اثر بهبود کارایی بر آلودگی حاصل از مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی در کشت برنج استان گیلان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سیده صدیقه احمدزاده
• حمید امیرنژاد
• علی حسینی یکانی

گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

10.30495/jae.2022.24090.2134

چکیده

مقدمه و هدف: هدف این مطالعه مقایسه نتایج تجربی حاصل از تخمین کارایی فنی و کارایی سود شالی‌کاران استان گیلان و تعیین تأثیر بهبود کارایی بر مقدار آلودگی حاصل از مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی در سال زراعی 97-1396 می­باشد.
مواد و روش­ها: در تحلیل کارایی فنی و سود از تابع فاصله جهت­دار استفاده شد. مزارع از لحاظ منطقه در سه گروه دسته­بندی شدند (شرق، مرکز و غرب). هم‌چنین، مزارع بر اساس ارقام برنج (رقم هاشمی، رقم علی کاظمی، رقم شیرودی، رقم جمشیدی و رقم خزر) نیز به 5 گروه تقسیم شدند. در این مطالعه از نرم‌افزارهایR ، GAMS و Excel استفاده شد.
یافته­ ها: نتایج نشان داد که بهبود کارایی فنی باعث کاهش تخلیه مازاد مواد مغذی به محیط زیست شده اما بهبود کارایی سود، در بیش‌تر موارد تخلیه مازاد مواد مغذی به محیط را افزایش می‌دهد. بر اساس نتایج، بهبود کارایی فنی مقدار تخلیه مازاد مواد مغذی به محیط زیست را در رقم هاشمی به مقدار 5/3 تا 8/38 درصد، رقم علی­کاظمی 4/0 تا 3/23 درصد، رقم جمشیدی 6/7 تا 42 درصد، رقم خزر 9/2 تا 7/20 درصد و رقم شیرودی 18 تا 6/48 درصد در هر هکتار کاهش می‌دهد.
بحث و نتیجه ­گیری: اگر شالی‌کاران استان گیلان از نظر فنی کارا شوند این امر منجر به کاهش آلودگی در تمام مناطق خواهد شد. با توجه به اینکه استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی منجر به تخلیه مازاد مواد مغذی به محیط زیست می‌شود، ترغیب شالی‌کاران به انجام آزمون خاک و استفاده بهینه از کودهای شیمیایی می‌تواند مقدمات کاهش آلودگی و افزایش کارایی فنی را فراهم آورد.

کلیدواژه‌ها

• تابع فاصله جهت‌دار
• کارایی سود
• کارایی فنی
• شالی‌کاران استان گیلان

---

عنوان مقاله [English]

Effect of Efficiency Improvement on Pollution Caused by Overuse of Chemical Fertilizers of Rice Cultivation in Guilan Province

نویسندگان [English]

• Seyedeh Sedigheh Ahmadzadeh
• hamid amirnejad
• seyed ali hosseini yekani

چکیده [English]

Introduction: The purpose of this study is to compare the experimental results obtained from estimating the technical and profit efficiency of rice farmers in Guilan province and determining the effect of efficiency improvement on pollution caused by overuse of chemical fertilizers in 2018-2019.
Materials and Methods: For analysis of technical and profit efficiency, the directional distance function has been used. Farms were classified into three groups according to region (east, center and west). Also, the farms were divided into 5 groups based on rice varieties (Hashmi variety, Ali Kazemi variety, Shiroudi variety, Jamshidi variety and Khazar variety). R, GAMS and Excel software were used in this study.
Findings: The results showed that improving the technical efficiency lead to the reduction of nutrients surplus discharged into the environment. But, the profit efficiency mostly increases the amounts of nutrients surplus discharged into the environment. Base on results, technical efficiency improvement reduces the amount of nutrients surplus discharged into the environment for Hashemi variety by 3.5 to 38.8 kg/ha, Ali Kazemi variety by 0.4 to 23.3 kg/ha, Jamshidi variety by 7.6 to 42 kg/ha, Khazar variety by 2.9 to 20.7 kg/ha and Shiroudi variety by 18 to 48.6 kg/ha.
Conclusion: If the rice farmers of Gilan province become technically efficient, this will lead to the reduction of pollution in all areas.  Considering that the excessive use of chemical fertilizers leads to the discharge of nutrients surplus into the environment, therefore encouraging rice farmers to perform soil test and optimum use of chemical fertilizers can lead to reduced pollution and increased technical efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

• Directional Distance Function
• Profit Efficiency
• Technical Efficiency
• Rice Farmers of Guilan Province

مراجع

1. 1. FAOSTAT database collections. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. 2017; http://faostat.fao.org.
2. Ministry of Agriculture Jihad of Guilan, Agricultural Jihad Statistics. 2016; https://www.jkgc.ir/.
3. 3. Adibi Sh. The Effect of Irrigation Systems on Yield and Productivity of rice farms of Guilan Province, Master thesis, Islamic Azad University of Rasht. (2014) https://www.thesisword.ir.
4. Linquist BA, Ruark MD, Mutters R, Greer C, Hill JE. Nutrients and Sediments in Surface Runoff Water from Direct-seeded Rice Fields: Implications for Nutrient Budgets and Water Quality. J Environ Qual. 2014. 43(5): 1725–1735. [DOI: 10.2134/jeq2014.03.0135]
5. Reinhard S, Thijssen G. Nitrogen Efficiency of Dutch Dairy Farms: a Shadow Cost System Approach. J Eur. Rev. Agric. Econ. 2000, 27(2): 167–186. [DOI: 10. 1093 /erae/ 27. 2. 167]
6. Tirado R, Englande AJ, Promakasikorn L, Novotny V. Use of Agrochemicals in Thailand and its Consequences for the Environment. Greenpeace Research Laboratories. Technical Note 03/2008; http://www.greenpeace.to/publications/GPSEA_agrochemical-use-in-thailand.pdf [Accessed 5, 2015].
7. Malekuti MJ. Potassium in Agriculture: The Role of Potassium in the Production of Healthy Agricultural Products, Mobaleghan Press, Iran.; 2016, 1: 1-318.

 https://agrilib.areeo.ac.ir/book_5190.html

8. Coelli T, Ludwig L, Huylenbroeck GV. Environmental Efficiency Measurement and the Materials Balance Condition. J Prod Anal. 2007, 28: 3–12. [DOI: 10.1007/s11123-007-0052-8]
9. Hoang V, Coelli T. Measurement of Agricultural Total Factor Productivity Growth Incorporating Environmental Factors: A Nutrients Balance Approach. J Environ Econ Manag. 62: 462–474. [DOI: 10.1016 /j.jeem. 2011.05.009]
10. Hoang V, Alauddin M. Input-Orientated Data Envelopment Analysis Framework for Measuring and Decomposing Economic, Environmental and Ecological Efficiency: An Application to OECD Agriculture. J Environ Resource Econ. 2012, 51: 431–452. [DOI:10.1007/s10640-011-9506-6]
11. Nguyen T, Hoang V, Seo B. Cost and Environmental Efficiency of Rice Farms in South Korea. J Agr Econ. 43: 367–376. [DOI:10.1111/j.1574-0862.2012.00589.x]
12. Khataza R, Hailu A, Kragt ME., Doole GJ. Estimating shadow price for symbiotic nitrogen and technical efficiency for legume-based conservation agriculture in Malawi. Australian J Agri Econ, 2017, 61(3): 462-480.[DOI.org/10.1111/j.15740862.2012.00589.x]
13. Saelee W. Environmental Efficiency Analysis of Thai Rice Farming. PhD Thesis of agriculture, policy and development, university of reading, England. 2017, https://centaur. reading.ac.uk
14. Le TL, Lee PP, Peng KCh, Chung RH. Evaluation of total factor productivity and environmental efficiency of agriculture in nine East Asian countries. J Agri Econ (Czech Republic).2019, 65 (6): 249–258. [DOI.org/10.17221/50/2018-AGRICECON]
15. Tsujimoto Y, Rakotoson T, Tanaka A, Saito K. Challenges and opportunities for improving N useefficiency for rice production in sub-Saharan Africa. J Plant Prod Sci. 2019, 22 (4): 413–427. [DOI.org/10.1080/ 1343943X.2019.1617638]
16. Masuda K. Eco-Efficiency Assessment of Intensive Rice Production in Japan: Joint Application of Life Cycle Assessment and Data Envelopment Analysis, J Sustainability. 2019, 11(19):5368-5382. [DOI.org/10.3390/ su11195368]
17. Molaei M, Hesari N, Javan Bakht A. Estimation of input-oriented environmental efficiency of agricultural products (Case study: Environmental efficiency of rice production), J Agri Econ. 2017, 11 (2): 157-172. http://ensani.ir/fa/article/375767/
18. Abdpour A, AsadAbadi E, Shabanali Fami H. Analysis of the Role of Factors Affecting Date Production Efficiency in Bam City: A Data Envelopment Analysis Approach.  Iranian J Agric Econ Devel Res. 2017, 2-48(3): 507-5018.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=310817

19. Zofio JL, Pastor JT, Aparicio J. The Directional Profit Efficiency Measure: on Why Profit Inefficiency is either Technical or Allocative. J Prod Anal. 2013, 40: 257–266.

https://cio.umh.es/en/2013/06/22/english

20. Ang F, Kerstens PJ. To Mix or Specialise? A Coordination Productivity Indicator for English and Welsh Farms. J Agri Econ. 2016, 67(3): 779–798.