Welche Auswirkungen haben neue Technologien auf die effiziente Nutzung von Wasser in der Landwirtschaft?

Verantwortlicher Forscher: Eduarda Miller de Figueiredo

Titel des Papiers: Ineffiziente Wasserpreise und Anreize für den Wasserschutz

Interventionsort: Bangladesch

Autoren: Ujjayant Chakravorty, Manzoor H. Dar und Kyle Emerick

Stichprobengröße: 400 Dörfer

Sektor: Umwelt

Variable von Hauptinteresse: Wassermanagement, Inputkosten und landwirtschaftliche Gewinne

Art des Eingriffs: AWD-Technologie – Bewässerungsrohre

Methodik: Experimentelle Auswertung

Technologie trägt zu möglichen Lösungen für eine effizientere Nutzung von Wasser bei. Alternate Wetting and Drying (AWD) ist ein perforiertes und an beiden Enden offenes Kunststoffrohr, das in ein Reisfeld gepflanzt wird, um nur dann zu bewässern, wenn die Ernte Wasser benötigt. Boro wurde eine Zufallsstichprobe von 400 Dörfern aus drei Distrikten Bangladeschs gezogen und überwacht . Die Ergebnisse zeigen, dass AWD nur bei Landwirten, die Grenzpreise ungleich Null haben, einen Effekt auf den Wasserstand hat.

Politikproblem

Die Landwirtschaft ist für fast 70 % des Wasserverbrauchs weltweit verantwortlich (FAO, 2016). Entwicklungsländer steigerten ihre Nahrungsmittelproduktion, indem sie ihre Ernten in der Trockenzeit bewässerten, so dass die Ausweitung der unterirdischen Bewässerung in vielen Regionen, vor allem in Asien, zu einer Erschöpfung führte.

Technologie trägt zu möglichen Lösungen für eine effizientere Nutzung von Wasser bei. Alternate Wetting and Drying (AWD) ist eine solche Lösung, bei der ein perforiertes und an beiden Enden offenes Kunststoffrohr in ein Reisfeld gepflanzt wird, um nur dann zu bewässern, wenn die Ernte Wasser benötigt. Die Rentabilität dieser Technologie hängt entscheidend davon ab, ob Landwirte mit volumetrischen Preisen konfrontiert werden, und sie hat keinen Einfluss auf die Gewinne aus saisonalen Wassergebühren.

Implementierungs- und Evaluierungskontext

Der Zweck dieses Artikels besteht darin, zu untersuchen, wie sich ein grundlegendes Marktversagen in Form eines Null-Grenzpreises für Wasser auf die Nutzung, die Auswirkungen und die Nachfrage nach AWD-Technologie auswirkt.

Das Experiment fand in drei Distrikten statt: Mymensingh, Rangpur und Rajshahi. In Rangpur und Rajshashi ist der Grundwasserspiegel tiefer, daher ist das Graben von Brunnen teuer und daher fast immer im Besitz der Regierung. Die Brunnen in Mymensingh befinden sich in Privatbesitz, da ihr Grundwasserspiegel flacher ist, was die Kosten für das Graben eines Brunnens senkt.

In Rajshashi gibt es für Wasser einen volumetrischen Preis, bei dem Landwirte jede Pumpstunde mit einer Prepaid-Karte bezahlen können. Das Aufladen dieser Karte erfolgt in örtlichen Geschäften auf die gleiche Weise wie das Aufladen von Prepaid-Handys. In Rangpur muss jedoch für das Recht, das Feld während der gesamten Saison zu bewässern, eine Gebühr pro Hektar entrichtet werden. In Mymensingh verwenden Bohrlochbesitzer häufig Gebühren pro Acre, wobei die Verträge die Form eines zweiteiligen Tarifs haben, bei dem die Gebühr pro Acre mit einer Gebühr für jede beim Pumpen verbrauchte Kraftstoff- oder Stromeinheit gekoppelt ist. Für die Untersuchung gehen die Autoren davon aus, dass der Landwirt mit einem volumetrischen Preis konfrontiert wird, sowohl wenn er an einem Ort mit einer Prepaid-Zapfsäule lebt, als auch wenn er an einem Ort lebt, an dem er für die Treibstoffkosten des Pumpens verantwortlich ist.

Während der Regenzeit von Juni bis November wird auf etwa 90 % des Landes Reis angebaut. Boro -Saison von Januar bis Mai wird auf dem gesamten Land Reis angebaut Bor -Saison finden die Studienexperimente statt, da in dieser Zeit Niederschläge in dieser Region selten sind und der Reisanbau daher eine Bewässerung erfordert.

Richtlinien-/Programmdetails

Es wurde eine Zufallsstichprobe von 400 Dörfern gezogen, die zu gleichen Teilen auf die drei oben genannten Bezirke aufgeteilt war. Zu Beginn der Studie wurde eine Umfrage unter den 4.000 beteiligten Landwirten durchgeführt, die Daten zu Familiendemografie, landwirtschaftlicher Produktion, Wassermanagement und Wasserpreisen umfasste.

Jedes Dorf wurde vor Beginn der „ Boro “-Saison 2017 nach dem Zufallsprinzip einer der beiden Gruppen zugeordnet. Das Studienteam besuchte die 200 Dörfer in der Behandlungsgruppe, wo jeder der Landwirte mit einem AWD-Rohr mit entsprechender Schulung ausgestattet wurde. In den anderen 200 Dörfern der Kontrollgruppe wurde nichts unternommen.

Was die deskriptive Statistik angeht, hatten nur 17 % der Landwirte von AWD gehört, aber keiner von ihnen nutzte bisher eine solche Technologie. Etwas mehr als ein Drittel der Landwirte muss mit einem Grenzpreis für Wasser ungleich Null rechnen.

Verfahren

Um die kausalen Auswirkungen der AWD-Technologie auf das Wassermanagement, die Inputkosten und die landwirtschaftlichen Gewinne abzuschätzen, wurde der durchschnittliche Effekt über die gesamte Stichprobe hinweg angegeben. Es wurden heterogene Effekte und ein durchschnittlicher Behandlungseffekt berichtet. Die zunehmende Akzeptanz von AWD sollte die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass behandelte Landwirte trocken liegen, d. h. kein stehendes Wasser auf dem Feld haben.

Eine Nachuntersuchung wurde außerdem im Juli 2017 durchgeführt, nachdem die Reisernte „ Boro “ geerntet worden war und kurz vor der Pflanzzeit für die nächste Regenzeit stand. Diese Forschung ermöglichte die Sammlung von Informationen über Bewässerungsmanagement, Input-Nutzung, Pflanzenproduktion, Einnahmen und Gewinn. Daher bilden diese Daten die Grundlage für Berechnungen der Rentabilität und der Auswirkung von AWD auf den Gewinn.

Der Anteil vorausbezahlter Bewässerungskarten für Landwirte liegt in vielen Dörfern bei weniger als eins. Die Autoren identifizieren 144 Dörfer im Rajshahi-Distrikt, die nicht in das erste Experiment einbezogen wurden und in denen die Mehrheit der Bauern keine eigene Prepaid-Karte nutzte. Sie wurden nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen zu je 96 Personen eingeteilt, von denen eine zur Behandlungsgruppe wurde, in der die Autoren versuchten, den Anteil der Landwirte zu erhöhen, die die Bewässerung mit ihrer eigenen Karte bezahlen. Um zu beantworten, ob sich die Nachfragekurve für AWD ändert, wenn Landwirte dazu angehalten werden, zum Zeitpunkt des Pumpens für Wasser zu bezahlen, wurde eine zufällige Variation der AWD-Preise mit dem zufälligen Anreiz der Verwendung einer Kreditkarte verwendet.

Hauptergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung den Trocknungseffekt um etwa 4 % erhöht, es handelt sich jedoch um einen mittelstarken Effekt. Darüber hinaus erzeugt AWD nur bei Landwirten, die Grenzpreise ungleich Null haben, einen Effekt auf den Wasserstand.

Durch die Einführung der AWD-Technologie an Standorten mit Volumenpreisen wird die Menge des Bewässerungswassers um 18 % reduziert. Allerdings ist die Korrelation zwischen volumetrischem Preis und Wasserverbrauch gering und statistisch unbedeutend. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass dieses Ergebnis möglicherweise auf begrenzte Schwankungen innerhalb von Schichten oder auf eine Korrelation zwischen nicht beobachtbaren Größen und volumetrischen Preisen zurückzuführen ist.

Die gefundenen Schätzungen stimmen nur dann mit der agronomischen Literatur überein, wenn Preise in Volumenmetriken definiert werden. Die mit den Experimenten geschätzten Wassereinsparungen liegen zwischen 5 % und 65 %, während der in dieser Studie festgestellte Effekt auf den Wasserstand bei volumetrischen Preisen 19,2 % betrug.

Untersuchungen nach der Ernte haben gezeigt, dass Landwirte, die AWD erhalten, 3,6 % weniger Bewässerungen verzeichnen – eine Auswirkung von 19 %. Die vernünftige Erklärung für diesen Zweck ist laut den Autoren, dass die Landwirte in der Behandlungsgruppe wussten, dass der Einsatz von AWD die Anzahl der Bewässerungen reduziert, und entsprechend reagierten.

Im Verhältnis zum Gewinn erhöht sich dieser mit der Einführung von ADW nur ​​dann, wenn der Wasserpreis marginal ist, und zwar um etwa 7 % (23 US-Dollar). Es hat sich gezeigt, dass der Gesamteffekt auf die Rentabilität von niedrigeren Wasserkosten und höheren Einnahmen und nicht von Ertragssteigerungen herrührt. Daher führt AWD nur dann zu positiven Renditen, wenn der Wasserpreis marginal ist.

Für Landwirte mit Rajshashi (Prepaid-Karten) zeigen die Ergebnisse, dass AWD den Gewinn für Landwirte mit Karten um 11 bis 12 % steigert. Dieses Prepaid-Kartensystem wird jedoch nicht zufällig zugewiesen. Daher kann ein solches Ergebnis auf Faktoren zurückzuführen sein, die eher mit dem Kartenbesitz als mit der Karte selbst zusammenhängen.

Die Ergebnisse der Schätzungen für die Rajshahi-Prepaid-Kartenstichprobe zeigen, dass die Akzeptanzraten zwar hoch waren, die Einführung stündlicher Bewässerungskarten jedoch zu einem Anstieg der Nachfrage nach AWD zu höheren Preisen führte.

Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse, dass die AWD-Technologie erhebliche Vorteile bieten kann. Allerdings sind Landwirte, die Technologie schätzen und angemessen nutzen, darauf angewiesen, dass Wasser einen Grenzpreis hat

Lektionen zur öffentlichen Ordnung

Der Artikel zeigt, dass bescheidene Bemühungen zur Senkung der Anwendungskosten und zur Verbesserung des Zugangs der Landwirte zu Grenzpreisen einen positiven und erheblichen Einfluss auf die Nachfrage nach Wasserschutztechnologie haben. Daher ist die Zusammenarbeit mit der Literatur zu Wasserpreisen, da diese knapper geworden sind, eine effiziente Nutzung in der Landwirtschaft erforderlich.

Referenzen

FAO. 2004. Wasseraufladung in der Bewässerungslandwirtschaft. Eine Analyse internationaler Erfahrungen. HR Wallingford Ltd.