Priori%za%on of Investment in Climate-Smart Agriculture - PowerPoint PPT Presentation

Priori%za%on ¡of ¡Investment ¡in ¡ Climate-­‑Smart ¡Agriculture ¡ ¡ Alex ¡Dunne; ¡ CCAFS ¡

Overview ¡ • Mo#va#on ¡ – Quan%ta%ve ¡planning ¡tools ¡for ¡agricultural ¡planning ¡with ¡climate ¡change ¡ – Bo;om-­‑up, ¡bio-­‑economic, ¡data-­‑driven ¡approaches ¡to ¡support: ¡ ¡ • Regional ¡scenario ¡building ¡ • Facilitated ¡policy ¡decision ¡making ¡ ¡ • Methodology ¡and ¡Model ¡Structure ¡ – Model ¡Objec%ves ¡ – Crops ¡and ¡Technology ¡Characterisa%on ¡ – Spa%ally ¡Explicit ¡and ¡Dynamic ¡Land-­‑Use ¡Model ¡ – Handling ¡Long-­‑run ¡Climate ¡Uncertainty ¡ ¡ – Imports, ¡Exports ¡and ¡Domes%c ¡Markets ¡ ¡ • Demonstra#on ¡Model ¡Outputs ¡ – Case ¡Study ¡Applica%on: ¡Bihar, ¡India ¡ • Summary ¡

Mo%va%on ¡ Quan#ta#ve ¡decision ¡support ¡tools ¡for ¡development ¡of ¡NAPA ¡and ¡NAP ¡ Source: ¡Kissinger ¡G, ¡Lee ¡D. ¡2013. ¡CCAFS ¡Report ¡No. ¡10. ¡

Model ¡Objec%ves ¡ 1. Iden#fy ¡agricultural ¡development ¡pathways ¡and ¡associated ¡land-­‑use ¡plans ¡ that ¡are ¡robust ¡against ¡future ¡climate ¡change ¡with ¡regard ¡to ¡food ¡security, ¡ employment ¡and ¡incomes. ¡ 2. Support ¡ planned-­‑adapta)on ¡ by ¡incorpora%ng ¡quan%ta%ve ¡climate-­‑change ¡ scenarios ¡explicitly ¡within ¡planning ¡process ¡ 3. Priori#ze ¡investments ¡ in ¡crop ¡and ¡produc%on ¡technologies ¡ • What ¡crops ¡should ¡be ¡cul%vated? ¡ • What ¡produc%on ¡technologies ¡should ¡be ¡invested ¡in? ¡ • Where ¡should ¡investments ¡be ¡targeted? ¡ • When ¡should ¡investments ¡be ¡made ? ¡ ¡ ¡ 4. Iden#fy ¡and ¡locate ¡impact ¡ of ¡investment, ¡climate ¡change ¡and ¡adapta%on ¡on: ¡ • Produc%on ¡– ¡Tonnage ¡and ¡calorific ¡terms ¡ • Resource ¡use ¡– ¡Water, ¡Fer%lizer ¡ + ¡Explore ¡Tradeoffs ¡ • Economic ¡– ¡Employment ¡and ¡Incomes ¡ • Emissions ¡from ¡agriculture ¡

Model ¡Objec%ves ¡

Crops ¡and ¡Technology ¡ Characterisa%on ¡ 1. Monsoon ¡Rice ¡ 1. Current ¡Rainfed ¡Technology ¡ ¡ 2. Monsoon ¡Maize ¡ 2. Current ¡Irrigated ¡Technology ¡ 3. Winter ¡Wheat ¡ 3. Improved ¡Rainfed ¡Technology ¡ 4. Winter ¡Maize ¡ 4. Low ¡Input ¡Intensifica#on ¡ × ¡ 5. Winter ¡Mustard ¡ 5. Moderate ¡Input ¡Intensifica#on ¡ 6. Winter ¡Lathyrus ¡ 6. High ¡Input ¡Intensifica#on ¡ 7. Winter ¡Gram ¡ 7. Climate ¡Smart ¡-­‑ ¡Low ¡Level ¡ 8. Winter ¡Len#l ¡ 8. Climate ¡Smart ¡-­‑ ¡Medium ¡Level ¡ 9. Summer ¡Maize ¡ 9. Climate ¡Smart ¡-­‑ ¡High ¡Level ¡ 10. Summer ¡Moong ¡ 10. Climate ¡Smart ¡-­‑ ¡Very ¡High ¡Level ¡ • Inputs ¡and ¡outputs ¡(i.e. ¡yields, ¡emission) ¡for ¡each ¡crop-­‑technology ¡derived ¡ • Dynamic ¡future ¡parameters ¡modelled ¡taking ¡into ¡account ¡climate ¡change ¡ • Spa#ally-­‑explicit ¡database ¡of ¡crop ¡and ¡technology ¡poten%al ¡

Data: ¡(2) ¡Produc%on ¡Cost ¡Model ¡ Detailed ¡produc#on ¡cost ¡model ¡linked ¡to ¡biophysical ¡database ¡ ¡ Seed ¡ Fer%lizer ¡ Manure ¡ Livestock ¡ ¡ Pump ¡Energy ¡ ¡ Nutrient ¡Inputs ¡ Ground ¡ ¡ Water ¡ Residues ¡ ¡ Crop ¡ Canal ¡ ¡ + ¡ Biocide ¡ Main ¡Crop ¡Product ¡ Technology ¡ ¡ Family ¡ Labour ¡ ¡ Land ¡Unit ¡ Wage ¡ ¡ Machine ¡ ¡ Advanced ¡ ¡ ¡ Technology ¡Costs ¡ Annualised ¡Fixed ¡Costs ¡ ¡ Produces ¡spa#ally ¡distributed ¡supply-­‑curve ¡suppor#ng ¡ iden#fica#on ¡of ¡lowest-­‑cost ¡produc#on ¡loca#ons ¡

Impact ¡of ¡Climate ¡Change ¡ Changes ¡to ¡yields ¡rela#ve ¡to ¡2010 ¡baseline ¡ Yield ¡Impact ¡(-­‑%) ¡ ¡Crop ¡ 2020 ¡ 2050 ¡ 2080 ¡ Wheat 1 ¡ 0.6 ¡ 1.9 ¡ 6.9 ¡ Rice 1 ¡ 1.0 ¡ 2.1 ¡ 7.1 ¡ Mustard 2 ¡ 0.0 ¡ 3.3 ¡ 12.4 ¡ Maize 1 ¡ 0.2 ¡ 6.5 ¡ 14.5 ¡ Gram 3 ¡ 0.2 ¡ 6.5 ¡ 14.5 ¡ Len%l 3 ¡ 0.2 ¡ 6.5 ¡ 14.5 ¡ Khesari 3 ¡ 0.2 ¡ 6.5 ¡ 14.5 ¡ Summer ¡Moong 3 ¡ 0.2 ¡ 6.5 ¡ 14.5 ¡ • Changes ¡to ¡precipita%on ¡impact ¡crop ¡water ¡requirement ¡(-­‑8%; ¡-­‑10%; ¡-­‑14%) ¡ • Warmer ¡climate ¡has ¡impact ¡on ¡agricultural ¡emissions ¡(+4%; ¡+12%; ¡+20%) ¡ • Only ¡climate ¡impacts ¡on ¡long ¡run ¡mean ¡not ¡variability ¡or ¡extremes ¡likelihood ¡ Source: ¡ 1,3: ¡Rosensweig ¡and ¡Iglesias, ¡1999; ¡2: ¡Boomiraj ¡et ¡al., ¡2010 ¡

Spa%al-­‑Dynamic ¡Land-­‑Use ¡Model ¡(1) ¡ Biophysical ¡Land-­‑Units ¡

Spa%al-­‑Dynamic ¡Land-­‑Use ¡Model ¡(2) ¡ Biophysical ¡Land-­‑Units ¡

Spa%al-­‑Dynamic ¡Land-­‑Use ¡Model ¡(3) ¡ Mul#-­‑Scale ¡Constraints ¡ State-­‑Level ¡Constraints ¡ District ¡Level ¡Constraints ¡ Land-­‑Unit ¡Constraints ¡ Domes%c ¡Market ¡Demand ¡ Water ¡Availability ¡ Land ¡Availability ¡ Export ¡Limits ¡ Labour ¡Availability ¡ Crop ¡Suitability ¡ Rate ¡of ¡Land-­‑Use ¡Change ¡ Technological ¡Suitability ¡ Development ¡Targets ¡ Farm-­‑Size ¡Technology ¡Access ¡ Produc%on ¡Area ¡Protec%on ¡ Land-­‑Units ¡broken ¡down ¡further ¡ by ¡rainfed/irrigated ¡area ¡and ¡ farm-­‑size ¡categories ¡

Import-­‑Export ¡and ¡Domes%c ¡Markets ¡ Analysis ¡of ¡food ¡security ¡and ¡income ¡measures ¡requires ¡us ¡to ¡consider ¡the ¡ role ¡of ¡import ¡and ¡export ¡markets ¡and ¡market-­‑price ¡effects ¡ Exports ¡at ¡farm-­‑harvest ¡price ¡ ($.t -­‑1 ) ¡ ($.t -­‑1 ) ¡ S ¡ ¡ S ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ C ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ C ¡ P* ¡ P* ¡ ¡ ¡EX ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡D ¡ ¡ ¡ ¡IM ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡D ¡ D D (t) ¡ (t) ¡ DM* ¡ DM* ¡ Imports ¡at ¡retail ¡price ¡ Markets ¡Clear ¡at ¡balance ¡of ¡ ¡domes%c ¡ supply ¡+ ¡imports ¡and ¡domes%c ¡demand ¡+ ¡exports ¡ Exploring ¡ exposure ¡of ¡state ¡in ¡import ¡and ¡export ¡markets ¡is ¡a ¡key ¡target ¡for ¡future ¡work ¡

Example ¡Model ¡Outputs ¡(1) ¡ Produc#on ¡Growth: ¡BAU+ ¡ System ¡calibrated ¡to ¡ 2009/10 ¡produc%on ¡ pa;ern ¡

Example ¡Model ¡Outputs ¡(1) ¡ Produc#on ¡Growth: ¡BAU+ ¡

Example ¡Model ¡Outputs ¡(2) ¡ Priori#za#on ¡(kha) ¡ 2010-­‑20: ¡ ¡ Rabi-­‑ Rabi-­‑ Summer-­‑ Other ¡ Technology Kharif-­‑rice Rabi-­‑gram Total wheat mustard moong Crops ¡ Moderate ¡Input ¡Intensification 466 286 0 29 0 5 785 ¡ Improved ¡Rainfed ¡Technology 100 154 253 0 84 29 620 Climate ¡Smart ¡Agriculture ¡-­‑ ¡Very ¡High ¡Level 199 207 0 81 0 0 487 ¡ Climate ¡Smart ¡Agriculture ¡-­‑ ¡Medium ¡Level 173 221 4 0 0 15 413 ¡ Climate ¡Smart ¡Agriculture ¡-­‑ ¡Low ¡Level 146 0 10 0 0 4 160 Other ¡Technology 0 0 24 0 0 9 33 ¡ Total 1084 868 291 110 84 63 2500 ¡ 2020-­‑50: ¡ Rabi-­‑ Rabi-­‑ Rabi-­‑ Other ¡ Technology Kharif-­‑rice Rabi-­‑lentil Total wheat khesari mustard Crops Improved ¡Rainfed ¡Technology 2193 1445 552 333 149 135 4807 Moderate ¡Input ¡Intensification 433 558 0 0 0 188 1179 Climate ¡Smart ¡Agriculture ¡-­‑ ¡Low ¡Level 186 617 17 0 97 25 943 Climate ¡Smart ¡Agriculture ¡-­‑ ¡Medium ¡Level 210 270 0 0 16 19 516 Current ¡Rainfed ¡Technology ¡ 28 0 0 0 0 7 35 Other ¡Technology 0 11 0 0 9 1 20 Total 3050 2901 569 333 271 375 7500

Example ¡Model ¡Outputs ¡(3) ¡ 2010-­‑20 ¡Target ¡Loca#ons ¡(kha) ¡ District Rice Wheat Maize Pulses Oil ¡Crop Total Jamui 10 118 0 0 110 238 PurbChamp 54 103 0 12 0 169 Rohtas 28 114 4 3 0 149 Madhubani 114 25 0 7 0 147 Kishanganj 17 2 0 1 118 138 PashChamp 56 57 0 9 0 123 Aurangabad 12 100 0 0 0 113 Gaya 12 12 0 84 3 112 Bhagalpur 71 13 0 11 0 95 Bhabua 13 71 0 0 3 88 Supaul 42 36 0 5 0 84 Madhepura 24 44 0 8 0 75 Katihar 28 13 0 6 18 65 Sitamarhi 22 5 0 3 31 60 Muzaffarpur 43 13 0 4 0 60 Gopalganj 37 22 0 0 0 59 Others 283 334 0 100 8 726 Total 868 1084 4 254 291 2500 % ¡Coverage 67.4% 69.1% 100.0% 60.6% 97.2% 71.0%