مشوق های سیاستی به منظور کاهش آبشویی نیترات در مزارع کشاورزی: منطقه مورد مطالعه شبکه آبیاری و زهکشی درودزن

مجله اقتصاد و توسعه کشاورزی

مقاله 2، دوره 30، شماره 2، تیر 1395، صفحه 127-135   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jead2.v30i2.40451

نویسندگان

آذر شیخ زین الدین^* ؛ عبدالکریم اسماعیلی؛ منصور زیبایی

دانشگاه شیراز

چکیده

کاربرد بیش از اندازه آب و کود نیتروژن در فعالیت های زراعی، منجر به آبشویی نیترات به آب های زیرزمینی شده است. این مسئله معضلات زیست محیطی فراوانی را در پی خواهد داشت که می توان به تسریع پدیده یوتروفیکاسیون اشاره کرد که به تبع آن رشد جلبک ها و سایر گیاهان آبزی افزایش یافته که در نهایت منجر به کاهش اکسیژن محلول در آب و کاهش شفافیت آب خواهد شد. در این مطالعه یک رویه مدلسازی یکپارچه به منظور مقایسه ابزارهای سیاستی برای کاهش آبشویی نیترات استفاده شده است. مدل یکپارچه شامل یک مدل بیوفیزیکی (SWAT)، یک مدل اقتصادی، یک مدل زیست محیطی و ارزیابی سیاست های افزایش قیمت آب و مالیات بر مصرف کود نیتروژنه می باشد. اطلاعات زراعی مورد نیاز از طریق تکمیل پرسشنامه برای سال زراعی 92-91 جمع آوری شد. برای این منظور، عملکرد محصولات منتخب (گندم، جو، ذرت دانه ای و برنج) و همچنین شاخص زیست محیطی (آبشویی نیترات) در سطوح مختلف مصرف آب و کود با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شد. سپس به منظور اتصال مدل بیوفیزیکی با مدل اقتصادی، از تکنیک رگرسیونی استفاده شد که از این طریق نتایج حاصل از شبیه سازی مدل بیوفیزیکی در مدل اقتصادی تولید مزرعه به کار برده می شود. نتایج این مطالعه نشان داد که با حرکت از وضع موجود به بهینه اقتصادی می توان سود را افزایش و آبشویی نیترات را کاهش داد. اما از این نقطه به بعد، کاهش تلفات نیتروژن بدون کاهش سود امکان پذیر نخواهد بود. به عبارت دیگر برای حرکت از بهینه اقتصادی به بهینه اقتصادی-زیستی بایستی مبادله بین سود مزرعه و تلفات نیتروژن صورت گیرد. همچنین نتایج حاصل از اعمال سیاست-های قیمتی به منظور دستیابی به حداکثر مقدار مجاز تلفات نیتروژن در واحد هکتار نشان داد که برای محصول گندم استفاده از سیاست افزایش قیمت آب و برای محصولات ذرت و برنج به دلیل حساسیت بالای عملکرد این محصولات به نهاده آب، استفاده از سیاست مالیات بر نهاده کود نیتروژن مقرون به صرفه تر می باشند.

کلیدواژه‌ها

آبشویی نیترات؛ بهینه اقتصادی؛ بهینه اقتصادی-زیستی؛ مدل بیوفیزیکی

مراجع

1- Albiac J., and Martinez Y. 2004. Agricultural pollution control under Spanish and European environmental policies. Water Resources Research. 40: 1–12.

2- Arnold J.G., Srinivasan R., Muttiah R.S., and Williams J.R. 1998. Large area Hydrologic Modeling and Assessment Part I: Model Development. Journal of the American Water Resource Association. 34 (1): 73-89.

3- Berbel J., and Go´mez-Limo´n J.A. 2000. The impact of water-pricing policy in Spain: an analysis of three irrigated areas. Agricultural Water Management. 43: 219–238.

4- Bouzaher A., Cabe R., Johnson S.R., Manale A., and Shogren J.F. 1995. CEEPES: an evolving system for agroenvironmental policy. In: Milon, J.W., Shogren, J.F. (Eds.). Integrating Economic and Ecological Indicators: Practical Methods for Environmental Policy Analysis. Praeger Publishers, Greenwich. 67–89.

5- Dalton T.J., and Masters, W.A. 1997. Soil Degradation, Technical Change and Government Policies in Southern Mali, Selected Papers of the American Agricultural Economics Association (AAEA).No. 5.

6- Deybe D. 1994. Versune agriculture durable. Unmode`le bio-e´conomique. CIRAD.

7- Dinar A., Knapp K.C., and Letey J. 1989. Irrigation water pricing policies to reduce and finance subsurface drainage disposal. Agricultural Water Management. 16: 155–171.

8- Fars Regional Water Authority. 2013. Statistics.

9- Flichman G. 1997. Bio-economic models integrating agronomic, environmentaland economic issues with agricultural use of water. In: Dupuy, B. (Ed.). Economic Aspects of Water Management in the Mediterranean Area (Options Me´diterrane´ennes: Se´rieA n.31). CIHEAM, Paris. 327–337.

10- Gardner R.L., and Young R.A. 1988. Assessing strategies for controlof irrigation-induced salinity in the Upper Colorado River Basin. American Journal of Agriculture Economics. 70 (1): 37–49.

11- Hexem R.W., and Heady E.O. 1978. Water Production Functions for Irrigated Agriculture. Iowa State University Press, Ames.

12- Kruseman G., and Bade J. 1998. Agrarian policies for sustainable land use: Bio-economic modeling to assess the effectiveness of policy instruments. Agricultural Systems. 58: 465-481.

13- Louhichi K., Flichman G., and Zekri S. 1999. UN mode`le bio-e´conomique pour analyserl’impact de la politique de conservation des eauxet du sol. EconomieRurale. 252. 55–64.

14- Mimouni M., Zekri S., and Flichman G. 2000. Modelling the trade-offs between farm revenue and the reduction of erosion and nitrate pollution. Annals of Operations Research. 94: 91–103.

15- Morari F., Lutago E., and Borin M. 2004. An integrated non-point source model-GIS system for selecting criteria of best management practices in the Po Valley, North Italy. Agriculture, Ecosystems and Environment. 102: 247–262.

16- Neitsch S. L., Arnold J. G., Kiniry J. R., Williams J. R., and King K. W. 2005. Soil and water assessment tool: Theoretical documentation. Black land Research Center, Texas Agricultural Experiment Station. 494 p.

17- O’Shea L., and Wade A. 2009. Controlling nitrate pollution: An integrated approach, Land Use Policy. 26: 799-808.

18- Overman A.R., and Scholtz R.V. 2002. Mathematical Models of Crop Growth and Yield. Marcel Dekker, New York. 23–35.

19- Samarasinghe O., Daigneault A., Greenhalgh S., and Sinclair R. 2011. Modelling Economic Impacts of Nutrient Reduction Policies in the Hurunui Catchment, Canterbury.Selected paper prepared for presentation at the New Zealand Association of Economists Annual Meeting. Wellington, New Zealand.

20- Semaan J., Flichman G., Scardigno A., and Steduto P. 2007. Analysis of nitrate pollution control policies in the irrigated agriculture of Apulia Region (Southern Italy): a bio-economic modelling approach. Agricultural Systems. 94: 357–367.

21- Shortle J.S., and Horan R.D. 2001. The economics of non-point pollution control. Journalof Economic Survey.15: 255–289.

22- Teague M.L., Bernardo D.J., and Mapp H.P. 1995. Farm-level economic analysis incorporating stochastic environmental risk assessment. American Journal of Agricultural Economics. 77: 8–19.

23- Varela-Ortega C., Sumpsi J.M., Garrido A., Blanco M., and Iglesias E. 1998. Water pricing policies, public decision making and farmers’ response: implications for water policy. Agricultural Economics. 19: 193–202.

24- Wei Y., Chen D., Hu K., Willett I.R., and Langford J. 2009. Policy incentives for reducing nitrate leaching from intensive agriculture in desert oases of Alxa, Inner Mongolia, China. Agricultural Water management. 96: 1114-1119.

25- Xu Y., and Qin X. S. 2010. Agricultural effluent control under uncertainty: An inexact double-sided fuzzy chance constrained model. Advances in Water Resource. 33: 997-1014.