Eliciting experts' tacit models for the interpretation of soil information, an example from the evaluation of potential benefits from conservation agriculture
Creators
- 1. University of Zambia
- 2. Lilongwe University of Agriculture and Natural Resources
- 3. University of Nottingham
- 4. University of Zimbabwe
- 5. Golden Valley Agricultural Research Trust
Description
We examined a procedure to elicit the tacit models underlying expert opinions on environmental factors that affect the absolute yield benefits expected from the adoption of conservation agriculture (CA) practices in southern Africa. The procedure is based on expert evaluation of the expected improvement in crop yield on adoption of CA in a particular scenario or 'state', a state being a specified set of soil conditions captured by a standard soil profile description from a specified agroecological zone (AEZ) of Zambia. Mixed groups of scientists including soil scientists, agronomists, agricultural economists and other environmental scientists, facilitated by experienced senior researchers, were presented with multiple subsets each of three states, and asked to rank the states in each subset with respect to expected yield improvement under CA. The groups of scientists could be divided into two sets. Each set comprised two groups, and the agreement on ranking between groups within each set was larger than would be expected if the ranking were done at random. For both sets of groups the ranking could be modelled with respect to properties of the soil, and the contrast between AEZ. The models revealed two contrasting groups of conceptual assumptions. One group broadly expected larger absolute yield improvements from conservation agriculture in settings where water is most likely to be limiting and the carbon status of the soil is poor. By contrast, the other group expected larger improvements where water was less likely to be limiting. These contrasting views are relevant to current discussions as to whether conservation agriculture, which is promoted as a 'climate smart' strategy for cropping, is sufficiently attractive for smallholder producers in conditions where crop production is already challenging, and whether the potential benefits in areas where water availability is not of itself a common limitation should be considered. The elicited models could be translated directly into competing hypotheses to be tested, perhaps in on-farm trials of conservation agriculture practices over contrasting soils in the different AEZ. The method, based on modelling the ranking process, could be of more general interest for the elicitation of expert opinion about complex soil, crop and environmental systems.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
درسنا إجراء لاستنباط النماذج الضمنية التي تقوم عليها آراء الخبراء حول العوامل البيئية التي تؤثر على فوائد الغلة المطلقة المتوقعة من اعتماد ممارسات الزراعة الحافظة للموارد في الجنوب الأفريقي. يعتمد الإجراء على تقييم الخبراء للتحسن المتوقع في غلة المحاصيل عند اعتماد المرجع المصدق في سيناريو معين أو "حالة"، وهي حالة عبارة عن مجموعة محددة من ظروف التربة التي تم التقاطها من خلال وصف موحد لملف تعريف التربة من منطقة زراعية إيكولوجية محددة (AEZ) في زامبيا. تم تقديم مجموعات مختلطة من العلماء بما في ذلك علماء التربة والمهندسين الزراعيين والاقتصاديين الزراعيين وعلماء البيئة الآخرين، بتيسير من كبار الباحثين ذوي الخبرة، مع مجموعات فرعية متعددة لكل ولاية من ثلاث ولايات، وطُلب منهم ترتيب الولايات في كل مجموعة فرعية فيما يتعلق بتحسين الغلة المتوقعة في إطار كاليفورنيا. يمكن تقسيم مجموعات العلماء إلى مجموعتين. تتألف كل مجموعة من مجموعتين، وكان الاتفاق على الترتيب بين المجموعات داخل كل مجموعة أكبر مما كان متوقعًا إذا تم الترتيب عشوائيًا. بالنسبة لكلا المجموعتين من المجموعات، يمكن نمذجة الترتيب فيما يتعلق بخصائص التربة، والتباين بين منطقة العبدلي الاقتصادية. كشفت النماذج عن مجموعتين متناقضتين من الافتراضات المفاهيمية. توقعت إحدى المجموعات على نطاق واسع تحسينات أكبر في الغلة المطلقة من الزراعة الحافظة للموارد في البيئات التي من المرجح أن تكون فيها المياه محدودة وحالة الكربون في التربة سيئة. على النقيض من ذلك، توقعت المجموعة الأخرى تحسينات أكبر حيث كان من غير المرجح أن تكون المياه محدودة. هذه الآراء المتناقضة ذات صلة بالمناقشات الحالية حول ما إذا كانت الزراعة الحافظة، التي يتم الترويج لها كاستراتيجية "ذكية مناخياً" للمحاصيل، جذابة بما فيه الكفاية لصغار المنتجين في الظروف التي يكون فيها إنتاج المحاصيل صعبًا بالفعل، وما إذا كان ينبغي النظر في الفوائد المحتملة في المناطق التي لا يكون فيها توافر المياه بحد ذاته قيدًا شائعًا. يمكن ترجمة النماذج المستخلصة مباشرة إلى فرضيات متنافسة ليتم اختبارها، ربما في التجارب الزراعية لممارسات الزراعة الحفظية على التربة المتناقضة في منطقة العبدلي الاقتصادية المختلفة. يمكن أن تكون الطريقة، التي تستند إلى نمذجة عملية التصنيف، ذات أهمية عامة لاستخلاص رأي الخبراء حول التربة المعقدة والمحاصيل والأنظمة البيئية.Translated Description (French)
Nous avons examiné une procédure pour obtenir les modèles tacites qui sous-tendent les avis d'experts sur les facteurs environnementaux qui affectent les avantages de rendement absolu attendus de l'adoption de pratiques d'agriculture de conservation (AC) en Afrique australe. La procédure est basée sur une évaluation experte de l'amélioration attendue du rendement des cultures lors de l'adoption de l'AC dans un scénario ou un « état » particulier, un état étant un ensemble spécifié de conditions du sol capturées par une description de profil de sol standard à partir d'une zone agroécologique spécifiée (ZAE) de Zambie. Des groupes mixtes de scientifiques, y compris des spécialistes des sols, des agronomes, des économistes agricoles et d'autres spécialistes de l'environnement, animés par des chercheurs chevronnés expérimentés, ont été présentés avec plusieurs sous-ensembles de chacun des trois États, et on leur a demandé de classer les États dans chaque sous-ensemble en ce qui concerne l'amélioration attendue du rendement en vertu de l'AC. Les groupes de scientifiques pourraient être divisés en deux ensembles. Chaque ensemble comprenait deux groupes, et l'accord sur le classement entre les groupes au sein de chaque ensemble était plus important que prévu si le classement était effectué au hasard. Pour les deux ensembles de groupes, le classement pourrait être modélisé en fonction des propriétés du sol et du contraste entre les ZEE. Les modèles ont révélé deux groupes contrastés d'hypothèses conceptuelles. Un groupe s'attendait généralement à des améliorations plus importantes du rendement absolu de l'agriculture de conservation dans les contextes où l'eau est le plus susceptible d'être limitante et où l'état du carbone du sol est médiocre. En revanche, l'autre groupe s'attendait à des améliorations plus importantes lorsque l'eau était moins susceptible d'être limitante. Ces points de vue contrastés sont pertinents pour les discussions actuelles sur la question de savoir si l'agriculture de conservation, qui est promue comme une stratégie « intelligente face au climat » pour les cultures, est suffisamment attrayante pour les petits producteurs dans des conditions où la production agricole est déjà difficile, et si les avantages potentiels dans les zones où la disponibilité en eau n'est pas en soi une limitation commune doivent être pris en compte. Les modèles obtenus pourraient être traduits directement en hypothèses concurrentes à tester, peut-être dans des essais à la ferme de pratiques d'agriculture de conservation sur des sols contrastés dans les différentes ZEA. La méthode, basée sur la modélisation du processus de classement, pourrait présenter un intérêt plus général pour l'obtention d'avis d'experts sur les systèmes complexes des sols, des cultures et de l'environnement.Translated Description (Spanish)
Examinamos un procedimiento para obtener los modelos tácitos que subyacen a las opiniones de los expertos sobre los factores ambientales que afectan los beneficios absolutos de rendimiento esperados de la adopción de prácticas de agricultura conservadora (AC) en el sur de África. El procedimiento se basa en la evaluación de expertos de la mejora esperada en el rendimiento de los cultivos en la adopción de AC en un escenario o "estado" particular, un estado es un conjunto específico de condiciones del suelo capturadas por una descripción estándar del perfil del suelo de una zona agroecológica específica (AEZ) de Zambia. A grupos mixtos de científicos, incluidos científicos del suelo, agrónomos, economistas agrícolas y otros científicos ambientales, facilitados por investigadores experimentados, se les presentaron múltiples subconjuntos de cada uno de los tres estados, y se les pidió que clasificaran los estados en cada subconjunto con respecto a la mejora esperada del rendimiento bajo CA. Los grupos de científicos podrían dividirse en dos conjuntos. Cada conjunto comprendía dos grupos, y el acuerdo sobre la clasificación entre los grupos dentro de cada conjunto era mayor de lo que se esperaría si la clasificación se hiciera al azar. Para ambos conjuntos de grupos, la clasificación podría modelarse con respecto a las propiedades del suelo y el contraste entre AEZ. Los modelos revelaron dos grupos contrastantes de supuestos conceptuales. Un grupo esperaba en general mayores mejoras en el rendimiento absoluto de la agricultura conservadora en entornos donde es más probable que el agua sea limitante y el estado de carbono del suelo sea pobre. Por el contrario, el otro grupo esperaba mejoras mayores donde era menos probable que el agua fuera limitante. Estos puntos de vista contrastantes son relevantes para las discusiones actuales sobre si la agricultura conservadora, que se promueve como una estrategia "climáticamente inteligente" para los cultivos, es lo suficientemente atractiva para los pequeños productores en condiciones en las que la producción de cultivos ya es un desafío, y si se deben considerar los beneficios potenciales en áreas donde la disponibilidad de agua no es en sí misma una limitación común. Los modelos obtenidos podrían traducirse directamente en hipótesis en competencia para ser probadas, tal vez en ensayos en finca de prácticas de agricultura conservadora sobre suelos contrastantes en las diferentes ZEA. El método, basado en la modelización del proceso de clasificación, podría ser de interés más general para obtener la opinión de expertos sobre sistemas complejos de suelos, cultivos y medio ambiente.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استنباط النماذج الضمنية للخبراء لتفسير معلومات التربة، مثال من تقييم الفوائد المحتملة من الزراعة الحافظة للموارد
- Translated title (French)
- Obtenir des modèles tacites d'experts pour l'interprétation des informations sur les sols, un exemple de l'évaluation des avantages potentiels de l'agriculture de conservation
- Translated title (Spanish)
- Obtención de modelos tácitos de expertos para la interpretación de la información del suelo, un ejemplo de la evaluación de los beneficios potenciales de la agricultura conservadora
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3039369329
- DOI
- 10.1016/j.geoderma.2020.114545
References
- https://openalex.org/W1564977581
- https://openalex.org/W1964229607
- https://openalex.org/W1972933709
- https://openalex.org/W1973079630
- https://openalex.org/W1976521104
- https://openalex.org/W2033442452
- https://openalex.org/W2036774660
- https://openalex.org/W2038580029
- https://openalex.org/W2044561565
- https://openalex.org/W2058585360
- https://openalex.org/W2086203647
- https://openalex.org/W2086537359
- https://openalex.org/W2095693034
- https://openalex.org/W2100594892
- https://openalex.org/W2106291790
- https://openalex.org/W2116953322
- https://openalex.org/W2124080601
- https://openalex.org/W2124701557
- https://openalex.org/W2126777454
- https://openalex.org/W2130649333
- https://openalex.org/W2132811257
- https://openalex.org/W2143540699
- https://openalex.org/W2154197366
- https://openalex.org/W2344540940
- https://openalex.org/W2465493330
- https://openalex.org/W2582743722
- https://openalex.org/W2588003345
- https://openalex.org/W2589250661
- https://openalex.org/W2603065955
- https://openalex.org/W2605006837
- https://openalex.org/W2740532649
- https://openalex.org/W2793487691
- https://openalex.org/W2940827091
- https://openalex.org/W3108352891