Predicting local-scale impact of climate change on rice yield and soil organic carbon sequestration: A case study in Roi Et Province, Northeast Thailand

Friday, 13 July 2018 Read 624 times Written by 

Predicting local-scale impact of climate change on rice yield and soil organic carbon sequestration: A case study in Roi Et Province, Northeast Thailand
Noppol Arunrata,⁎, Nathsuda Pumijumnonga, Ryusuke Hatanob
a Faculty of Environment and Resource Studies, Mahidol University, Salaya, Phutthamonthon, Nakhon Pathom 73170, Thailand
b Laboratory of Soil Science, Graduate School of Agriculture, Hokkaido University, Kita 9 Nishi 9, Kita-ku, Sapporo 060-8589, Japan

A B S T R A C T
Climate change poses a serious threat to rice production and soil quality in tropical monsoon areas where it is the lifeline of regional food security. In this study, the Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model was evaluated for the reliability of model calibration and validation procedures using local-scale data. The model was then employed to evaluate the possible impact of climate change on rice yield and soil organic carbon (SOC) sequestration in Roi Et Province, Northeast Thailand. The dominant factors that influence the changes in rice yield and SOC sequestration were identified. Four Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios (RCPs 2.6, 4.5, 6.0, and 8.5) and Sixteen General Circulation Models under four future time periods; near future (2020–2039), mid future (2040–2059), far future (2060–2079), and very far future (2080–2099) from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) were used as future climate projections. The findings revealed that climate change will impact rice yields positively, which will benefit farmers, especially in rain-fed areas, by +2.6% (RCP8.5: 2080–2099) to +22.7% (RCP6.0: 2080–2099). Rice yields in all case tend to increase significantly by +0.7% (RCP8.5: 2060–2079) to +18.8% (RCP6.0: 2080–2099), with the exception of 2080–2099 under RCP8.5, which results in a decline of rice yield by −8.4%. The precipitation is the most important factor for rice yield in this area. Although rising temperatures will bring a slight rice yield reduction, its impact will be negated by large amounts of increased CO2 concentration and precipitation. Conversely, SOC decreased significantly in all time periods. The highest decreased SOC was a -32.0% decline under RCP8.5 in the very far future. This is because rises in temperature and precipitation, with precipitation being the most important driver, negated the enrichment of CO2 fertilization, resulting in accelerated SOC decomposition rates, which may increase nitrogen availability to the soil and increase yield.

Keywords: Climate change EPIC model Rice Soil organic carbon Thailand
Agricultural Systems 164 (2018) 58–70

 

โครงการ

โครงการบรรเทาการปลดปล่อยก๊าชเรือนกระจก จากภาคเกษตรด้วยสารยับยั้งไนตริฟิเคชั่น
ชุดโครงการพัฒนาเทคโนโลยีด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของประเทศไทย
โครงการพัฒนาโมเดลต้นแบบ การจัดการขยะชุมชนต้านภัยโลกร้อนระดับจังหวัด
โครงการพัฒนาดัชนีความร้อน และการประยุกต์ใช้ศึกษาคลื่นความร้อนในประเทศไทย
ซอฟต์แวร์ประมวลผลปริมาณคาร์บอนในป่าและต้นไม้
ชุดโครงการศึกษาความตระหนักรู้และการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของประเทศไทยในบริบทของความตกลงปารีส

เครื่องมือ

โปรแกรมประมวลผลดัชนีความร้อน สำหรับประเทศไทย
โปรแกรมการวิเคราะห์ และประมวลผลดัชนีความล่อแหลมจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และภัยพิบัติในระดับจังหวัดและท้องถิ่น
ระบบเตือนภัยความร้อนและหมอกควัน
MCCAI ดัชนีการดำเนินงานด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของเทศบาล
GHG-3Rs
แบบสอบถามออนไลน์: CCAI

ดัชนี

Ncar
Ncar
SOI Annual
Multivariate ENSO
Indian Summer and Western North Pacific Monsoon Index
Blank

ปริมาณคาร์บอน

ปริมาณคาร์บอน
ปริมาณคาร์บอนทั่วโลก
index-carbon
Carbon Market
Point Carbon
Blank

ภูมิปัญญา

Biogas
ภูมิปัญญา
ระบบข้อมูลพื้นที่สีเขียวและป่านิเวศในเมือง
โครงการศึกษาผลกระทบ จากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อยางพาราในประเทศไทย
Blank
Blank