wahrnehmung und Erwartungshaltung der Bauern bezüglich Pestizidtoxizität sollte aufgenommen werden um die Lagerung der Pestizide zu verbessern; 3) die Bauern sollten unabhängige Informationen zu Preis- Leistung der Pestizide erhalten um den sachgemässen Umgang mit Pestiziden zu verbessern. Der SMMA lässt sich auch auf einer Reihe andere Problemfelder der Landwirtschaft in Entwicklungsländern ausdehnen, so zum Beispiel auf Probleme der Wasserbewirtschaftung oder bei der Einführung neuer Bewirtschaftungspflanzen oder neuer Düngemittel. Durch die dortige Anwendung des SMMA liessen sich ähnliche Erkenntnisse und Empfehlungen wie im Fall der Pestizidproblematik finden, welche zur Lösungen auch jener Problemfelder führen könnten.

The main objective of this PhD thesis is to derive and understand the reasoning behind the use of pesticides. In this, the case of potato farmers in Vereda La Hoya (Tunja, Colombia) provided the applied context. To achieve this objective, the perception of the present situation of farmers and experts concerning risks of pesticide use were first derived and compared, and subsequently, the future visions of farmers and experts were analyzed. Finally the perception of the present situation and the future visions of farmers were compared and the differences found were discussed. Despite improvements in plant protection, the control of plant pests still entails substantial use of pesticides. As known from several previous studies, inappropriate pesticide application can lead to high environmental damage, such as degradation and contamination of soils as well as deterioration of the biodiversity of the soil system. Furthermore pesticides impact humans directly and can induce a chain of direct responses leading to e.g. neuromuscular blockage. Many chlorinates can induce liver changes, kidney changes and depression of the central nervous system. Further health effects caused by the active components of pesticides are headache, nausea, fatigue, eye irritation and skin rash. The inappropriate application of pesticides in developing countries is related to (i) lack of protection during the mixture and application procedure; (ii) inadequate storage facilities (iii) a higher rate of application compared to industrialized countries; (iv) use of more toxic products compared to industrialized countries. These problems can all be related to cognition theory and, specifically, to theories of risk perception. To investigate people’s decisions in risk-related situations, risk perception research has a long tradition of analyzing mental models (MMs). To understand decision-making in rural areas, research in developing countries has a long tradition of structuring and analyzing livelihood assets of farmers as a context perspective. To tackle the pesticide problem presented, considering cognition and livelihood aspects, the following research questions were investigated: 1) How do farmers perceive the risks associated with pesticide application and how does farmers’ livelihood context influence farmers’ risk perception? 2) What do farmers envision for their future and their future pesticide use, and how does farmers’ livelihood influence farmers’ future visions concerning pesticide use? 3) How can farmers’ present and future MMs be compared and what conclusion can be drawn concerning risk perception? The thesis is organized in four parts. In the first part of the thesis the Structured Mental Model Approach (SMMA) is developed and presented. The SMMA is a methodological approach aimed at understanding differences in MMs between experts and farmers, regarding the risks farmers are confronted with. In the SMMA, the Sustainable Livelihood Framework (SLF) is combined with the Mental Models Approach (MMA), and a theoretically grounded and structured approach obtained. The approach consists of three steps: (i) definition and weighting of the different livelihood capitals; (ii) analysis of livelihood dynamics, and (iii) definition of the social capital. The proposed methodology on the one hand provides an understanding of farmers’ risks and their priorities as seen by experts and farmers. On the other hand, it provides a preliminary understanding of the origins of differences between experts’ and farmers’ risk perception. The development of the SMMA led to the first publication. In the second part of the thesis the results of the first application of the SMMA in the study area Vereda la Hoya are analyzed. The study region Vereda la Hoya is characterized by subsistence farming, high use of pesticides and a high incidence of health problems. The hypothesis is that subsistence farmers are constrained by economic, environmental and socio-cultural factors, which consequently influence farmers’ MMs and makes farmers’ MMs differ from the MMs of local experts. Thirteen experts and ten farmers were interviewed and their MMs of the extended pesticide system elicited. The interviews were open-ended with the questions structured in three parts: (i) definition and ranking of the individual capitals (human, health, natural and financial capital) with respect to their importance for the sustainability of farmers’ livelihood; (ii) understanding the system and its dynamics; (iii) definition and construction of the social capital of a farmer (by analyzing farmers’ agent networks with respect to composition and form of the network). Following this structure, each part of the interviews was analyzed qualitatively and statistically. The analysis showed that the MMs of farmers and experts differ significantly from each other with respect to definition of and interaction among the livelihood capitals. After analyzing the data obtained with the SMMA it was possible to identify reasons for the divergence of experts’ and farmers’ MMs. Of major importance are the following factors: i) culture and tradition; ii) trust in the source of information and iii) feedback on knowledge. The first application of the SMMA led to the second publication. The goal of the third part of the thesis was to identify farmers’ future visions concerning pesticide management. To achieve this goal the SMMA was adapted to the future context (Future-SMMA). Ten Vereda la Hoya farmers were interviewed concerning their future perspectives and expectations which lead to farmers’ future visions. Subsequently, ten experts were interviewed about the feasibility and the consequences of farmers’ future visions. Farmers’ future visions were analyzed and it was found that farmers consider social and environmental threats and that their visions are optimistic. In addition farmers’ and experts’ perception of external constraints to farmers’ future were compared and it was discovered that the investigated future visions of farmers and experts are inconsistent with respect to the future development of the region. Finally after determining how farmers’ livelihood assets and self- perception influence the construction of farmers’ future visions, it was found that the more a person is able to differentiate his livelihood assets, the more differentiated the future visions of that person are. We conclude that the inconsistency of future visions found was caused by diverging attitudes towards future scenarios and different opinions about who should take responsibility for the knowledge management of the farmers. The SMMA adaptation and the findings of the application resulted in a third publication. The fourth and last part compares the second and third parts of the PhD thesis and sheds light on the dependency of future on present MMs concerning pesticide use. By comparing the causal relations of present and future MMs, the similarities of future and present MMs were measured. Using similarity as a measure of dependency, the dependency of future on present MMs was derived. The dependency of future on present MMs that was found differed with respect to livelihood capitals and interviewed farmer. The four individual capitals differed substantially in degree of dependency (natural capital being most and health capital least dependent). Moreover three different farmer types with respect to dependence were found. Two groups of farmers mostly use the same causal relation (causes and effects) in the present and in the future MMs; whereby farmers of one of the groups focused more on the causes, and farmers of the other group more on the effects. A third group of farmers mostly used different causal relations in the present and in the future. The comparison of the SMMA and Future- SMMA data resulted in a fourth publication. The following explanations to the current pesticide problems in developing countries were found. First the lack of protection during the mixture and application procedure are explained by farmers defining their health in a binary way (being either dead or alive) and being fatalistic about who influences their health (i.e. god). Therefore farmers take different health protection measures than experts were expecting, e.g. praying to stay healthy. Second the problem of inadequate storage facilities is explained by the fact that farmers expect pesticides to become less toxic and therefore the need for future protection was expected to become less important such also dampening the need for present protection. Third the problems of a higher rate of application and use of more toxic products compared to industrialized countries was found to be related to farmers’ experiences with pesticides effectiveness compared to prices. New, less toxic and more efficient pesticides, like the ones used in industrialized countries, are perceived by farmers to be too expensive. Thus farmers prefer to stick to old, cheaper pesticides although they experienced them to be less reliable than new, expensive pesticides. To overcome deficiencies of old pesticides, farmers use these pesticides in higher rates than recommended. Among others the following recommendations for policy makers were derived from the research findings: 1) farmers health capital definition has to be taken into account to improve farmers health protection; 2) farmers’ perception and expectations concerning pesticide toxicity have to be addressed to improve pesticide storage; and 3) farmers have to be given independent price vs. efficiency information of their commonly used products to tackle farmers overdosage of older more toxic pesticides. The application of the SMMA can be expanded to investigate other agricultural issues in developing countries, such as water management, crop selection or fertilizer application, leading to comparable findings and policy recommendations.

Abstract

Die vorliegende Doktorarbeit hat zum Ziel, das Denken im Zusammenhang mit der Anwendung von Pestiziden zu ergründen und besser verstehen zu lernen. Als Fallbeispiel dient dazu die Region Vereda la Hoya (Tunja; Kolumbien) und die dort ansässigen kartoffelnproduzierenden Bauern. Zur Erarbeitung des Ziels wurden mentale Modelle (MM) der Anwendung von Pestiziden mit Hilfe eines dazu speziell entwickelten Ansatzes, dem Strukturierter Mentale Modelle Ansatz (SMMA), erhoben. Konkret wurden die MM von Bauern und Experten bezüglich der gegenwärtigen Anwendung von Pestiziden (Gegenwarts Mentale Modelle (GMM)), sowie die MM bezüglich der zukünftigen Anwendung von Pestiziden (Zukunfts Mentale Modelle (ZMM)), erhoben und miteinander verglichen. Abschliessend wurden die GMM und ZMM der Bauern miteinander verglichen und daraus Abhängigkeiten der MM untereinander abgeleitet. Trotz grosser Fortschritte im Pflanzenschutz benötigt die Kontrolle von Schädlingen immer noch ein hohes Mass an Pestiziden. Wie aus verschiedenen früheren Studien bekannt ist, kann die unsachgemässe Anwendung von Pestiziden zu hohen Umweltschäden führen, insbesondere zu Bodendegradation und -kontamination und auch zu Biodiversitätsverlusten in Bodensystemen. Darüber hinaus beeinflussen Pestizide auch Humansysteme und können eine Reaktionskette auslösen, welche bis zur Blockierung des Neuromuskularsystems führen können. Viele Chlorinate können Leber- und Nierenschäden auslösen und das Zentralnervensystem beeinflussen. Weitere Gesundheitseffekte, die durch die aktiven Komponenten der Pestizide ausgelöst werden, sind Kopfschmerzen, Schwindelgefühl, Augenirritationen und Hautrötungen.

Die unsachgemässe Anwendung von Pestiziden in Entwicklungsländern lässt sich in vier Problemfelder gliedern: (i) unzureichende Verwendung von Schutzkleidung beim Mixen und Auftragen der Pestizide; (ii) unsachgemässe Lagerung der Pestizide; (iii) höhere Anwendungsraten und (iv) Nutzung toxischerer Produkte als in Industrieländern. All diese Probleme lassen sich mit bekannten Kognitions- und Risikowahrnehmungs-Theorien untersuchen. Um die Entscheidungsprozesse in risikobehafteten Situationen zu analysieren, besteht in der Forschung der Risikowahrnehmung eine lange Tradition der Analyse von MM. Um Entscheidungen der betroffenen Bevölkerungsgruppen und Pestizidanwender in ländlichen Gebieten, vor allem in Entwicklungsländern, zu verstehen, wird in der entsprechenden Forschung seit Jahren eine Gliederung der Lebensumstände in so genannte Lebensumstandskapitalien (Human-, Physisches-, Natur-, Finanz- und Sozialkapital) durchgeführt. Um die dargelegten Pestizidnutzungsprobleme vor dem Hintergrund der Risikowahrnehmung und der Lebensumstände der Bauern anzugehen, wurden in der vorliegenden Doktorarbeit die folgenden Fragen bearbeitet: 1) Wie nehmen die Bauern die Risiken im Zusammenhang mit Pestizidnutzung wahr und wie beeinflussen die Lebensumstände der Bauern ihre Risikowahrnehmung? 2) Was stellen sich die Bauern für ihre Zukunft allgemein und, im Hinblick auf Pestizidnutzung im Besonderen, vor und wie beeinflussen die Lebensumstände der Bauern ihre Zukunftsvorstellungen? 3) Wie können die MM bezüglich der Gegenwart und der Zukunft der Bauern verglichen und welche Schlussfolgerungen können im Bezug auf Risikowahrnehmung daraus gezogen werden? Die vorliegende Arbeit ist in vier Teile gegliedert, jeder Teil befasst sich mit einem anderen Aspekt des Denkens im Zusammenhang mit der Anwendung von Pestiziden. Im ersten Teil der Arbeit wird der SMMA entwickelt und vorgestellt. Der SMMA ist ein methodologischer Ansatz der darauf abzielt, die MM von Experten und Bauern zu erheben und Unterschiede in den MM aufzuzeigen und zu verstehen. Im SMMA werden der Sustainable Livelihood Framework (SLF) und der Mental Models Approach (MMA) kombiniert. Dieser Ansatz besteht aus drei Stufen: (i) Definition und Gewichtung der verschiedenen individuellen Lebensumstandskapitalien (Human-, Physisches-, Natur- und Finanzkapital), (ii) Analyse der dynamischen Zusammenhänge zwischen den individuellen Lebensumstandskapitalien und (iii) Definition sowie Gewichtung des Sozialkapitals. Dank der vorgeschlagenen Methodologie gelangt man einerseits zu einem tieferen Verständnis der Risikobeurteilung der Bauern und deren Prioritäten, andererseits gewinnt man ein grundlegendes Verständnis für die Ursachen von Wahrnehmungsunterschieden zwischen Bauern und Experten. Im zweiten Teil der Arbeit werden die Resultate der ersten Anwendung des SMMA im Untersuchungsbiet Vereda La Hoya analysiert. Das Untersuchungsgebiet Vereda la Hoya charakterisiert sich durch Subsistenzlandwirtschaft, einem hohen Gebrauch von Pestiziden und einem erhöhten Auftreten von Gesundheitsproblemen. Die Hypothese für das Untersuchungsgebiet ist, dass Subsistenzlandwirtschaft durch ökonomische, ökologische und sozio-kulturelle Faktoren eingeschränkt ist welche die MM der Bauern beeinflussen. Dreizehn Experten und zehn Bauern des Untersuchungsgebietes wurden interviewt und deren MM ihrer Lebensumstände, erhoben. Die Fragen in den Interviews wurden offen gestellt und die Interviews in die drei Teile des SMMA gegliedert. Dieser Struktur folgend wurde jeder Teil des Interviews qualitativ und statistisch analysiert. Die Analyse zeigte, dass sich die MM der Bauern und der Experten im Hinblick auf die Definition und Interaktion der Lebensumstanskapitalien signifikant unterschieden. Des Weiteren wurden Gründe für die Divergenz der MM der Experten und Bauern identifizieren. Dabei zeigte sich anschaulich, das folgenden Faktoren die grösste Bedeutung zukommt: i) Kultur und Tradition, ii) Vertrauen in die Informationsquelle und iii) Rückkopplungsmechanismen des Wissens. Ziel des dritten Teils der Arbeit war es, die Zukunftsvisionen der Bauern im Bezug auf Pestizidnutzung zu ermitteln, sodass der SMMA auf den Zukunftskontext angepasst wurde. (Zukunfts-SMMA). Anschliessend wurden zehn Bauern des Untersuchungsgebietes Vereda la Hoya mit dem Zukunfts- SMMA zu ihren Erwartungen für die Zukunft befragt. Die Zukunftsvisionen der Bauern wurden analysiert und es wurde festgestellt, dass die Bauern sowohl soziale, als auch umweltrelevante Gefahren in ihre Überlegungen mit einschliessen, und das ihre Zukunftsvisionen zumeist optimistisch sind. Zusätzlich wurden die Wahrnehmungen von Bauern und Experten, hinsichtlich externer Einschränkungen auf zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten, verglichen, und für inkonsistent befunden. Abschliessend wurde erforscht, wie die Lebensumstände der Bauern und ihre Selbstwahrnehmung die Bildung ihrer Zukunftsvisionen beeinflusst. Es wurde festgestellt, dass eine erhöht differenzierte Wahrnehmung der gegenwärtigen Lebensumstände mit einer erhöhten Differenzierung zukünftiger Lebensumstände einhergeht. Abschliessend wurde festgehalten, dass die gefundenen Inkonsistenzen darauf zurück zu führen sind, dass die Befragten eine unterschiedliche Einstellung und Meinung darüber haben, wer die Verantwortung für die Zukunft übernehmen soll. Im vierten und letzten Teil der Arbeit wurden der zweite und dritte Teil miteinander verglichen und Erkenntnisse über das Thema der Abhängigkeit von GMM und ZMM, in Bezug auf die Pestizidnutzung, gewonnen. Durch den Vergleich der kausalen Relationen in GMM und ZMM konnten die Ähnlichkeiten beider Modelle gemessen werden. Durch die Verwendung der Ähnlichkeit als ein Mass der Abhängigkeit, konnte die Abhängigkeit der ZMM von den GMM bestimmt werden. Die gefundene Abhängigkeit unterschied sich je nach befragtem Lebensumstandskapital und je nach befragtem Bauer. Die vier Individual-Kapitalien (Human-, Gesundheits-, Natur- und Finanzkapital) unterschieden sich substanziell im Ausmass der Abhängigkeit. Zusätzlich wurden drei Abhängigkeits- Typen von Bauern gefunden. Einige Bauern verwendeten zur Hauptsache die gleichen kausalen Relationen in den GMM und ZMM (Ursache und Wirkung), während andere Bauern sich mehr auf die Ursachen und wiederum andere mehr auf die Wirkungen ihrer GMM stützten, um das ZMM aufzubauen. Es wurden folgende drei Erklärungen zu den unsachgemässen Anwendung von Pestiziden in Entwicklungsländern gefunden. Erstens die unzureichende Verwendung von Schutzkleidung beim Mixen und Auftragen der Pestizide konnte dadurch erklärt werden, dass die Bauern eine binäre Definition ihres Gesundheitskapitals aufweisen (entweder tot oder lebendig) und sich fatalistisch darüber zeigten wer ihren Gesundheitszustand bestimmt (nämlich Gott). Deswegen ergreifen Bauern andere Gesundheitsschutzmassnahmen als Experten es erwarten würden, wie z.B. Gesundheitsgebete. Zweitens die unsachgemässe Lagerung der Pestizide konnte dadurch erklärt werden, dass die Bauern mit einer Abnahme der Toxizität der Pestizide in der Zukunft rechen was zu einer erwarteten Abnahme der Bedeutung von Schutzmassnahmen führt und somit schon die gegenwärtige Wahrnehmung von Toxizitätsaspekten negative beeinträchtigt. Drittens die höhere Anwendungsraten von Pestiziden und die Nutzung toxischerer Produkte als in Industrieländern konnte durch die Erfahrung der Bauern mit dem Preis-Leistungs-Verhältnis der Pestizide erklärt werden. Neuere, weniger toxischere Pestizide, die auch in Industriestaaten Verwendung finden, werden von den Bauern als unbezahlbar wahrgenommen. So ziehen es die Bauern vor ältere, billigere Pestizide zu verwenden, obwohl sie diese als weniger zuverlässig einschätzen. Um dann die Nachteile älteren Pestizide zu überbrücken, verwenden die Bauern diese in höheren Raten als auf der Packung angegeben und bleiben der Überzeugung damit eine günstigere Pestizidbehandlung zu vollziehen als wenn sie neuere Produkte verwenden würden. Unteranderem liessen sich folgende Empfehlungen für Entscheidungsträger aus den Erkenntnissen der Arbeit herleiten: 1) die spezielle Gesundheitsdefinition der Bauern sollte berücksichtigt werden um die gesundheitlichen Schutzmassnahmen der Bauern zu verbessern; 2) die Wahrnehmung und Erwartungshaltung der Bauern bezüglich Pestizidtoxizität sollte aufgenommen werden um die Lagerung der Pestizide zu verbessern; 3) die Bauern sollten unabhängige Informationen zu Preis- Leistung der Pestizide erhalten um den sachgemässen Umgang mit Pestiziden zu verbessern. Der SMMA lässt sich auch auf einer Reihe andere Problemfelder der Landwirtschaft in Entwicklungsländern ausdehnen, so zum Beispiel auf Probleme der Wasserbewirtschaftung oder bei der Einführung neuer Bewirtschaftungspflanzen oder neuer Düngemittel. Durch die dortige Anwendung des SMMA liessen sich ähnliche Erkenntnisse und Empfehlungen wie im Fall der Pestizidproblematik finden, welche zur Lösungen auch jener Problemfelder führen könnten.

The main objective of this PhD thesis is to derive and understand the reasoning behind the use of pesticides. In this, the case of potato farmers in Vereda La Hoya (Tunja, Colombia) provided the applied context. To achieve this objective, the perception of the present situation of farmers and experts concerning risks of pesticide use were first derived and compared, and subsequently, the future visions of farmers and experts were analyzed. Finally the perception of the present situation and the future visions of farmers were compared and the differences found were discussed. Despite improvements in plant protection, the control of plant pests still entails substantial use of pesticides. As known from several previous studies, inappropriate pesticide application can lead to high environmental damage, such as degradation and contamination of soils as well as deterioration of the biodiversity of the soil system. Furthermore pesticides impact humans directly and can induce a chain of direct responses leading to e.g. neuromuscular blockage. Many chlorinates can induce liver changes, kidney changes and depression of the central nervous system. Further health effects caused by the active components of pesticides are headache, nausea, fatigue, eye irritation and skin rash. The inappropriate application of pesticides in developing countries is related to (i) lack of protection during the mixture and application procedure; (ii) inadequate storage facilities (iii) a higher rate of application compared to industrialized countries; (iv) use of more toxic products compared to industrialized countries. These problems can all be related to cognition theory and, specifically, to theories of risk perception. To investigate people’s decisions in risk-related situations, risk perception research has a long tradition of analyzing mental models (MMs). To understand decision-making in rural areas, research in developing countries has a long tradition of structuring and analyzing livelihood assets of farmers as a context perspective. To tackle the pesticide problem presented, considering cognition and livelihood aspects, the following research questions were investigated: 1) How do farmers perceive the risks associated with pesticide application and how does farmers’ livelihood context influence farmers’ risk perception? 2) What do farmers envision for their future and their future pesticide use, and how does farmers’ livelihood influence farmers’ future visions concerning pesticide use? 3) How can farmers’ present and future MMs be compared and what conclusion can be drawn concerning risk perception? The thesis is organized in four parts. In the first part of the thesis the Structured Mental Model Approach (SMMA) is developed and presented. The SMMA is a methodological approach aimed at understanding differences in MMs between experts and farmers, regarding the risks farmers are confronted with. In the SMMA, the Sustainable Livelihood Framework (SLF) is combined with the Mental Models Approach (MMA), and a theoretically grounded and structured approach obtained. The approach consists of three steps: (i) definition and weighting of the different livelihood capitals; (ii) analysis of livelihood dynamics, and (iii) definition of the social capital. The proposed methodology on the one hand provides an understanding of farmers’ risks and their priorities as seen by experts and farmers. On the other hand, it provides a preliminary understanding of the origins of differences between experts’ and farmers’ risk perception. The development of the SMMA led to the first publication. In the second part of the thesis the results of the first application of the SMMA in the study area Vereda la Hoya are analyzed. The study region Vereda la Hoya is characterized by subsistence farming, high use of pesticides and a high incidence of health problems. The hypothesis is that subsistence farmers are constrained by economic, environmental and socio-cultural factors, which consequently influence farmers’ MMs and makes farmers’ MMs differ from the MMs of local experts. Thirteen experts and ten farmers were interviewed and their MMs of the extended pesticide system elicited. The interviews were open-ended with the questions structured in three parts: (i) definition and ranking of the individual capitals (human, health, natural and financial capital) with respect to their importance for the sustainability of farmers’ livelihood; (ii) understanding the system and its dynamics; (iii) definition and construction of the social capital of a farmer (by analyzing farmers’ agent networks with respect to composition and form of the network). Following this structure, each part of the interviews was analyzed qualitatively and statistically. The analysis showed that the MMs of farmers and experts differ significantly from each other with respect to definition of and interaction among the livelihood capitals. After analyzing the data obtained with the SMMA it was possible to identify reasons for the divergence of experts’ and farmers’ MMs. Of major importance are the following factors: i) culture and tradition; ii) trust in the source of information and iii) feedback on knowledge. The first application of the SMMA led to the second publication. The goal of the third part of the thesis was to identify farmers’ future visions concerning pesticide management. To achieve this goal the SMMA was adapted to the future context (Future-SMMA). Ten Vereda la Hoya farmers were interviewed concerning their future perspectives and expectations which lead to farmers’ future visions. Subsequently, ten experts were interviewed about the feasibility and the consequences of farmers’ future visions. Farmers’ future visions were analyzed and it was found that farmers consider social and environmental threats and that their visions are optimistic. In addition farmers’ and experts’ perception of external constraints to farmers’ future were compared and it was discovered that the investigated future visions of farmers and experts are inconsistent with respect to the future development of the region. Finally after determining how farmers’ livelihood assets and self- perception influence the construction of farmers’ future visions, it was found that the more a person is able to differentiate his livelihood assets, the more differentiated the future visions of that person are. We conclude that the inconsistency of future visions found was caused by diverging attitudes towards future scenarios and different opinions about who should take responsibility for the knowledge management of the farmers. The SMMA adaptation and the findings of the application resulted in a third publication. The fourth and last part compares the second and third parts of the PhD thesis and sheds light on the dependency of future on present MMs concerning pesticide use. By comparing the causal relations of present and future MMs, the similarities of future and present MMs were measured. Using similarity as a measure of dependency, the dependency of future on present MMs was derived. The dependency of future on present MMs that was found differed with respect to livelihood capitals and interviewed farmer. The four individual capitals differed substantially in degree of dependency (natural capital being most and health capital least dependent). Moreover three different farmer types with respect to dependence were found. Two groups of farmers mostly use the same causal relation (causes and effects) in the present and in the future MMs; whereby farmers of one of the groups focused more on the causes, and farmers of the other group more on the effects. A third group of farmers mostly used different causal relations in the present and in the future. The comparison of the SMMA and Future- SMMA data resulted in a fourth publication. The following explanations to the current pesticide problems in developing countries were found. First the lack of protection during the mixture and application procedure are explained by farmers defining their health in a binary way (being either dead or alive) and being fatalistic about who influences their health (i.e. god). Therefore farmers take different health protection measures than experts were expecting, e.g. praying to stay healthy. Second the problem of inadequate storage facilities is explained by the fact that farmers expect pesticides to become less toxic and therefore the need for future protection was expected to become less important such also dampening the need for present protection. Third the problems of a higher rate of application and use of more toxic products compared to industrialized countries was found to be related to farmers’ experiences with pesticides effectiveness compared to prices. New, less toxic and more efficient pesticides, like the ones used in industrialized countries, are perceived by farmers to be too expensive. Thus farmers prefer to stick to old, cheaper pesticides although they experienced them to be less reliable than new, expensive pesticides. To overcome deficiencies of old pesticides, farmers use these pesticides in higher rates than recommended. Among others the following recommendations for policy makers were derived from the research findings: 1) farmers health capital definition has to be taken into account to improve farmers health protection; 2) farmers’ perception and expectations concerning pesticide toxicity have to be addressed to improve pesticide storage; and 3) farmers have to be given independent price vs. efficiency information of their commonly used products to tackle farmers overdosage of older more toxic pesticides. The application of the SMMA can be expanded to investigate other agricultural issues in developing countries, such as water management, crop selection or fertilizer application, leading to comparable findings and policy recommendations.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Binder Claudia R, Siegrist Michael, Stauffacher Michael
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2010
Deposited On:31 May 2019 07:42
Last Modified:07 Apr 2020 07:16
Number of Pages:52
Additional Information:Enthält Sonderdrucke
OA Status:Green
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