ارزیابی آثار تغییر اقلیم بر تولید محصولات زراعی در شهرستان مرودشت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه اقتصاد کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

هدف مطالعه حاضر، بررسی اثرات سناریوهای اقلیمی بر شبیه‌سازی عملکرد محصولات زراعی، مقدار آب در دسترس، تغییرات الگوی کشت و سود کشاورزان در شهرستان مرودشت است. بدین منظور از رهیافت واکنش آب - عملکرد و الگوی برنامه‌ریزی ریاضی اثباتی (PMP) استفاده شد. همچنین برای شبیه‌سازی اقلیم منطقه، از داده‌های روزانه و ریزمقیاس نمایی LARS-WG تحت سناریو‌های تابشی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در دوره آتی 2080-2020 استفاده شده است. بر اساس نتایج، بیشترین کاهش عملکرد در محصولات گوجه‌فرنگی، گندم و برنج و بیشترین افزایش عملکرد نیز در محصولات یونجه و جو پیش‌بینی می‌شود. نتایج پژوهش نشان داد که تغییر اقلیم با فرض ثبات مصرف آب باعث کاهش درآمد ناخالص زارعین می‌شود؛ اما با فرض سازگاری مصرف آب و ثبات عملکرد، درآمد در برخی سناریوها مثبت و حتی کاهش آن نسبت به حالت قبل کمتر است. در نتیجه انطباق عملکرد، منجر به تغییر الگوی کشت توسط زارعین خواهد شد. نتایج این مطالعه بیانگر این است که الگوی کشت به سمت محصولاتی که حساسیت کمتری نسبت به کم آبیاری دارند و در عین حال عملکرد قابل توجهی دارند، تغییر می‌یابد که تضمین کننده سودآوری کشاورزان است. بهینه‌سازی روش‌های مدیریتی و استفاده از ارقام با نیاز آبی کمتر و سازگار با تغییرات اقلیمی در بخش کشاورزی شهرستان مرودشت، به‌عنوان راهکارهای مقابله با اثرات تغییر اقلیم توصیه می‌شود؛ همچنین افزایش کارایی مصرف آب به میزان 10 درصد در هر 20 سال، نسبت به سال پایه تا حد بسیار زیادی میزان کاهش درآمد زارعین را کاهش داده و از کاهش سطح زیر کشت جلوگیری می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation climate change Impact on the production of agricultural products in Marvdasht city

نویسندگان [English]

  • Rasoul afshartabar
  • Seyed Abolghasem Mortazavi
  • Sadegh Khalilian
Agricultural Economics of Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The aim of the present study is to investigate the effects of climate scenarios on the simulation of crop yields, available water, changes in cropping patterns and farmers' profit in Marodasht city. For this purpose, the Water-Yield Response approach and the positive mathematical programming model (PMP) were used. Also, daily data and LARS-WG model under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in the future period of 2020-2080 have been used to simulate the climate of the region. Based on the results, the greatest decrease in yield is tomato, wheat and rice products and the greatest increase in yield is predicted in alfalfa and barley products The results of the research showed that climate change, assuming the constancy of water consumption, causes a decrease in the gross income of farmers, But assuming stability of water consumption and constancy of yield, the income in some scenarios is positive and even its reduction is less than the previous state.. As a result of yield adaptation, it will lead to change of cultivation pattern by farmers. The results of this study indicate that the cultivation pattern is changing towards crops that are less sensitive to lack of irrigation and at the same time have a significant yield, which guarantees the profitability of farmers. Optimizing management methods and using cultivars with less water requirement and adapted to climate changes in the agricultural sector of Marvdasht city are recommended as solutions to deal with the effects of climate change; Also, increasing the efficiency of water consumption by 10% in every 20 years, compared to the base year, greatly reduces the decrease in farmers' income and prevents the reduction of cultivated area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Positive Mathematical Programming (PMP)
  • Climate Change
  • LARS-WG Model
  • Probabilistic
  • Water Yield Response

مراجع

اسعدی، م.ع.، خلیلیان، ص. و موسوی، س. ح. 1397. مدیریت بهینه در مصرف آب و الگوی کشت با تأکید بر راهبرد کم آبیاری (مطالعه موردی: شبکه آبیاری قزوین). تحقیقات منابع آب ایران. 14(5): 14-1. Available at: http://www.iwrr.ir/article_63785.html.
آمارنامه کشاورزی سال زراعی 97-1396 جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات.
پژوهشکده اقلیم‌شناسی. 1396. آشکارسازی، ارزیابی اثرات و چشم‌انداز تغییر اقلیم در ایران طی قرن بیست و یکم.
پیش بهار، ا.. دار پرنیان، س. و قهرمان زاده، م. 1394. بررسی آثار تغییرات اقلیمی بر عملکرد ذرت دانه‌ای در ایران: کاربرد رهیافت اقتصادسنجی فضایی با داده‌های پانلی. تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 7(2):106-83.
جهانگیر، م.ح.، جهان‌پناه، م. و ابوالقاسمی، م. 1399. پیش‌بینی وضعیت خشکسالی برای دوره‌های آتی با استفاده از مدل LARS-WG (مطالعه موردی: ایستگاه شیراز). محیط زیست و مهندسی آب. 6(1): 82-69.
حسینی، س.ص.، نظری، م.ر. و عراقی‌نژاد، ش. 1392. بررسی اثر تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی با تأکید بر نقش به‌کارگیری راهبردهای تطبیق در این بخش. تحقیقات اقتصاد و توسعه کشاورزی ایران، 44(1): 16-1.
دیهیم فرد، ر.، عینی نرگسه، ح. و حقیقت، م. 1394. پهنه بندی وقوع خشک سالی در استان فارس تحت تأثیر شرایط تغییر اقلیم با استفاده از شاخص بارش استاندارد. بوم شناسی کشاورزی. 7(4): 546-528.
سازمان هواشناسی کشور. www.irimo.ir.
سلطانی، ش.، و موسوی، س. ح. 1394. کم‌آبیاری و بهبود فناوری آبیاری؛ راهبر‌های بهینه‌ی سازگاری با تغییرپذیری اقلیم. اقتصاد کشاورزی. 9(4): 149-121.
سلمانی، ا. و مجرد، ف. 1398. رابطۀ متغیرهای آب‏ و هوایی با مصرف برق و پیش ‏بینی تقاضای برق با مدل‌های گردش عمومی جو در غرب ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 51(2): 315-301.
سیاری، ن.، علیزاده، ا.، بنایان اول، م.، فریدحسینی، ع.، و حسامی کرمانی، م. 1390. مقایسه دو مدل گردش عمومی جو (HadCM3، CGCM2)  در پیش بینی پارامترهای اقلیمی و نیاز آبی گیاهان تحت تغییر اقلیم (مطالعه موردی: حوضه کشف رود). آب و خاک.25(4):925-912.  Available from: https://jsw.um.ac.ir/article_35223.html.
صادقی، ا. و آزادجلودارلو، ک. 1397. پیش بینی دمای هوا و روند تغییرات آن در دوره‌های آتی تحت شرایط تغییر اقلیم (مطالعه موردی: زنجان) کنفرانس عمران، معماری و شهرسازی کشورهای جهان اسلام. تبریز. Available from: https://civilica.com/doc/775595.
طاوسی، ت.، منصوری دانشور، م. و موقری، ع. 1391. پهنه‌بندی شدت خشکی در ایران با استفاده از مدل تبخیر و تعرق هارگریوزـ سامانی بر مبنای توپوگرافی رقومی DEM. جغرافیا و پایداری محیط. 2(3): 110-95. Available from: https://ges.razi.ac.ir/article_181.html.
عباسی، ف.، بابائیان، ا.، گلی‌مختاری، ل. و ملبوسی، ش. 1389. ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر دما و بارش ایران در دهه‌های آینده با کمک مدل SCENGEN-M. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 72. 110- 91. https://jphgr.ut.ac.ir/article_21580.html.
عزیزی، ق. و داوودی، م. 1398. تغییرات اقلیمی ایران در دوره هولوسن. فصلنامه کواترنری ایران. 5(۱) :۲۵-۱. http://journal.iranqua.ir/article-۱-۳۵۲-fa.html
محمودی، ا. و پرهیزگاری، ا. 1394. تحلیل اقتصادی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد محصولات، الگوی کشت و سود ناخالص کشاورزان (مطالعه موردی: دشت قزوین). رشد و توسعه اقتصاد روستایی و کشاورزی. 1(2): 40-25.
مظفری، م.، پرهیزگاری، ا.، حسینی خدادادی، م. و پرهیزگاری، ر. 1394. تحلیل اقتصادی اثرات تغییر اقلیم ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای بر تولیدات بخش کشاورزی و منابع آب در دسترس (مطالعه موردی: اراضی پایین دست سد طالقان). اقتصاد و توسعه کشاورزی. 29(1):68–85.
معززی، ف.، یاوری، غ.، موسوی س.ح. و باقری، م. 1399. ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر کشاورزی دشت همدان–بهار با تأکید بر بهره‌وری آب و امنیت غذایی. نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی جلد 43(4): 323-305.
نصیری، ب. و یارمرادی، ز. 1396. پیش بینی تغییرات پارامترهای اقلیمی استان لرستان در 50 سال آتی با استفاده از مدل HADCM3. اطلاعات جغرافیایی. 26(101): 154-143.  Available from: https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=358276
Asaadi, M.A., Mortazavi, S.A., Zamani, O., Najafi, G.H., Yusaf, T. and Hoseini, S.S. 2019. The impacts of water pricing and non-pricing policies on sustainable water resources management: A case of Ghorveh plain at Kurdistan province, Iran. Energies, 12(14): 2667. https://doi.org/10.3390/en12142667
Dağdelen, N., Yılmaz, E., Sezgin, F. and Gürbüz, T. 2006 Water-yield relation and water use efficiency of cotton (Gossypium hirsutum L.) and second crop corn (Zea mays L.) in western Turkey. Agric Water Manag. 82(1):63–85.
Doorenbos, J. and Kassam, A.H. 1979. Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 33, Rome, Italy.
Doyle, C.J. 1990. Application of systems theory to farm planning and control: modelling resource allocation. In: Jones, J.G.W., Street, P.R. (Eds.), Systems Theory Applied to Agriculture and the Food
Evans, E. M., Lee, D. R., Boisvert, R. N., Arce, B., Steenhuis, T. S., Pran̂o, M. and Poats, S. V. 2003. Achieving efficiency and equity in irrigation management: an optimization model of the El Angel watershed, Carchi, Ecuador. Agricultural Systems, 77(1): 1-22.
Fragoso, R. and Noéme, C. 2018. Economic effects of climate change on the Mediterranean’s irrigated agriculture. Sustainability Accounting, Management and Policy Journal, 9(2): 118-138.
Ghaffari, A., Nasseri, M. and Pasebani Someeh, A. 2021. Assessing the Economic Effects of Drought Using Positive Mathematical Planning Model Under Climate Change Scenarios. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=4128951 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4128951.
Gohar A.A. and Cashman A. 2016. A methodology to assess the impact of climate variability and change on water resources, food security and economic welfare. Agric Syst [Internet];147:51–64. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.agsy.2016.05.008
Hargreaves G, Samani Z. 1985. Reference Crop Evapotranspiration From Temperature. Applied Engineering in Agriculture. .
Heckelei, T. and Britz, W. 2000. Positive mathematical programming with multiple data points: a cross-sectional estimation procedure. Cahiers d'Economie et de Sociologie Rurales. 57: 27-50.
Howitt, R.E. 1995. Positive mathematical programming. American Journal of Agricultural Economics. 2: 329-342.
NASA. 2020. Earth Observatory. Goddard Space Flight Centre United States. Available online: www.earthobservatory.nasa.gov(accessed on 15 May 2020).
Okkan, U. and Kirdemir, U. 2018. Investigation of the Behavior of an Agricultural-Operated Dam Reservoir Under RCP Scenarios of AR5-IPCC. Water Resource Management. 32(8):2847–66. Available from: https://doi.org/10.1007/s11269-018-1962-0
Orgaz, F., Mateos, L. and Fereres, E. 1992. Season Length and Cultivar Determine the Optimum Evapotranspiration Deficit in Cotton. AGRONOMY JOURNAL. 84(4): 700-706
Paris, Q. and Howitt, R.E. 1998. An Analysis of Ill-Posed Production problems using Maximum Entropy. American Journal of Agricultural Economics, 80:124-138.
Podlaha, A., Bowen, S., Lörinc, M. and et al. 2022. Weather, climate and catastrophe insight: 2021 annual report. AON plc. 103 p. https://www.aon.com/weather-climate-catastrophe/index.html
Rodrigues, G.C., Luis, S. and Pereira, L, S. 2009. Assessing economic impacts of deficit irrigation as related to water productivity and water costs. Biosystems engineering, 103: 536-551.
Santos, F.L. 1998. Evaluation of alternative irrigation technologies based upon applied water and simulated yields. Journal of Agricultural Engineering Resources 69, 73–83.
Shayanmehr, S., Porhajašová, J.I., Babošová, M., Sabouhi Sabouni, M., Mohammadi, H., Rastegari Henneberry, S. and et al. 2022. The Impacts of Climate Change on Water Resources and Crop Production in an Arid Region. Agriculture [Internet]. 12(7). Available from: https://www.mdpi.com/2077-0472/12/7/1056.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 17، شماره 1 - شماره پیاپی 97
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 42-55

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار