Methode II

Methode II, module agro-hydrologie

Berekening van de fysieke gewasopbrengst voor een individueel jaar

agricommethode2a NHI en AGRICOM onderscheiden de schadecomponenten droogte, zout, verdrassing en inundatie. De opbrengstdepressiefracties worden in AGRICOM bepaald aan de hand van verdamping gegevens uit het NHI. De bepaling van de opbrengstdepressiefracties volgt de methode van PAWN-Volume XII (Abrahamse et.al., 1982).

Gegeven de opbrengstdepressiefracties worden in deze module de actuele fysieke gewasopbrengsten bepaald volgens de methode ontwikkeld in PAWN-II, beschreven in de rapportage door LEI/WL, 1986. Deze methode wordt hieronder kort weergegeven.

Invoergegevens zijn:

  • verdamping per plot en tijdstap, die wordt omgezet in de overlevingsfracties per plot, per decade (getal tussen 0 en 1)
  • de schadefracties per plot, per tijdstap
  • de resterende opbrengst per gewas, per tijdstap, die aangeeft welk deel van het gewas nog tot opbrengst moet komen. Dit is een dimensieloze grootheid (getal tussen 0 en 1).
  • het areaal per plot (ha)
  • de potentiële fysieke gewasopbrengsten per gewas in het basisjaar (kg/ha)
  • de bijbehorende totale potentiële gewasverdamping per gewas (in mm) in het basisjaar en voor alle berekeningsjaren

Berekening:

Gegeven de potentiële fysieke gewasopbrengst in het basisjaar in kg/ha en de verhoudingen van potentiële gewasverdampingen, wordt de potentiële fysieke gewasopbrengst voor alle berekeningsjaren bepaald. Op basis van de overlevingsfracties per plot en de ‘remaining yield’ wordt de totale opbrengstdepressiefractie bepaald. Vervolgens wordt de actuele fysieke gewasopbrengst in kg berekend.

Voor plot iplot, met gewas icrop, wordt de totale opbrengstdepressiefractie als volgt bepaald:

  • damage_frac (iplot,t) = remain_yield_(icrop,t) * (surv_frac(iplot,t-1)-surv_f¬rac(i¬p¬lot,t))
  • tot_dam_fract (iplot) = som over t (damage_frac(iplot,t))

Hierin is de betekenis van de variabelen als volgt:

  • t is de tijdstapindex binnen een jaar
  • surv_frac geeft de overlevingsfractie per plot, per tijdstap.
  • remain_yield geeft welk deel van het gewas nog tot opbrengst moet komen.
  • damage_frac geeft de opbrengstdepressiefractie in tijdstap t aan;
  • tot_dam_frac is de totale opbrengstdepressiefractie.

De totale opbrengstdepressiefractie kan nooit groter worden dan 1.

De volgende extra NHI-uitvoervariabelen worden gedefinieerd:

  • ddfrac(iplot,t) = droogteschade component in tijdstap t voor plot iplot
  • sdfrac(iplot,t) = zoutschade component in tijdstap t voor plot iplot
  • idfrac(iplot,t) = inundatieschade component in tijdstap t voor plot iplot
  • vdfrac(iplot,t) = verdrassingsschade component in tijdstap t voor plot iplot

Hiermee wordt de totale schade per component bepaald door:

  • tot_frac(iplot,t) = ddfrac(iplot),t) + sdfrac(iplot,t) + idfrac(iplot,t) + udfrac(ip¬lot,t)

Als tot_frac(iplot,t) gelijk is aan nul zijn ook de afzonderlijke schadecomponenten gelijk aan nul. Als tot_frac(iplot.t) groter is dan nul geldt:

  • drought_dam (iplot,t) = ddfrac(iplot,t) / tot_frac(iplot,t) * damage_frac(iplot,t)
  • salt_dam (iplot,t) = sdfrac(iplot,t) / tot_frac(iplot,t) * damage_frac(iplot,t)
  • inun_dam (iplot,t) = idfrac(iplot,t) / tot_frac(iplot,t) * damage_frac(iplot,t)
  • verdras_dam (iplot,t) = vdfrac(iplot,t) / tot_frac(iplot,t) * damage_frac(iplot,t)

De totale opbrengstdepressiefracties voor de verschillende componenten volgen door de sommatie over de tijdstappen. De som van de schadefracties door droogte, zout, inundatie en verdrassing is uiteraard gelijk aan de totale schade berekend met de overlevingsfracties.

De potentiële fysieke opbrengst varieert per jaar, afhankelijk van een verdampingsfactor. De actuele fysieke gewasopbrengst wordt per jaar bepaald door de potentiële fysieke gewasopbrengst van dat jaar te reduceren met het opbrengstdepres¬siepercentage. (Zie ook LEI/WL, 1986).

Voor gewas icrop wordt de potentiële fysieke opbrengst bepaald door:

  • verdamp_fact (icrop) = tot_verdamp (icrop) / tot_verdamp_basisjaar (icrop)
  • pot_fys_opbr (icrop) = verdamp_fact (icrop) * pot_fys_opbr_basisjaar (icrop)

Er wordt dus één verdampingsfactor per gewas per jaar gebruikt, zodat de potentiële fysieke opbrengst onafhankelijk is van de lokatie. De regionale spreiding wordt dus in de potentiële fysieke opbrengst buiten beschouwing gelaten; via de opbrengstdepressiefracties (die wel lokatie-afhankelijk zijn) worden de actuele fysieke opbrengsten bepaald.

De actuele fysieke opbrengst wordt per plot iplot, en gewas icrop, bepaald door:

  • act_fys_opbr (iplot) = pot_fys_opbr (icrop) * ( 1 - tot_dam_frac(iplot) )

De betekenis van de variabelen is als volgt:

  • verdamp_fact is de verdampingsfactor per gewas ten opzichte van het basisjaar.
  • tot_verdamp is de totale potentiële verdamping van een gewas in een gegeven berekeningsjaar
  • tot_verdamp_basisjaar is de totale potentiële verdamping van een gewas in het basisjaar
  • pot_fys_opbr is de potentiële fysieke opbrengst per gewas in kg/ha
  • act_fys_opbr is de actuele fysieke opbrengst per plot in kg/ha
  • tot_dam_frac is de totale opbrengstdepressiefractie.

Bij de verdere uitwerking is rekening gehouden met gewaspatronen (gewasrotatie) bestaande uit meerdere gewassen, en met mogelijk meer dan één simulatiejaar.

De resultaten bestaan uit:

  • de potentiële fysieke gewasopbrengsten per gewas, voor alle berekeningsjaren
  • de opbrengstdepressiefracties per tijdstip, per district gemiddeld.
  • de (totale) opbrengstdepressiefracties en de actuele fysieke gewasopbrengst (in kg/ha) per plot en per gewas, voor alle berekeningsjaren. <
  • totalen per berekeningsjaar, per district en totalen over alle districten van de actuele fysieke gewasopbrengst in kg (door de actuele gewasopbrengsten in kg/ha per plot te vermenigvuldigen met het plotareaal en op te tellen per district).

Methode II, module agro-economie

Berekening van gewaswaarde voor een individueel jaar

agricommethode2bDe prijs van een gewas en de gevraagde hoeveelheid hangen samen volgens een relatie die de vraagcurve van het gewas beschrijft. Door hierin de geproduceerde hoeveelheid in te vullen volgt de prijs (bij marktevenwicht). Er wordt uitgegaan van een uniforme prijs (geldig voor alle districten); bij gewassen waar de prijzen niet uitsluitend door het marktmechanisme bepaald worden, maar bijvoorbeeld op landelijke of Europese schaal door overheden ondersteund worden, moet een aangepaste elasticiteit gebruikt worden. Een vaste prijs wordt bewerkstelligd door een oneindig grote elasticiteit te definiëren.

Invoergegevens:

  • de prijselasticiteit per gewas
  • de prijs per kg van het gewas in het basisjaar
  • de actuele fysieke gewasopbrengst (kg) in het basisjaar (totaal voor alle districten)
  • de onder b) berekende actuele fysieke gewasopbrengsten (kg) (totaal voor alle districten) - de plotarealen (ha)
  • de relatie plot - gewaspatroon - gewas

De prijs van het gewas (€/kg) in een berekeningsjaar wordt berekend door:

agricommethode2formule

waarin:

  • elast = de prijselasticiteit van het gewas
  • prijs_basisjaar = de prijs van het gewas in het basisjaar (€/kg)
  • prijs_jaar_i = de prijs van het gewas in jaar i (€/kg)
  • opbrengst_jaar_i = de actuele fysieke gewasopbrengst in jaar i (kg)
  • opbrengst_basisjaar = de actuele fysieke gewasopbrengst in het basisjaar (kg)

De gewaswaarde in een berekeningsjaar (in €/ha) volgt uit het product van de prijs in dat jaar (€/kg) en de potentiële fysieke opbrengst (kg/ha). Dit wordt per plot uitgerekend, en tevens worden de gemiddelde gewaswaarden per gewas (gemiddeld over alle districten) bepaald in €/ha. De financiële opbrengstderving wordt bepaald als het product van de prijs in dat jaar en het verschil van potentiële en actuele productie.

De hierboven beschreven methode is ontwikkeld in PAWN-II en ook beschreven in de rapportage door LEI/WL, 1986.

De resultaten bestaan uit:

  • de prijs per kg en de gemiddelde gewaswaarde in €/ha per gewas voor alle berekenings¬jaren (gemiddeld over alle districten en per district; tevens gemiddelden over alle berekeningsjaren).
  • de gewaswaarde (€/ha) per gewas per plot
  • de opgetreden financiële opbrengstderving (€)