پیش‌بینی پیامدهای تغییر اقلیم بر محصول گندم استان هرمزگان

نویسندگان

1 مربی گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 دانشیار گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، ایران

چکیده

بخش کشاورزی، تاثیر پذیرترین زیر مجموعه‌ی اقتصاد نسبت به نوسانات اقلیمی است. گندم نیز از مهمترین محصولات استراتژیک جهان است که هم از لحاظ وزنی و هم از لحاظ مقدار، قابل توجه بوده و مورد استفاده انسان و حیوان است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی پیامدهای تغییر اقلیم بر محصول گندم، طی سال‌های (1382-1396) در استان هرمزگان است. به این منظور برای برآورد دقیق‌تر تابع واکنش عملکرد گندم به مولفه‌های اقلیمی، استان هرمزگان با استفاده از شاخص‌های اقلیمی به دو منطقه پهنه‌بندی شد. با استفاده از سناریوهای پیش‌بینی آب و هوا، عملکرد، تولید و سطح زیرکشت محصول گندم برای سال‌های 2025 تا 2100 پیش‌بینی شد. در نهایت به کمک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی رفاه مصرف‌کننده، رفاه تولیدکننده و رفاه‌کل با استفاده از روش تعادل جزئی محاسبه، و برای سال‌های 2025 تا 2100 پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد که عامل دما و مدیریت تاثیر عکس و عامل بارندگی و تکنولوژی تاثیر مستقیم بر عملکرد محصول گندم دارد. پیش‌بینی‌ها روند کاهشی را برای عملکرد، تولید و سطح زیرکشت تا سال 2100 نشان داد و در آن منطقه (2) از روند کاهشی بالاتری نسبت به منطقه (1) برخوردار بود. نتایج همچنین نشان داد که میزان تولید گندم در نتیجه تغییر اقلیم با شدت بیشتری نسبت به سناریوی کاهش سطح زیرکشت کاهش ‌می‌یابد. رفاه کل نیز روند کاهشی را برای سال‌های آتی نشان داد و مصرف‌کننده‌های گندم احتمالا زیان بالاتری را نسبت به تولید‌کننده‌های آن تجربه خواهند کرد. بنابراین، با توجه به اثرات منفی تغییر اقلیم بر محصول گندم، می‌باید جهت جلوگیری از این اثرات زیان بار راهکارهایی برای سازگاری با شرایط اقلیمی مانند تغییر الگوی کشت منطقه، مدیریت بهینه منابع و تولید بذرهای مقاوم به تغییر اقلیم ارایه شود.

کلیدواژه‌ها


آمارنامه وزارت جهاد کشاورزی. 1396.
اژدری، س.؛ مرتضوی، س.الف.؛ موسوی، س. ح. و وکیل پور، م.ح. 1392. بررسی اثر کاهش ضایعات نان بر رفاه مصرف‌کنندگان کشور، اقتصاد کشاورزی و توسعه، 21 (82)، 69 – 89.
باقری، م. و معززی، ف. 1392. بررسی اثرات جانبی برداشت بی رویه آب‌های زیرزمینی بر بازار پسته ایران، تحقیقات اقتصاد کشاورزی، 5(4)، 161 – 184.
باقری، م. و نجفی، ب. 1390. بررسی آثار رفاهی کاهش تعذفه واردات در بازار برنج، تحقیقات اقتصاد کشاورزی، 3 (1)، 181 – 194.
پرون، ص.؛ یاوری، غ. و رضازاده، م. 1397. پهنه‌بندی اقلیمی استان هرمزگان با استفاده از روشهای کلاسیک، جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، 33،115 -127.
پرهیزکاری، الف.؛ مظفری، م.م. و حسینی خدادادی، م. 1393. تحلیل اقتصادی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد گندم آبی در حوضه آبخیز شاهرود، پژوهشنامه کشاورزی و منابع طبیعی، 18، 88- 100.
حاجی حسنی، ع.؛ زندرزمی، ع.س. و فردوسی زاده، م. 1391. زراعت و باغبانی عمومی، رشته امور زراعی و باغی – امور دامی، گروه تحصیلی کشاورزی، شلخه آموزش فنی و حرفه ای، شرکت چاپ و نشر کتاب‌های درسی ایران.
خلیلیان، ص.؛ شمشادی، ک.؛ مرتضوی، س.الف. و احمدیان، م. 1393. بررسی اثرات رفاهی ناشی از تغییرات اقلیم بر روی محصول گندم در ایران، نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی، 28 (3)، 292 – 300.
روان، و. 1389. نشانه‌های تغییر اقلیم بر توسان‌های دما و بارش در پهنه مرکزی استان فارس برای دوره زمانی 2040- 2011 با بکارگیری برون آمدهای مدل ECHAM5، شیراز، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشگاه شیراز.
زارعیان، م.ج.؛ اسلامیان، س.س. و صفوی، ح.ر. 1395. بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان پایداری مصرف آب در بخش کشاورزی حوضه آبریز زاینده رود، نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 20(75)، 113-129.
سلطانی، ش. و موسوی، س.ح. 1394. ارزیابی آثار بالقوه تغییرات اقلیم بر عملکرد و ارزش افزوده ی بخش کشاورزی در دشت همدان بهار، اقتصاد کشاورزی، 9(1)، 95- 115.
عباسی، ف.؛ بابائیان، الف.؛ حبیبی نوخندان، م.؛ گلی مختاری، ل. و ملبوسی، ش. 1389. ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر دماو بارش ایران در دهه‌های آینده با کمک مدل MAGICC-SCENGEN، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 72، 91 – 110.
عباسی، ف. و اثمری، م. 1390. پیش‌بینی و ارزیابی تغییرات دما و بارش ایران در دهه‌های آینده با الگوی MAGICC-SCENGEN، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(1)، 70-83.
عباسی، ف.؛ بابائیان، الف.؛ ملبوسی، ش.؛ اثمری، م. و گلی مختاری، ل. 1391. ارزیابی تغییر اقلیم ایران در دهه‌های آینده (2025 – 2100 میلادی) با استفاده از ریز مقیاس نمایی داده‌های مدل گردش عمومی جو، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی،27 (1)، 205- 225.
عزیزی، گ. و جهانی کندری، م. 1390. جزوه زراعت تکمیلی ( ویژه دانشجویان کارشناسی ارشد زراعت)، انشارات دانشگاه پیام نور.
علیجانی، ف.؛ کرباسی، ع. و مظفری مسن، م. 1390. بررسی اثر درجه حرارت و بارندگی بر عملکرد گندم آبی ایران، اقتصاد کشاورزی و توسعه، 19 (36) 1- 24.
کمالی، غ.؛ ملائی پ. و بهیار، م.ب. 1389. تهیه اطلس گندم دیم استان زنجان با استفاده از داده‌های اقلیمی و GIS، نشریه آب و خاک، 24 (5)، 894- 907.
مظفری، م.م.؛ پرهیزکاری، الف.؛ حسینی خدادادی، م. و پرهیزکاری، 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)، نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی، 29 (1)، 68 -85.
موسوی، س.ح. و اسماعیلی، ع. 1390. تحلیل آثار سیاست تعرفه ی واردات بر بازار برنج ایران، تحقیقات اقتصاد کشاورزی، 3(2)، 1- 20.
مومنی، س. و زیبایی، م. 1392. اثرات بالقوه ی تغییر اقلیم بر کشاورزی استان فارس، نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی، 27(3)،169 -179.
واثقی، الف. و اسماعیلی، ع. 1387. بررسی اثر اقتصادی تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی ایران:روش ریکاردین ( مطالعه موردی: گندم)، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 12 (45) 685- 696.
Akram, N. & Hamid, A. 2015. Climate change: A threat to the economic growth of Pakistan, Progress in Development studies, 15(1), 73-86.
Andresen, J.A. & Dale, R.F. 1989. Prediction of county-level yield using an energy-crop growth index. J. Climate 2, 48–56
Attavanich, W. & McCarl, A. B. 2011. The effect of climate change, cO2 fertilization, and crop production Technology on crop yields and its economic implications on market outcomes and welfare distribution. Selected paper prepared for presentation at the Agricultural & Applied Economics Association’s 2011 AAEA & NAREA Joint Annual Meeting, Pittsburgh, Pennsylvania, July 24-26, 2011.
Apata, T.G.; Samuel, K.D. & Adeola, A.O. 2009. Analysis of Climate change Perception and Adaptation among Arable Food Crop Farmers in South Western Nigeria, paper presented at the conference of International Association of Agricultural Economics, PP. 2-9.
Baltagi, B. H. 2005. Econometric analysis of panel data, Third edition, New York.
Baumes, H. 1978. A partial equilibrium sector model of US agriculture open to trade: a domestic agricultural and agricultural trade policy analysis. Ph.D. thesis, Purdue University.
Burton, R.O. & Martin, M.A. 1987. Restrictions on herbicide use: an analysis of economic impacts on US agriculture North Central J. Agric. Econ. 99, 181–194.
Chalise, L. & Ghimire, R. 2013. Effects of climate change on peanut`s yield in the state of georgia, USA. Selected paper prepared for presentation at the Southern Agricultural Economics Association SAEA. Annual Meeting, Orlando, Florida, 3-5 February 2013.
Chang, C.C. 2002. The potential impacts of climate change on Taiwan’s agriculture.Agr. Econ. 27, 51–64.
Chang, C.C.; Chen, C.C. & McCarl, B. 2012. Evaluating the economic impacts of crop yield change and sea level rise induced by climate change on Taiwan’s agricultural sector, Agr. Econ., 43, 206 – 214.
Chang, C.C.; McCarl, B.A.; Mjelde, W. & Richardson, J.W. 1992. Sectoral implications of farm program modification. Am. J. Agric. Econ. 74, 38–49.
 Chen, C.C. & Chang, C. C. 2005. The impact of weather on crop yield distribution in Taiwan: some new evidence from panel data models and implications for crop insurance, 33, 503 – 511.
Chen, C.C.; McCarl, B.A. & Schimmelpfennig D.E. 2004. Yield variability as influenced by climate: A Statistical Investigation, Climatic Change, 66: 239–61.
Chen, Y.; Wang, P.; Zhang, Z.; Tao, F. & Wei, X. 2017a. Rice yield development and the shrinking yield gaps in China, 1981–2008, Reg. Environ. Change, 17, 2397–2408.
Chen, Y.; Zhang, Z.; Tao, F.; Wang, P. & Wei, X. 2017b. Spatio-temporal patterns of winter wheat yield potential and yield gap during the past three decades in North China, Field Crop. Res., 206, 11–20,
Chen, Y.; Zhang, Z. & Tao, F. 2018. Impacts of climate change and climate extremes on major crops productivity in china at a global warming of 1.5 and 2.0, Earth System Dynamics, 9. 543-562.
Cline, W.R. 2007. Global warming and agriculture: Impact estimates by country, Washington DC: Centre for Global Development and Peterson Institute for International Economics.
Coble, K.; Chang, C.C.; McCarl, B.A. & Eddleman, B.R. 1992. Assessing economic implications of new technology: the case of cornstarch-based biodegradable plastics. Rev. Agric. Econ. 14, 33–43.
Dixon, B.L.; Hollinger, S.E.; Garcia, P. & Tirupattur, V. 1994. Estimating corn yield response models to predict impacts of climate change. J. Agric. Res. Econ. 19, 58–68.
Durand, J. L.; Delusca, K.; Boote, K.; Lizaso, J.; Manderscheid, R.; Weigel, H. J.; Ruane, A. C.; Rosenzweig, C.; Jones, J. & Ahuja, L. 2017. How accurately do maize crop models simulate the interactions of atmospheric CO2 concentration levels with limited water supply on water use and yield?, Eur. J. Agron., online first,.
Gbetibouo, G.A. & Hassan, R.M. 2005. Measuring the economic impsct of climate change on major South African field crops: a Ricardian approach. Global and Planetary Change 47, 143- 152.
Hasegawa, T.; Li, T.; Yin, X.; Zhu, Y.; Boote, K.; Baker, J.; Bregaglio, S.; Buis, S.; Confalonieri, R. & Fugice, J. 2017. Causes of variation among rice models in yield response to CO2 examined with Free-Air CO2 Enrichment and growth chamber experiments, Sci. Rep.-UK, 7, 14858.
Holden, N.M.; Brereton, A.J.; Fealy, R. & Sweeney, J. 2003. Possible change in Irish climate and its impact on barley and potato yields. Agriculture and Forest Meteorology, 116: 181-196.
Hormozgan.ir. 2018.
Kaufmann, R.K. & Snell, S.E. 1997. A biophysical model of corn yield: integrating climatic and social determinants. Am. J. Agric. Econ. 79, 178–190.
Leakey, A. D. B. 2009. Rising atmospheric carbon dioxide concentration and the future of C4 crops for food and fuel. Royal Society, 276: 2333-2343.
Levinson, D. H. & Fettig, C. J. 2014. Climate change: Overview of data sources, observed and predicted temperature changes, and impacts on public and environmental health. Global Climate Change and Public Health. New York: Springer Publication.
Li, X.; Takahashi, T.; Suzuki, N. & Kaiser, H.M. 2011. The impact of climate change on maize yields in the United States and China. Agricultural System, 104: 348-353.
Lobell, D.B.; Burke, M.B.; Tebaldi, C.; Mastrandrea, M.D.; Falcon, W.P. & Naylor, R.L. 2008. Prioritizing climate change adaptation needs for food security in 2030. Scienc, 319: 607-610.
Ly, S.; Charle, C. & Degr, A. 2010. Spatial interpolation of daily rainfall at catchment scale: a case study of the Ourthe and Ambleve catchments, Belgium. Hydrology and Earth System Sciences Discussions 7(25), 7383-7416.
Martre, P.; Wallach, D.; Asseng, S.; Ewert, F.; Jones, J. W.; Rötter, R. P.; Boote, K. J.; Ruane, A. C.; Thorburn, P. J.; Cammarano, D.; Hatfield, J. L.; Rosenzweig, C.; Aggarwal, P. K.; Angulo, C.; Basso, B.; Bertuzzi, P.; Biernath, C., Brisson, N., Challinor, A. J., Doltra, J., Gayler, S., Goldberg, R., Grant, R. F., Heng, L., Hooker, J.; Hunt, L. A.; Ingwersen, J.; Izaurralde, R. C.; Kersebaum, K. C.; Müller, C.; Kumar, S. N.; Nendel, C.; O’leary, G.; Olesen, J. E.; Osborne, T. M.; Palosuo, T.; Priesack, E.; Ripoche, D.; Semenov, M. A.; Shcherbak, I.; Steduto, P.; Stöckle, C. O.; Stratonovitch, P.; Streck, T.; Supit, I.; Tao, F.; Travasso, M.; Waha, K.; White, J. W. & Wolf, J. 2015. Multimodel ensembles of wheat growth: many models are better than one, Global Change Biol., 21, 911–925
McCarl, B.A. & Spreen, T.H. 1980. Price endogenous mathematical programming as a tool for sector analysis. Am. J. Agric. Econ. 62, 87–102.
McCarl, B.; Villavicencio X. & Wu X. 2008. Climate change and future analysis: Is stationarity dying? American Journal of Agricultural Economics, 90(5): 1241-1247.
Mortimore, M.; Ba, M.; Mahamane, A.; Rostom, R.S.; Serra del Pozo, P. & Turner, B. 2005. Changing Systems and Changing Landscapes: Measuring and Interpreting Land Use Transformations in AfricanDdrylands, Geografisk Tidsskrift-Danish Journal of Geography_105, PP. 101–120.
Mosavi, S. H.; Esmaeli, A.K. & Azhdari, S. 2014. Evaluating economic effects of exchange rate depreciation on the rice market in iran, J. Agr. Sci. Tech., 16, 705 – 715.
Niu, X.; Esterling, W.; Hays, C.J.; Jacobs, A. & Mearns, L. 2009. Reliability and input-data induced uncertainty of the EPIC model to estimate climate change impact on sorghum yields in the U.S. Grate Plains. Agriculture, Ecosystems and Environment, 129: 268-276.
Nodej, T. M. & Rezazadeh, M. 2018. The spatial distribution of critical wind erosion centers according to the  dust event in Hormozgan province (south of Iran). Catena, 167, 340-352.
Nunez, H.M.; Onal, H. & Khanna, M. 2013. Land use and economic effects of alternative biofuel policies in Brazil and the United States,Agri. Eco.(44),487-499.
Reddy, K.H. & Hodges, H.F. 2000. "Climate change and global crop productivity". UK, Wallingford
Samuelson, P.A. 1952. Spatial price equilibrium and linear programming. Am. Econ. Rev. 42, 283–303.
Segerson, K. & Dixon, B.L. 1999. Climate change and agriculture: the role of farmer adaptation. In: Mendelsohn, R. & Neumann, J.E. (Eds). The Impact of Climate Change on the United States Economy. Cambridge University Press,
Stern, N. 2007. The economics of climate change: The stern review. Cambridge University Press: Cambridge and New York.
Takayama, T. & Judge, G.G. 1964. Equilibrium among spatially separated markets: a reformulation. Econometirca 32, 510–524.
Tanyeri-Abur, A.; McCarl, B.A.; Chang, C.C.; Knutson, R.D. & Peterson, W.E. 1993. An analysis of possible sugar import policy revisions. Rev. Agric. Econ. 15, 255–268.
Tao, F.; Rötter, R. P.; Palosuo, T.; Díaz Ambrona, C. G. H.; Mínguez, M. I.; Semenov, M. A.; Kersebaum, K. C.; Nendel, C.; Specka, X. & Hoffmann, H. 2018. Contribution of crop model structure, parameters and climate projections to uncertainty in climate change impact assessments, Global Change Biol., 24, 1291– 1307.
Wu, H. 1996. The impact of climate change on rice yield in Taiwan. In: Mendelsohn, R., Shaw, D. (Eds.), The Economics of Pollution Control in the Asia Pacific. Edward Elgar, Cheltenham, UK.
Zhang, Z.; Chen, Y.; Wang, C.; Wang, P. & Tao, F. 2017. Future extreme temperature and its impact on rice yield in China, Int. J. Climatol., 37,4814–4827.
Zhao, C.; Liu, B.; Piao, S.; Wang, X.; Lobell, D.; Huang, Y.; Huang, M.; Yao, Y.; Bassu, S.; Ciais, P.; Durand, J.; Elliott, J.; Ewert, F.; Janssens, I.; Li, T.; Lin, E.; Liu, Q.; Martre, P.; Müller, C.; Peng, S.; Peñuelas, J.; Ruane, A.; Wallach, D.; Wang, T.; Wu, D.; Liu, Z.; Zhu, Y.; Zhu, Z. & Asseng, S. 2017. Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates, P. Natl. Acad. Sci.