干旱农业转换,是卡其沼泽地:干旱地区的人们,以市场为导向的经济增长不利的气候条件下

1。介绍

农业仍然是主要因素超过一半的人口生活在印度和展品涉及民生多样化的挑战,食品安全广告以及环境问题。所有气候上以及文化的独特的印度古吉拉特邦有着非常不同的水资源短缺和土壤适宜性挑战,但仍然是一个充满活力的农业经济(管理学院的农村Anand /联合国儿童基金会,2001年)。在古吉拉特邦,有五个不同的地区,(1)南古吉拉特邦(南亚古吉拉特邦和古吉拉特邦山),(2)中央古吉拉特邦,北古吉拉特邦(3),(4)Saurashtra半岛(Saurashtra Saurashtra北部和南部),和(5)是卡其沼泽地。所示图1和表1在这些地区,气候和土壤变化在很大程度上。

1.1。一个独特的案例是卡其沼泽地

古吉拉特邦的五个地区,是卡其沼泽地位于西面的部分占总数的四分之一地理区域的状态。从地形上是独一无二的。它周围是盐平原,大面积的盐沼,海隔离从其他国家和国家。该地区已被历史价值为通往中东通过港口和仍然持有动态货运活动四个主要港口;Kandla、Mandvi Jakhau,蒙德拉。

虽然是卡其沼泽地45652平方公里的面积,大部分地区是贫瘠的沙漠土地(53%),只有20.7%的土地总量是卡其沼泽地排除后用于农业森林,荒地,草原。还有一个缺乏灌溉(34%灌溉土地的2010 - 11)和不稳定的降雨模式(变异系数45%),创建一个感知区域的干燥和居住。

自2001年灾难性的地震,是卡其沼泽地已经引起全球关注的变革阶段,范例发展在农业、制造业、工艺品、采矿、旅游、航运。然而,农业的非凡的发展该地区的其它领域不常盖过了。从历史上看,农业是卡其沼泽地是有限的生存与家庭消费和不当地社区的主要职业由于土地生产率低,低和不稳定的降雨,急性缺水在大多数年份(Bharwad Mahajan, 2002)。然而,场景改变了自2001年以来地震当新开发该地区吸引投资,推动连锁反应到农业转型提供必要的资源。

最初,是卡其沼泽地是传统的局限于少数雨养麦片和脉冲自给农业作物。它多样化的市场导向cashcrop油籽和棉花等21世纪初。

但是,在过去的十年里,农业是卡其沼泽地见证了种植模式的重大转变,灌溉、作物和创新。论文的目的是了解农业发展的背景有关干旱期间2014 - 2019。特别是,园艺的繁荣发展。司机的地区提供了一个独特的视角对农业转换,作为该地区,不像其他印度各邦,更高比例的大中型农民能承受高成本技术提高产量。汇集了二手数据分析和定性领域见解编译最近在该地区农业发展的情况相比上升维持这种增长的挑战。

剩下的论文分为三个部分,第二部分指出的方法。第三节代表数据和分析,第四部分讨论了关键的见解与主要的外卖。

2。方法

本文结构利用辅助数据从农业和联合活动的定量数据分析以及定性信息收集通过作者提出访问。第三节分析分为两个部分:(i) 3.1节侧重于发展的理解农业和灌溉发展的地区使用观测数据记录由不同政府机构/部门参加。(2)3.2节是编译的定性理解的基础上,从作者的实地考察和非结构化的利益相关者访谈。

3.1节中作者主要分析以下辅助数据集确定农业实践的变化和趋势,人口统计学,和灌溉来源。

(一)土地所有权模式:土地的分布,主要农作物的灌溉状态,平均作物产量)(第3.1.1)。

(b)种植模式:面积不同类型的作物,牛奶生产、园艺作物,农民类型(3.1.2节)。

(c)灌溉和地下水:降雨和灌溉的来源,采用微灌技术、地下水的使用和估计提取(3.1.3节)。

二级数据分析提供了一个潜在的驱动因素的宏观分析近年来农业转变,越来越多的采用园艺作物。然而,探索微观变化和利益相关者的角度对农业和灌溉发展,作者进行了探索性实地考察是卡其沼泽地地区2018年12月至2020年8月。与具体问题相关的领域的见解,“为什么在传统的农作物园艺?3.2.1节中“编译。作者进一步描述了水和劳动力资源的作用导致观察到变化的高价值作物采用。此外,原始数据收集在农民的访谈提供农民认为估计总用水量,收入,和水生产率的主要农作物。使用这个主要数据,传统农业(由洪水灌溉谷物和油籽灌溉)是与进步的农业与节水型(园艺作物滴灌技术)3.2.2节了解产值兑水用于灌溉。3.2.3节和第3.2.4也表明农业转型的挑战所传达的农民在非结构化面试。在概念上的流程图图2表示参数的流之后剩下的纸。

3所示。分析和讨论

3.1。农业是卡其沼泽地地区

3.1.1。土地所有权模式

不像印度的一般趋势,超过85%的股份属于小和边际农民,是卡其沼泽地约有65%的资产属于中等,Semi-medium和大型农民(图3)。拥有土地的平均尺寸是卡其沼泽地是3.51公顷相比1.15公顷在国家层面上(农业部,2015)。土地规模和农业生产力之间的关系是一个被问题。风扇和康妮(2005)认为土地生产力必须增加或土地劳动比率提高劳动生产率和农民收入的增加。国家媒体凸显了故事和案例研究的创新农业是卡其沼泽地为首的大规模的农民。这种现象的大量农民在农业进步的想法,鼓励农民转向更有前途的,在经济上可行,测试和农业生产。

鉴于共识,小农场land-labor比率低于大型农场,戴尔(1997)考虑到小农场享受在短期内提高土地生产力。不过,从长远来看,土地生产力下降的趋势当技术变化进入图片(集和Prasanna, 2011)。的观点是,长期的土地生产力下降的结果over-intensive土地种植来维持劳动生产率当越来越多的人需要生存在同一个小面积的农田。的小农场资源贫乏的投资在保持土壤肥力、土壤生产力最终变得精疲力尽,和土地生产力下降。数据支持这个虽然有巨大的土地规模和不合适的土壤条件,主要农作物的平均作物生产力相当与古吉拉特邦的其余部分,是卡其沼泽地中给出表2。

3.1.2。种植模式:一种适应性

传统农业是food-crop-oriented因为它是为了生存,但现金作物种植在现代农业迅速增加了。新采用的高价值作物经常强调(拉赫曼,2017)。例如,棉花种植面积增加了7倍,花生下从1958年到1993年的30倍。然而,相对增加的粮食作物已经低得多,生产珍珠粟,当地人民的主食,已随着时间的推移,从为明显表3。此外,最近的农业人口普查报告显示谷物产量将进一步下降。

图4显示面积的变化不同类型的作物。该地区在经济作物和饲料多年来一直在上升。改变显示一个倾向具有较高经济价值的作物。这里,饲料生产牛奶生产可以用作一个代理。增加牛奶产量也表明价值增加作物产量。另一个范式转变农业增长园艺农业。除了现金作物生产的增加,是卡其沼泽地已经目睹了近年来大幅上升非常高价值的园艺作物。鉴于可用的工具和相对较大的农民,园艺作物的增长,需要重初始投资获得悲惨的灌溉和所需的保健植物在妊娠初期,只能提供富裕的农民。很重要的是卡其沼泽地看土地的大小,因为现场勘探表明最有创意的举措,如园艺作物,滴灌,沙子过滤,等等,通过农民。

3.1.3。当代发展灌溉和地下水条件

是卡其沼泽地在年降雨量年际变异性(高图5)。如此高的变异导致农业生产的不确定性没有替代水源。孤立的盐平原从大陆和海洋,主要部分是卡其沼泽地常年灌溉水源缺乏。缺乏表面一直停滞不前的主要原因在该地区的农业增长,直到出现地下水灌溉。

随着访问廉价的无聊和几乎免费的农场供电,是卡其沼泽地已经见证灌溉下的面积的快速增长。2010 - 11,37%面积灌溉相比,24%在2000 - 01(下农业部,2015)。改善灌溉完全是由于地下水,地表水资源稀缺的地区。古吉拉特邦的农民得到8小时的电力用于灌溉。因此,农民在这些8 h抽出地下水并将它们存储在大型表面灌溉水箱在使用前。自2018年以来,该地区的几个包裹开始从纳尔马达运河。然而,运河仍然是有限的图5)。

更重要的是看发展的节水灌溉方式的是卡其沼泽地。古吉拉特邦政府形成了古吉拉特邦绿色革命的公司(GGRC)促进和实现国家微灌技术方案。政府还提供补贴(70%)促进微灌技术,如滴灌。图6显示了微灌技术的扩张是卡其沼泽地。从对比很明显图6与图7增加新的石榴栽培和额外的微灌技术的发展是同时发生的。因此,大多数新石榴耕种者不得不采用微灌技术实践更好的水效率。

大约31344操作方案小灌溉是分布在十块是卡其沼泽地区,其中大约92%是地下水。其中,31%是挖井、22.5百分比有浅管式井泵,46.5%是深机井(Sandeep 2013;帕特尔和萨哈,2022)。

最近的卫星数据分析查克et al。(2022)和他et al . (2023):发现好地下水开发潜力的孤立Katrol希尔和前不久的岛地区的喀奇sparecely填充由于缺乏水资源。这可以帮助进一步传播这些地区的地下水为基础的农业发展。然而,Groundwater-based灌溉可持续如果年度提取小于可再生地下水补给。是卡其沼泽地,充电是少得多,由于不稳定的降雨和含水层特征在低渗透的区域(Sandeep 2013)。这种交互地下水和农业发展的进一步讨论帕特尔和萨哈(2022)。

3.2。野外观察

这一节综合主要外卖关于改善通过地下水灌溉,提高园艺。的补充材料显示字段的照片突出干旱地区的园艺作物种植是卡其沼泽地(补充报告1)。

3.2.1之上。在传统的农作物为什么园艺?

园艺数据显示快速自2010年以来采用石榴的栽培。开始有一些农民在作物试验,获得良好的经济回报。快速采用其他农民可以大致归结为两个原因:

3.2.1.1。高经济价值

表4给出了一个比较分析主要农作物每亩产值的增加了在该地区的农民。农业生产价格易受市场动态;因此,作物的平均预期市场价格在常规赛。对于一个给定的,使用不同可能的组合的作物,传统农民可以赚80000卢比每公顷90000卢比(ha)。另一方面,农民在同一地区与石榴或芒果能挣大约每公顷Rs 300000年到400000年,根据市场价格和收益率(我们不考虑枣椰树,因为它们需要特殊的土壤条件,可能会不可用的中央是卡其沼泽地。另外,见图7、芒果和石榴是作物的经济生产力显著提高水)。更好的经济生产力的动机很多农民转向园艺的阶段性。不像其他园艺作物如芒果和枣椰树(3 - 4年),石榴(15—18个月)提供了一个优势由于妊娠期短。妊娠期越短少了不利于农民收入并鼓励其他人是一样的。

3.2.1.2。消耗地下水

该地区的农业增长完全取决于地下水资源来满足水需求非季风期间和不稳定的降雨。实地研究强调所有的地方检查见证了地下水枯竭~ 30 m在过去的10 - 15年。高损耗、地下水中提取具有较高的盐含量。大部分地区是卡其沼泽地现在面临地下水稀释盐(TDS)总额高达1500 - 3000 mg / l(见图8)(按世界卫生组织(世卫组织)标准,TDS高于600 mg / l是穷人,和高于1200 mg / l是不可接受的)(世卫组织)。过度开采地下水枯竭和不可持续的挑战是进一步支持最新的科学文献(萨哈和气油比,2020年;沙et al ., 2022;Pandey et al ., 2023)。在这种情况下,许多农作物无法维持没有新鲜的灌溉用水。石榴正在接受由于TDS-tolerant属性。植物能生存与灌溉用水TDS约3000 mg / l。同时,植物的需水量,当满足使用滴灌,有助于减少总需水量很大程度上。

3.2.2。水需求评估

对于一个泛滥平原(一个人是卡其沼泽地地区),水比土地资源稀少。因此,水的经济生产力是感兴趣的参数。园艺作物高经济卷/ m³水的使用(Malhotra和达斯,2016年)。鉴于是卡其沼泽地稀缺的水资源,同样重要的是,要检查是否园艺作物大幅减少水消耗比其他传统的作物。园艺作物大多生长与滴灌技术,有助于减少灌溉用水需求淹灌相比。此外,滴灌不把一个巨大的货币农民负担,国家政府补贴70% (GGRC 2019)。

水需求估计如下:

N =平均数量需要治疗的

t =灌溉所需的时间1英亩的土地(人力资源)

Q =水在单位时间(m出院³/人力资源)

根据计算,表4显示生产每立方米的近似值(m³传统洪水)的水用于灌溉农作物和园艺作物灌溉使用滴灌方法。

3.2.3。高劳动力成本

田野调查的基础上,作者指出,平均农场劳动者收入Rs 300 - 350 8 h是卡其沼泽地和Rs的工作。150 - 200年古吉拉特邦中部和南部。这部分是因为以下的原因。(1)高工业劳动力需求:如前所述,是卡其沼泽地已经崭露头角的工业中心的生产、运输和旅游业。的就业替代来源的出现减少了农业劳动力供给。(2)相对熟练工人要求:农场工人需要更好的惩罚比传统农业园艺生产技能。(3)房东增加收入:富裕的地主毫不犹豫地花更多的劳动效率高。

3.2.4。市场失灵和生产力下降

与谷物、豆类、油料、园艺作物的保质期较短和有限的本地需求在人烟稀少的需求。因此,采用大园艺超出阈值会导致市场失灵和估计的经济效益下降。有一个增加作物水分生产率(每下降更多的作物)。不过,市场失败导致经济水分生产力下降更多的现金/下降)和高浪费的粮食产量(帕特尔2020,b)。

同时,高劳动和投入成本负担农民保持会阴果园。此外,减少降雨和高潮萃取(图9)近年来引起了前所未有的地下水枯竭。同时,Parmar et al。(2021)也强调了增加是卡其沼泽地地区的土地退化。这些因素危害的可持续性会阴园艺作物需要的灌溉可用性和合适的土壤条件。

4所示。结论和前进的道路

分析表明,园艺作物使用滴灌是提高经济作物的水分生产力。采用微灌技术正在发生前后一致地与园艺扩张促进农业转型。除了更高的经济价值实现、园艺作物也有助于减少多个播种和培养周期,减少维护所需的努力。然而,土地不是限制因素在这人烟稀少的地区作物生产。因此,该地区的农民会利用尽可能多的水来增加他们的利润。因此,用水变得非常有效的在身体和经济上,用水的可持续性仍然担心由于groundwater-based灌溉的扩张。

农业是卡其沼泽地在不稳定的降雨和稀缺的水资源帮助我们理解如何将农民适应气候变化的能力,随着技术进步和合适的种植模式,提高水分生产力。然而,地下水可持续管理实践的需要是小时的地区缺乏会阴地表水资源和降水量极少的脸。

作者的注意

这个手稿的内容提出了部分在第三世界灌溉论坛,2019年9月1日至7日,印尼巴厘岛。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料,进一步的调查可以针对相应的作者。

作者的贡献

页导致的概念和设计研究中,组织数据库,进行统计分析,写了初稿的手稿,手稿的修改,阅读,和批准提交的版本。

资金

IWMI-Tata水政策项目,Anand,古吉拉特邦,为野外工作提供了资金,旅行,和出版费用。

确认

作者承认IWMI-Tata水政策项目(ITP)与国际水管理研究所(IWMI)支持。摘要得益于老农夫的见解Chhagan Mavji帕特尔(享年99岁)。Ramji Keshrani和优Jadeja帮助农民与实地考察和调查。印度Haathi Tushaar Shah, m·迪·库马尔Shilp Verma和Mohan Patel帮助框架最初版本的手稿和审查最初的草稿。最后,作者由于2019年第三世界灌溉论坛的组织者允许纸张呈现和分享反馈。

的利益冲突

作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2023.1159011/full补充材料

引用