Analyzing Indicators of Adaptive Capacity of Agricultural Units in Water Insecurity Conditions in Hamedan Province

فصلنامه آب و توسعه پایدار

Article 2, Volume 11, Issue 2 - Serial Number 32, September 2024, Pages 1-14   

Document Type: Applied Article

DOI: 10.22067/jwsd.v11i2.2402-1312

Authors

Mahsa Motaghed; Shahla Choobchian^*

Department of Agricultural Extension and Education, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.

Abstract

Over the past decade, the increase in population, pollution of water sources, climate change, excessive extraction of underground water have fueled the reduction of water resources, and Hamedan province has experienced severe water insecurity conditions. Therefore, the present study was conducted to analyze indicators of the adaptive capacity of agricultural units in water insecurity conditions in Hamedan province using the Delphi method. The statistical population of the research was formed by experts in the field of agricultural water management at the university level. By using the purposeful and chain sampling method, 16 experts and experienced specialists from the universities of Tehran University (3 experts), Tarbiat Modares University (8 experts), Bu-Ali Sina University (3 experts), University of Shahrekord (1 expert), Payam-e Noor University of Hamedan (1 expert) were selected as a sample. This selection was made based on their expertise and cognition of the region. The results showed that 17 categories are the most important indicators agreed by experts in this field, categorized into 5 social, agricultural, economic-financial, technical-infrastructural, and institutional components. Based on the results obtained from the principal component analysis, respectively; social (0.473), agricultural (0.236), institutional (0.127), economic (0.088), and technical-infrastructural (0.077) components as the first to fifth important components in adaptive capacity had high importance and weight. Leveraging knowledge as a social component significantly contributes to enhancing adaptive capacity in addressing water scarcity. The greater the farmers' comprehension and awareness of the water scarcity challenge, the higher their adaptive capabilities. Based on the findings, suggestions were made for improving the capacity to adapt to water insecurity in agricultural units.

Keywords

Climate Change; Reduction of Water Resources; Agriculture; Adaptation

References

ابراهیمی، ثریا، رحمانی‌فضلی، عبدالرضا، و عزیزپور، فرهاد. (1401). عوامل موثر بر سازگاری سکونتگاه‌های روستایی با بحران آب دریاچه ارومیه (مورد مطالعه: شهرستان میاندوآب). مطالعات جغرافیایی مناطق کوهستانی، 2(1)، 1-12. doi: 10.52547/gsma.2.1.1
ارشادحسینی، محدثه، ‌کشتکار،‌ امیررضا، حسینی، سیدموسی، و افضلی، علی. (1400). تجزیه و تحلیل روند تغییرات زمانی کیفیت منابع آب ‌زیرزمینی‌ با استفاده از آزمون ناپارامتری من‌کندال و روش تخمین‌گر شیب سن (نمونه پژوهش: دشت یزد-اردکان). جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 32(4)، 87-106. https://doi.org/10.22108/gep.2021.127620.1404 
برزگر، مریم، قربانی، مهدی، و حسینی گزیز، عبدالواحد. (1397). تحلیل دانش بومی و ابتکارات محلی سازگاری در مدیریت منابع آب (منطقه مورد مطالعه: دشت گزیر). پژوهش‌های‌ انسان‌شناسی ‌ایران، 8(2)، 99-121. https://doi.org/10.22059/ijar.2019.71600
تقی‌پور، مهدی، خلیقی سیگارودی، شهرام، و علم بیگی، امیر. (1398). سنجش و اولویت‌بندی مؤلفه‌های ظرفیت سازگاری جوامع محلی در مواجهه با تغییر اقلیم (منطقۀ مورد مطالعه: شهرستان ‌گناباد). مرتع‌ و آبخیزداری، 72(2)، 543-556. https://doi.org/10.22059/jrwm.2018.246184.1192
رحمانی، صادق، یزدان پناه، مسعود، فروزانی، معصومه، و عبدشاهی، عباس. (1397). بررسی باورها و راهبردهای سازگاری کشاورزان با شرایط کمبود آب و عوامل‌ موثر بر آنها در شهرستان ممسنی. پژوهش آب در کشاورزی، 32(2)، 321-340. https://doi.org/10.22092/jwra.2018.116973
رمضانی، محمدحسین، افخمی، مریم، و  زهرائی، بنفشه. (1400).  ارزیابی ظرفیت سازگاری کشاورزان در برابر افت کمی و کیفی آب‌ زیرزمینی (مطالعه ‌موردی: دهستان قنوات). مدیریت آب و آبیاری، 11(2)، 375-389. https://doi.org/10.22059/jwim.2021.327436.902/
زرین، آذر، و داداشی رودباری، عباسعلی. (1402). بررسی پیامدهای تغییر اقلیم بر امنیت ‌آبی در ایران. آب و توسعه پایدار، 10(1)، 37-44. https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i1.2301-1210
سواری، مسلم، و شوکتی‌آمقانی، محمد. (1398). شناسایی راهکارهای سازگاری کشاورزان خرده‌پا در مقابله با خشکسالی در استان آذربایجان غربی. برنامه‌ریزی فضایی، 9(4)، 17-42. https://doi.org/10.22108/sppl.2019.116467.1373
شعبانعلی فمی، حسین، قارون، زهرا، و قاسمی، جواد. (۱۳۹۱). مدیریت نظام‌های بهره‌برداری کشاورزی در ایران. انتشارات سرو، تهران، ایران.
شفیعی، فاطمه، جعفری صیادی، فاطمه، و نوری درزیکلایی، پریسا. (1399). شناسایی چالش‌ها و الزامات مدیریت بهینه آب در کشاورزی (مورد مطالعه: استان مازندران). مهندسی آبیاری و آب ایران، 10(4)، 272-288. https://doi.org/10.22125/iwe.2020.110310
قطبی‌زاده، مهسا، باقری، علی، و عباسی، عنایت. (1397). ارزیابی ظرفیت سازگاری نهادی سازمان‌های محلی در برابر کمبود منابع آب در حوضه آبریز طشک–بختگان. تحقیقات منابع آب ایران، 14(4)، 25-31. https://www.iwrr.ir/article_60134.html
کریمی، مصطفی، شریفی، لیلا، و ترکمن، مرتضی. (1400). ارزیابی آثار اقتصادی تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی استان فارس. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 32(1)، 119-136. https://doi.org/10.22108/gep.2021.122484.1290
کشاورز، مرضیه. (1397). واکاوی میزان انطباق راهبردهای مدیریت کشاورزی با تغییر اقلیم: مطالعه موردی استان فارس. علوم ترویج و آموزش کشاورزی ایران، 14(2)، 107-123. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0558-8
گودرزی، زهرا، عباسی، عنایت و فرهادیان، همایون. (1397). دستیابی به اجماع برای مسائل روش‌‌ شناختی در تکنیک دلفی. مجله بین‌المللی مدیریت و توسعه کشاورزی، 8(2)، 219-230.
گودرزی، مصطفی. (1399). آشنایی با تغییر اقلیم و تأثیرات آن بر مصرف آب در کشاورزی. مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی، دفتر شبکه دانش و رسانه‌های ترویجی، موسسه آموزش و ترویج آموزش کشاورزی. 
محمودی ممتاز، اعظم، چوبچیان، شهلا، و فرهادیان، همایون. (1399). عوامل موثر بر ادراک و رفتار سازگاری کشاورزان در پاسخ به تغییرات اقلیمی در استان همدان، ایران. مجله بین‌المللی علوم و فناوری کشاورزی، 22(4)، 905-917.
معتقد، مهسا، اسدی، علی، شعبانعلی فمی، حسین، و کلانتری، خلیل. (1401). مطالعۀ درک معنایی کشاورزان از تغییر اقلیم در واحدهای بهره‌برداری کوچک ‌مقیاس در استان همدان. توسعه محلی (روستائی-شهری)، 14(1)، 233-253. https://doi.org/10.22059/jrd.2022.340861.668711
نکوئی، ریحانه، جمالی، سعید، و آقایی، محمدمهدی. (1399). بررسی برخی تجربیات در پخش سیلاب به عنوان روشی موثر در استفاده از آب‌های نابهنگام. نخبگان علوم و مهندسی، 23، 99-108.
وزارت جهاد کشاورزی. (1401-1400). سیمای کشاورزی ایران. ظرفیت‌ها، تولیدات و اهم اطلاعات کشاورزی کشور و استان‌ها در یک نگاه. انتشارات سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. https://www.areeo.ac.ir
یزدان‌پناه، مسعود، میرزایی، عباس، زبیدی، طاهره، سواری ممبینی، آمنه، و همایون، سیده کبری. (1400). ارزیابی اثرات ویژگی‌های اقتصادی-اجتماعی و روان‌شناختی بر پذیرش رفتارهای سازگاری با کم‌آبی. تحقیقات اقتصاد کشاورزی، 13(3)، 1-17. https://doi.org/10.30495/jae.2021.4533
Akinyemi, P. A., Afolabi, O. T., & Aluko, O, O. (2022). The effects of seasonal variations on household water security and burden of diarrheal diseases among under 5 children in an urban community, Southwest Nigeria. BMC Public Health, 22(1), 1-10. https://doi.org/10.1186/s12889-022-13701-z
Awazi, N. P. (2022). Assessing the role of irrigation as an adaptive measure to climate change induced water insecurity: A case study of the market gardening sector in parts of the northwest and west regions of Cameroon. Frontiers in Water, 4, 902438. https://doi.org/10.3389/frwa.2022.902438
Basel, B., Goby, G., & Johnson J. (2020). Community-based adaptation to climate change in villages of Western Province. Solomon Islands. Marine Pollution Bulletin, 156. https://doi.org/10,1016/j.marpolbul.2020,111266
Bhusal, K., Udas, E., & Bhatta, L. D. (2022). Ecosystem-based adaptation for increased agricultural productivity by smallholder farmers in Nepal. Plos one, 17(6), 269586. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0269586
Burgess, A. J., Cano, M. E. C., & Parkes, B. (2022). The deployment of intercropping and agroforestry as an adaptation to climate change. Crop and Environment, 1(2), 145-160. https://doi.org/10.1016/j.crope.2022.05.001
Dolan, F., Lamontagne, J., Link, R., Hejazi, M., Reed, P., & Edmonds, J. (2021). Evaluating the economic impact of water scarcity in a changing world. Nature communications, 12, 1915. https://doi.org/10.1038/s41467-021-22194-0
Fahad, S., Su, F., & Wei, K. (2023). Quantifying households' vulnerability, regional environmental indicators, and climate change mitigation by using a combination of vulnerability frameworks. Land Degradation & Development, 34(3), 859-872. https://doi.org/10.1002/ldr.4501
Feliciano, D., Hunter, C., Slee, B., & Smith, P. (2014). Climate change mitigation options in the rural land use sector: Stakeholders’ perspectives on barriers, enablers and the role of policy in north east Scotland. Environmental Science & Policy, 44, 26-38. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2014.07.010
Gameda, C., Gelata, F. T., & Jiqin, H. A. N. (2022). Review of adoption and impact assessment on conservation agriculture in Ethiopia. International Journal of Marketing & Human Resource Research, 3(4), 203-210. https://doi.org/10.47747/ijmhrr.v3i4.858 
Gilrein, E. J., Carvalhaes, T. M., Markolf, S. Chester, M. V., Allenby, B. R., & Garcia, M. (2021). Concepts and practices for transforming infrastructure from rigid to adaptable. Sustainable and Resilient Infrastructure, 6(3-4), 213-234. https://doi.org/10.1080/23789689.2019.1599608
Hailu, R., Tolossa, D., & Alemu, G. (2022). Household water security index: development and application in the Awash Basin of Ethiopia. International Journal of River Basin Management, 20(2), 185-201. https://doi.org/10.1080/15715124.2020.1755300
Hawkins, P., Geza, W., Mabhaudhi, T., Sutherland, C., Queenan, K., Dangour, A., & Scheelbeek, P. (2022). Dietary and agricultural adaptations to drought among smallholder farmers in South Africa: a qualitative study. Weather and Climate Extremes, 35, 100413. https://doi.org/10.1016/j.wace.2022.100413
Holman, I. P., & Knox, J. W. (2023). Research and policy priorities to address drought and irrigation water resource risks in temperate agriculture. Cambridge Prisms: Water, 1, e7. https://doi.org/10.1017/wat.2023.7 
Jamshidi, O., Asadi, A., Kalantari, Kh., Moghaddam, S. M., Dadrass, J. F., Azadi, H., Van Passel, S., & Witlox, F. (2020). Adaptive capacity of smallholder farmers toward climate change: Evidence from Hamadan province in Iran. Climate and Development, 12(10), 923– 933. https://doi.org/10.1080/17565529.2019.1710097
Karimi,V., Karami, E., & Keshavarz, M. (2018). Climate change and agriculture: Impacts and adaptive responses in Iran. Journal of Integrative Agriculture, 17(1), 1-15. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(17)61794-5
Kelly, T. D., Foster, T., & Schultz, D. M. (2023). Assessing the value of adapting irrigation strategies within the season. Agricultural Water Management, 275, 107986. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107986
Khalili, N. M., Arshad, Z., Farajzadeh, H., Kächele, K., & Müller, Y. (2020). Effect of drought on smallholder education expenditures in rural Iran: policy Implications. Journal of Environmental Management, 260, 110136. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110136 
Koop, S. H., Grison, C., Eisenreich, S. J., Hofman, J., & van Leeuwen, K. 
(2022). Integrated water resources management in cities in the world: Global solutions. Sustainable Cities and Society, 86, 104137. https://doi.org/10.1007/s11269-023-03475-3
Leal Filho, W., Totin, E., Franke, J. A., Andrew, S. M., Abubakar, I. R., Azadi, H., & Global Adaptation Mapping Initiative Team. (2022). Understanding responses to climate-related water scarcity in Africa. Science of the Total Environment, 806, 150420. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150420
Marengo, J. A., Galdos, M. V., Challinor, A., Cunha, A. P., Marin, F. R., Vianna, M. D. S., & Bender, F. (2022). Drought in Northeast Brazil: A review of agricultural and policy adaptation options for food security. Climate Resilience and Sustainability, 1(1), e17. https://doi.org/10.1002/cli2.17
Mc Kenna, H., Hasson, F., & Smith, M. (2002). A Delphi survey of midwives and midwifery students to identify non-midwifery duties. 18, 314-322. https://doi.org/10.1054/midw.2002.0327
Mugejo, K., & Ncube, B. (2022). Determinants of water security in smallholder farming systems in South Africa: A review. Fundamental and Applied Agriculture, 7(3), 235–249. https://doi.org/10.5455/faa.81266
Munir, N., Hasnain, M., Roessner, U., & Abideen, Z. (2022). Strategies in improving plant salinity resistance and use of salinity resistant plants for economic sustainability. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52(12), 2150-2196. https://doi.org/10.1080/10643389.2021.1877033
Murmu, K., Das, P., Sarkar, A., & Bandopadhyay, P. (2022). Organic agriculture: as a climate change adaptation and mitigation strategy. Zeichen J, 8(3), 171-187. https://doi.org/ 10.12944/CARJ.1.1.06
Nguyen, T. H., Sahin, O., & Howes, M. (2021). Climate change adaptation influences and barriers impacting the Asian agricultural industry. Sustainability, 13(13), 7346. https://doi.org/10.3390/su13137346
Nhamo, L., Ndlela, B., Mpandeli, S., & Mabhaudhi, T. (2020). The water-energy-food nexus as an adaptation strategy for achieving sustainable livelihoods at a local level. Sustainability, 12(20), 8582-8596. https://doi.org/10.3390/su12208582
Parmar, L.D. & Vaghela, G.K. (2023). Winter School on Water Productivity Enhancement in Scarcity Zones: Approaches and Applications. Conference: Biotechnological Interventions in agriculture for enhancement of water productivity. Sardarkrushinagar, Banaskantha, Gujarat, India. https://www.researchgate.net/publication/368831859
Pathak, H. (2023). Impact, adaptation, and mitigation of climate change in Indian agriculture. Environmental Monitoring and Assessment, 195, 52. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10537-3
Ricart, S., Castelletti, A., & Gandolfi, C. (2022). On farmers’ perceptions of climate change and its nexus with climate data and adaptive capacity. A comprehensive review. Environmental Research Letters, 17(8), 083002. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac810f
Rosa, L. (2022). Adapting agriculture to climate change via sustainable irrigation: Biophysical potentials and feedbacks. Environmental Research Letters, 17(6), 63008. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac7408
Sathre, R., Antharam, S. M., & Catena, M. (2022). Water security in South Asian cities: a review of challenges and opportunities. CivilEng, 3(4), 873-894. https://doi.org/10.3390/civileng3040050
Savari, M., & Shokati Amghani, M. (2022). SWOT-FAHP-TOWS analysis for adaptation strategies development among small-scale farmers in drought conditions. International Journal of Disaster Risk Reduction, 67, 102695. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2021.102695
Schneider, P., & Asch, F. (2020). Rice production and food security in Asian Mega deltas A review on characteristics, vulnerabilities and agricultural adaptation options to cope with climate change. Journal of Agronomy and Crop Science, 206(4), 491-503. https://doi.org/10.1111/jac.12415
Seleiman, M. F., Al-Suhaibani, N., Ali, N., Akmal, M., Alotaibi, M., Refay, Y., & Battaglia, M. L. (2021). Drought stress impacts on plants and different approaches to alleviate its adverse effects. Plants, 10(2), 259. https://doi.org/10.3390/plants10020259
Shikwambana, S., & Malaza, N. (2022). Enhancing the resilience and adaptive capacity of smallholder farmers to drought in the Limpopo Province, South Africa. Conservation, 2(3), 435-449. https://doi.org/10.3390/conservation2030029
Sikka, A. K., Alam, M. F., & Mandave, V. (2022). Agricultural water management practices to improve the climate resilience of irrigated agriculture in India. Irrigation and Drainage, 71, 7-26. https://doi.org/10.1002/ird.2696
Singh, R.K., Zander, Kk., Kumar, S., Singh, A., Sheoran, P., Kumar, A., & Padung, E. (2017). Perceptions of climate variability and livelihood adaptations relating to gender and wealth among the Adi community of the Eastern Indian Himalayas. Applied Geography, 86(4), 41-52. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2017.06.018
Stitt-Gohdes, W. L., & Crews, T. B. (2004). The Delphi technique: A research strategy for career and technical education. Journal of Career and Technical Education, 20(2), 55-67. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1069510.pdf
https://doi.org/10.21061/jcte.v20i2.636
Streefkerk, I. N., De Bruijn, J., Haer, T., Van Loon, A. F., Quichimbo, E. A., Wens, M., Hassaballah, K., & Aerts, J. C. J. H. (2023). A coupled agent-based model to analyse human-drought feedbacks for agropastoralists in dryland regions. Frontiers in Water, 4, 1037971. https://doi.org/10.3389/frwa.2022.1037971
Thanvisitthpon, N., Shrestha, S., Pal, I., Ninsawat, S., & Chaowiwat, W. (2020). Assessment of flood adaptive capacity of urban areas in Thailand. Environmental Impact Assessment Review, 81, 106363. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2019.106363
Trinh, T. Q., Rañola, R. F., Camacho, L. D., & Simelton, E. (2018). Determinants of farmers' adaptation to climate change in agricultural production in the central region of Vietnam. Land Use Policy, 70, 224–231. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.10.023
Van Eck, G., Brands, T., Wismans, L. J. J., Pel, A. J., & van Nes, R. (2020). Model complexities and requirements for multimodal transport network design: Assessment of classical, state- of- the-practice, and state-of-the-research models. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board, 1, 2429. https://doi.org/10.3141/2429-19
Wu, H., Guo, S., Guo, P., Shan, B., & Zhang, Y. (2022). Agricultural water and land resources allocation considering carbon sink/source and water scarcity/degradation footprint. Science of the Total Environment, 819, 152058. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152058
Zarei, Z., Karami, E., & Keshavarz, M. (2020). Co-production of knowledge and adaptation to water scarcity in developing countries. Journal of Environmental Management, 262, 110283. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110283 
Zeleke, T., Beyene, F., Deressa, T., Yousuf, J., & Kebede, T. (2022). Smallholder farmers’ perception of climate change and choice of adaptation strategies in East Hararghe Zone, Eastern Ethiopia. International Journal of Climate Change Strategies and Management, 15(4), 515–536. https://doi.org/10.1108/ijccsm-01-2022-0014
Zobeidi, T. Yaghoubi, J., & Yazdanpanah, M. (2022). Farmers’ incremental adaptation to water scarcity: An application of the model of private proactive adaptation to climate change (MPPACC). Agricultural Water Management, 264, 107528. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107528