Future Food Security: Who Will be Farming and How?

Laurette Dubé, Valerie Orsat, and Collaborators

McGill Institute for Global Food Security: Conference on Global Food Security

October 28th, 2015

1

MCCHE and Convergent Innovation CoalitionTransforming Traditional and Modern World Through Food

2

S.T.I.P.T.Pipelines In Digital 

Technologies,  Media,  and 

Advanced Analytics

S.T.I.P.T. in Animal and Plant Breeding

S.T.I.P.T. in Farm

and Food Processing

S.T.I.P.T. in Packaging, 

Transportation, Retail, Service,  

and Consumption 

S.T.I.P.T. in Ingredients, Taste, and Sensory 

Technology

S.T.I.P.T. in Nutrition,Health, and Disease

Food CI Sweet Spot

Food people are willing and able 

to pay for

Food people want

Food the farmer and value chain are able and willing to produce

Food the planet can sustain

Food people need Consumer

PatientCitizen

One‐World Convergence of Agriculture, Health, and Wealth

S.T.I.P.T. ‐Science, Technology, Innovation, Practice 

and Tradition

S.T.I.P.T. ‐Science, Technology, Innovation, Practice 

and Tradition

Agenda• Who are farmers and how do they farm now? (Global, Can, 

USA, India, Ethiopia)• 4 Drivers of  How They Will be Farming to Target CI sweet 

spot– ICT‐enabled ecosystem development that remain anchored in 

farm – Redefining points of value creation and capture between 

farmers and eaters: farmer as entrepreneur and food innovator– Smoother Urban/Peri‐Urban/Rural farming continuum – Deeper and broader women‐friendliness in farm, food, health 

and society• Challenges and possibility for science, policy and innovation

3

Who are the Farmers and How do They Farm Now? 

4

Global (off the FAO press)

• 80% of the world food is produced by family farmers

• 72% of farms worldwide are less than 1 hectar• 6% of farms worldwide are larger than 5 hectars

5

Canada’s Changing Farming Demographic between 1991 and 2011

• Decrease in the number of farms to 205,730 from 280,043. 

• Decrease in the number of farm operators by 24.8%.

• Increase in the size of the farms to 778 acres from 598.

• Increase in the average age of the farmer to 54.0 y/o from 47.5 y/o.

• Increase in the number of women operators, now at 27.8%.

6

Type of Farming and Median Income for Canadian Farming Families

7

Type of Farming Percent  Median Income ($CA)

Poultry and Egg Production 2.1 $90,250

Greenhouse, Nursery and Floriculture Production 3.9 $82,473

Oilseed and Grain Farming 29.7 $80,865

Fruit and Tree Nut Farming 4.1 $80,505

Other Animal Production 11.3 $77,587

Vegetable and Melon Farming 2.6 $76,608

Other Crop Farming 17.3 $71,544

Hog and Pig Farming 1.7 $68,594

Sheep and Goat Farming 1.9 $67,612

Beef Cattle Ranching & Farming Including Feedlots 17.6 $66,873

Dairy Cattle and Milk Production 7.9 $65,010

The United States’ Changing Farming Demographic, 2007 to 2012

• Increase in average age of farm operators to 58.3 y/o, up from 57.1 y/o. 

• Decrease in the number of new farmers entering the profession, down by 20%.

• Increase in farm operator diversity with the number of Hispanic operators increasing by 20%.

• Increase in the number of women operated farms. 

• Small commercial farms have seen a steady, slow, long‐term decline in sales as the U.S. farm production continues to shift to larger operations. 

8

Source: U.S. Department of Agriculture 2012 Census

Characteristics of Ethiopian Agriculture• The Ethiopian economy is primarily based on 

agriculture, which accounts for 41% of the GDP. • It is characterized by small scale, rain fed farming 

with limited use of modern inputs and low productivity. 

• 12 million smallholder farming households account for an estimated 95% of agriculture production and 85% of employment. 

• 18% of farming households are operated by women. 

• There are 74.5 million hectares suitable for farming and only 13.6 million are currently in use. 

• 36% of farming households operate on less than 0.5 hectares and 60% on less than 1 hectare. 

• Farmers produce cereal crops (wheat, barley, corn, rice), oil seeds (sesame, Niger seeds, canola, linseed, ground nuts, sunflower, lentils), pulses (Soya beans, haricot beans, chickpeas, beans and lentils), beverage crops (coffee and tea), cotton, horticulture, apiculture.  

9

India’s Farming Industry• The agricultural industry accounts for 13% of the country’s 

total exports and contributes to about 18.5% of India’s GDP. 

• Common Indian crops include: paddy, wheat, bajra, maize, gram, sugarcane, soyabeen and cotton. 

• Small farmers represent 60% of the farming families, whereas larger farmers represent only 7%, landless farmers represent 14% and medium farmers represent 19%. 

• Among large farmer families, 73% have women in the household participate in farming activities, whereas only 42% of landless farmer families have women engage in these activities. 

• According to a survey by Lokniti, 46% of farmers grow up to two crops annually, 26% are able to grow only one crop annually, and 28% were able to grow more than two crops. 

• India will soon experience a demographic shift as farmers continue to encourage their children to leave the industry and find other jobs. 

10

Source: State of Indian Farmers

ICT‐Enabled Ecosystem Development That Remain Anchored in the Farm Throughout 

Development Stages

11

Digital Green Low‐Cost Human‐Mediated Digital Technology for Agriculture Extension with Farmers

• Digital Green uses an innovative digital platform for community engagement to improve the lives of rural communities across South Asia and Sub‐Saharan Africa. 

• The model combines technology and social organization to maximize the potential of building the capacity of community members on improved, sustainable agriculture, livelihood, and health interventions. 

• Maintain a human centered and contextual design approach at the core of their work, to successfully customize approach to suit diverse contexts and stakeholders.  

• Trained village‐level mediators produce and share videos on locally relevant agronomic, health, and livelihood practices to motivate and educate community members. 

• A facilitator from the community mediates a discussion and regular adoption verification visits are scheduled to gauge the impact of the dissemination on actual practices. 

• Since 2008, they have reached 7,448 villages across India, Ethiopia and Ghana and have improved the lives of more than 640,000 community members (70% of them women) (Digital Green). 

12

Source: Digital Green

eKutir ICT Platform

• eKutir’s mission is to address poverty of smallholder farmers through an ICT enabled Social Business Model that introduces new technologies to monitor, track, and transact with the communities. 

• It is changing rural poverty through– Economic Opportunity: SMEs started or 

made viable, growing and capturing value, jobs

– Improved Health: access and affordability to diverse nutritious vegetables

– Environmental Efforts: less chemicals, efficient distribution

– Equity: addressing most vulnerable, who captures value, who makes decisions 

– Sustainable, not one‐off charity: social capital, partnerships, long‐term revenue streams

13

What is Our Approach

Human Resource Physical Resource

Farmer  CentricFarmer Household 

Approach

eKutir IT Platform• Centered around the farmer and its ecosystem 

the platform:– Empowers the rural communities through 

well connected, systematic, and efficient ecosystem for value and impact to ensure a sustainable subsistence;

– Drives an inclusive impact through increase in income, productivity, and better livelihoods and providing avenues for growth and development;

– Reaches the next billion by developing micro‐entrepreneurs, who generate income streams, link markets and create opportunities.  

• The current service model identifies, selects, and trains micro‐entrepreneurs to further promote small‐holder productivity. 

14

VeggieKart, a Network of Entrepreneurs Around Fruits and Vegetables

• VeggieKart is a consumer and farmer beneficial retail initiative that uses an online eCommerce platform to allow consumers to meet farmers and understand their nutritional intake. 

• Through this network of fresh fruit and vegetable  entrepreneurs, farmers and customers can match each other’s requirement on quality, price, and quantity. 

• Set quality standards ensure the provision of good quality produce to the customers through proper value chain mechanisms while giving a good return to the producers:– Only Superior Quality Fruits and Vegetables– Nothing for Tomorrow, the produces are fresh and are 

procured on an every day basis – Suitable Care in Storage– Top Quality Vendors– Intensive Stock Checks 

• Through a transparent connection between farmer and consumer, this network pushes the value to small holder farmers, increasing the efficiency throughout the value chain. 

15

FarmerFarmer

•45% of end value

Village MiddlemanVillage 

Middleman

•8% of value• Payment to farmer delayed, farmers forced to take credit

MandiMarketMandiMarket

• 15% of value

Urban AggregatorUrban 

Aggregator

• 8% of value

DistributorDistributor

• 8% of value

RetailerRetailer

• 16% of end value

VeggieKart Value Chain Comparison 

16

Spoilage 

Taxes 3%

Spoilage x%

Taxes 3%

FarmerFarmer

• 65% of end value• 250+ (2000 by end of 2015) smallholder producers capturing stronger value, receiving further services

Ag EntrepreneurAg Entrepreneur

• 5% of end value• New economic opportunities (61)

• Providing better information to smallholder farmers about market demand, immediate payments

VeggieKart DistributionVeggieKart Distribution

• 25% of end value• Creating jobs (40), reducing wastage (from 30% down to 5%)

Micro‐Entrepreneur Retailers

Micro‐Entrepreneur Retailers

• 5% of end value (but 0 capital, 0 risk)

• New economic opportunities (24)

Traditional Vegetable Supply Chain, Orissa

VeggieKart Value Chain, Orissa – pushing value to small holder farmer, increasing efficiency throughout value chain

1‐3  days/hrs from producer to market?1‐3  days/hrs from producer to market?

24hrs from producer to market24hrs from producer to market

WastageWastageTaxes

Credit fees

Supply Chain Efficiency= 60% (40% losses due to wastage, taxes)

Supply Chain Efficiency = 90% (10% losses due to wastage, taxes

Farm anchored ecosystem transformation 

17

TATA Consultancy Services (TCS) Digital Farming Initiative 

• mKRISHI – a Mobile Based, Complete Business Solution encompassing Technology and Agri‐Enterprise Management that:

– Enables two‐way data exchange– Personalized Agri‐Advisory – Repositions of knowledge such as virtual 

knowledge, agriculture experts, procurement offices and other stake‐holders in the agri eco‐system

– CROPS (Crop Rotation, Optimization and Planning System) 

– Personalized and Localized Weather Forecast 

– AgriKnob (Agriculture Knowledge Base)– AgriCommS (Agri Commerce System) 

enabling forward and backward linkages • A 4 phase system: Crop Planning, Aggregation & 

Ordering, Crop Cycle Management, Harvest Planning  

18

Source: TCS 

TCS Digital Farming Initiative ‐Objectives

19

Source: TCS 

Redefining Points of Value Creation and Capture Between Farmers and Eaters

20

Convergent Innovation in Traditional and Modern World

21

S.T.I.P.T.Pipelines In Digital 

Technologies,  Media,  and 

Advanced Analytics

S.T.I.P.T. in Animal and Plant Breeding

S.T.I.P.T. in Farm

and Food Processing

S.T.I.P.T. in Packaging, 

Transportation, Retail, Service,  

and Consumption 

S.T.I.P.T. in Ingredients, Taste, and Sensory 

Technology

S.T.I.P.T. in Nutrition,Health, and Disease

Food CI Sweet Spot

Food people are willing and able 

to pay for

Food people want

Food the farmer and value chain are able and willing to produce

Food the planet can sustain

Food people need Consumer

PatientCitizen

One‐World Convergence of Agriculture, Health, and Wealth

S.T.I.P.T. ‐Science, Technology, Innovation,Practice, and Tradition

S.T.I.P.T. ‐Science, Technology, Innovation,Practice, and Tradition

Farmer participatory millet cultivar selection

Promotion of finger millet as intercrop with tapioca (for diversity and yield)

Traditional World Food Innovation 

• Vermi compost pits have been constructed among all adopted villages followed by the training of farmers on compost technology. The major improvement is seen in the increased productivity of all the millet crops following use of the compost in the field.

24

• Locally suitable tools for row planting of millets result in easier weeding and increased yields.  

Modernizing traditional food in Subsistence‐to‐Market Transition

25

Alternative farm‐anchored course to nutritious food innovation 

• In the past 30 years, prices of fruits and vegetables have increased 120% with prices of soft drinks and other junk foods increasing only 20‐40% in the same time period.  

• With food at the nexus of agriculture, industry, nutrition/health/healthcare, there is a need for joint efforts to create awareness, to focus on health, nutrition & food innovation, to ensure market access & stability, productivity & environmental sustainability and food security. 

• Modern food innovations  should take on a new approach to bridge tradition and modernity while also delivering better targeted nutrition that addresses health, value, taste, and convenience. 

26

Translating Nutrition Innovation into Practice 

• Translational nutrition is a means of shortening the path between discoveries in nutrition and their application to benefit both society and the food industry. 

• Institution Food Service is an area to focus on and modernize to create relevant foods for kids/active youth; to target specific nutritional requirements; to collaborate with other post secondary programs; to market and expose products via online video promotions; and to develop a delicious product and promo that kids will actually love. 

• New opportunities for innovation exist with growth in the U.S. of organic sales up by 20% annually since 1990 and the Global Organic Food Market saw about an 11% increase in 2006‐2007. 

• Starting at the table, we can create a better food system for our health, the health of our families, the health of our communities, and the health of the world. 

27

Organizations  Engaged in Early PIP Development 

CI Test Bed: Pulse Innovation Platform 

Pulses: Food of the FutureFood people are willing and able to pay for

Food people want

Food the farmer and value chain are able and willing to produce

Food the planet can sustain

Food people need “One‐World” 

Convergence of Agriculture, Health 

and Wealth

Smoother Urban/Peri‐Urban/Rural Farming and Food Practices

30

Urban and Peri‐Urban Agriculture (UPA)

• Urban and Peri‐Urban Agriculture are increasingly promoted as a multifocal approach that enhances urban food security and advances climate change adaptation and mitigation efforts in cities. 

• The extent to which UPA can enhance urban food security is limited by access to land, water, and the ability of farmers to efficiently navigate the multitude of risks associated with food production in urban and peri‐urban environments. 

• UPA’s effectiveness is challenged by the marginalization of land and water resources, increasing climate risks, ineffective policies and poor governance that currently undermine its long‐term potential to address issues of urban food security and climate change adaptation concerns. 

31

Riverpark Farm, NY Rooftop farming

Vertical Farming: a Possible Solution to Food Insecurity 

• Vertical farming has garnered the public’s attention as concerns about the environment, sustainability and food security remain unaddressed. 

• Vertical farming shows promise as an effective means to help increase food production, maintain food security, foster sustainable urban agriculture, and generate greater community involvement. 

• A new take on vertical farming, designed by Dickson Despommier for urban centers, which often lack adequate access to nutritious foods, involves the utilization of high‐rise, multistoried buildings, coupled with advanced greenhouse and emerging light‐emitting diode (LED) or organic light‐emitting diode (OLED) technology to produce fruits and vegetables as well as fish, poultry, and small domesticated animals. 

• Such an approach ensures year‐round productivity and production would also be protected from adverse climatic events that normally reduce yields or completely eliminate productive capacity. 

32

Deeper and Broader Women‐Friendliness in Farm, Food, Health, and Society 

33

Small Scale Women Farmers are Essential to Agriculture and Food Security

• Small‐scale farmers produce 60% to 80% of the food in developing countries and most of them are women. Yet women account for over 60% of the world’s undernourished population (IFAD). 

• Despite accounting for more than half of the small scale farmers, women farmers control less land than men, and have access to fewer inputs, seeds, credits and services (FAO). 

34

When women are empowered and can claim their rights and access to land, leadership, 

opportunities and choices, economies grow, food security is enhanced and prospects are improved for current and future generations – Michelle Bachelet, Under‐Secretrary‐General and 

Executive Director of UN Women 

Facilitating Health and Wealth for Women Through Food Security  

• Ways to address lack of food security for women in agriculture:– Reduction to drudgery of women through the introduction of simple and affordable 

crop management and post‐harvest operations and processing such as de‐hulling and milling;

– Women‐centric farm‐to‐market value chain with value added product developed from the local crops for enhancing household income women empowerment;

– Improving the nutritional status of the rural households through nutrition education to women and children;

– Value‐addition training to women entrepreneurs in  project villages to teach them how to prepare, package, and market products . 

35

Seed cum fertilizer drill Cycle weeder

Sickles

Drudgery reduction

Training for treshing machinery

Nutrition education in villages and schools

Training for treshing machinery

Ragi malt preparation Little millet papad preparation

Preparation of millet products Packaging of  products  for marketing 

Value-addition training to women entrepreneurs in project villages

Women and Their Current Place in Society

• In the modern system, women continue to take on larger roles in society, going into professions they once were not a part of. 

• Yet, despite these advancements women are still not giving equal access to resources: education, job opportunities, pay, etc. 

• In 2013, the employment to population ratio for women was 47.1% whereas it was 72.2% for men (International Labour Organization). 

• More women than men work in vulnerable, low‐paid jobs, or undervalued jobs with 49.1% of women working such jobs compared to 46.9% of men (ILO Global Employment Trends, 2014). 

41

Raising the Glass Ceiling Throughout Society 

42

Challenges and Possibilities for Science, Policy, and Innovation

43

Laurette DubéFounding Chair and Scientific Director, MCCHEJames McGill Professor of Consumer PsychologyTel.: +1.514.398.4026 Email: laurette.dube@mcgill.ca

Chris LannonManaging Director, MCCHETel.: +1-514-398-3326Email: chris.lannon@mcgill.ca

The MCCHE stimulates new avenues of collaboration that bridge the many divides in market, economy, and society at the root of some of our most pressing modern health and economic problems

www.mcgill.ca/mcche