Contents CONTRIBUTORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PREFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix xi THE GLOBAL IMPACT OF SOIL EROSION ON PRODUCTIVITY I: ABSOLUTE AND RELATIVE EROSION -INDUCED YIELD LOSSES Christoffel den Biggelaar, Rattan Lal, Keith Wiebe and Vince Breneman I. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. Data Sources and Analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Data Analysis and Interpretation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C. Location of, and Methods Employed in, the Erosion– Productivity Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III. Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Yield as a Measure of Productivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Mean Yield Decline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C. Linear Relation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D. Average Bulk Density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E. Relative Yield Decline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV. Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Effects on Yield in TSD Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Erosional Effects on Yield in Management Practices Studies . . . . . . . . C. Effects of Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V. Discussion and Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 5 6 6 11 11 12 12 12 13 14 14 26 32 33 37 THE GLOBAL IMPACT OF SOIL EROSION ON PRODUCTIVITY: II. EFFECTS ON CROP YIELDS AND PRODUCTION OVER TIME Christoffel den Biggelaar, Rattan Lal, Keith Wiebe, Hari Eswaran, Vince Breneman and Paul Reich 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Effect of Erosion on Food Production . . . . . . . . B. Effect of Erosion on Food Security . . . . . . . . . . C. Erosion– productivity Estimates . . . . . . . . . . . . v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 51 52 52 vi CONTENTS II. Objectives of the Present Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III. Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Potential Erosion Rate Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C. Estimates of Potential Crop Growing Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D. Crop Yield Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E. Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV. Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Maize . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Millet and