Published June 22, 2023
| Version v1
Publication
Open
Simulated effects of climate change on green gram production in Kitui County, Kenya
- 1. International Institute of Tropical Agriculture
- 2. University of Nairobi
- 3. Food and Agriculture Organization of the United Nations
- 4. South Eastern Kenya University
Description
This study purposed to evaluate the impact of climate change on green gram yield, biomass and days to maturity under the baseline and future climate scenarios in Kitui County, Kenya. A field experiment was conducted during the March–April–May (MAM) and October–November–December (OND) planting seasons of 2018 and 2019 in the South Eastern Kenya University (SEKU) farm. Data on soil physical and chemical properties, daily climate data on rainfall, maximum and minimum temperature, and solar radiation, and green gram phenology dates were collected from the site and used in the calibration and validation of the APSIM model for four varieties of green gram, namely Biashara, Tosha, N26, and KS20 varieties. The calibrated green gram model captured the observed yield, biomass and days to maturity of the four varieties of green gram well. The calibrated green gram model was used to simulate the effects of climate change using daily climate data from an equal-weight ensemble of the nine CORDEX RCA4 models under the baseline scenario (1971 to 2000), and the future RCP 4.5 and 8.5 scenarios (2021 to 2050). During the MAM and OND seasons, a statistically significant decline in yield, biomass, and days to maturity is expected under both the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. The high variability in rainfall amount under both the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios will translate to a lower yield and biomass. The increase in temperature under both the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios will reduce the days to maturity for green grams in Kitui County. A decline in green gram yield is expected under future climate scenarios in one of the highly suitable zones for Kitui County, Kenya. Given that the government aims to revive farming in the ASALs by promoting climate-smart agriculture through planting drought-resistance crops, there is a need to develop green gram varieties which are more tolerant to the expected change in climate.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير تغير المناخ على محصول الغرام الأخضر والكتلة الحيوية والأيام حتى النضج في إطار سيناريوهات المناخ الأساسية والمستقبلية في مقاطعة كيتوي، كينيا. أجريت تجربة ميدانية خلال مواسم الزراعة في مارس وأبريل ومايو (MAM) وأكتوبر ونوفمبر وديسمبر (OND) لعامي 2018 و 2019 في مزرعة جامعة جنوب شرق كينيا (SEKU). تم جمع البيانات عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة، والبيانات المناخية اليومية عن هطول الأمطار، ودرجة الحرارة القصوى والدنيا، والإشعاع الشمسي، وتواريخ فينولوجيا الغرام الأخضر من الموقع واستخدامها في معايرة والتحقق من صحة نموذج APSIM لأربعة أنواع من الغرام الأخضر، وهي Biashara و Tosha و N26 و KS20. التقط نموذج الغرام الأخضر المعاير المحصول الملحوظ والكتلة الحيوية والأيام حتى النضج للأصناف الأربعة من بئر الغرام الأخضر. تم استخدام نموذج الغرام الأخضر المعاير لمحاكاة آثار تغير المناخ باستخدام بيانات المناخ اليومية من مجموعة متساوية الوزن من نماذج CORDEX RCA4 التسعة في إطار السيناريو الأساسي (1971 إلى 2000)، وسيناريوهات RCP 4.5 و 8.5 المستقبلية (2021 إلى 2050). خلال موسمي MAM و OND، من المتوقع حدوث انخفاض كبير إحصائيًا في العائد والكتلة الحيوية والأيام حتى النضج في كل من سيناريو RCP 4.5 و RCP 8.5. سيترجم التباين الكبير في كمية هطول الأمطار في إطار كل من سيناريو RCP 4.5 و RCP 8.5 إلى انخفاض العائد والكتلة الحيوية. ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة في إطار سيناريوهين RCP 4.5 و RCP 8.5 إلى تقليل الأيام حتى النضج للجرام الأخضر في مقاطعة كيتوي. من المتوقع حدوث انخفاض في محصول الغرام الأخضر في ظل سيناريوهات المناخ المستقبلية في واحدة من المناطق المناسبة للغاية لمقاطعة كيتوي، كينيا. وبالنظر إلى أن الحكومة تهدف إلى إحياء الزراعة في المناطق الساحلية والساحلية من خلال تعزيز الزراعة الذكية مناخياً من خلال زراعة محاصيل مقاومة للجفاف، فإن هناك حاجة إلى تطوير أصناف من الغرامات الخضراء أكثر تحملاً للتغير المتوقع في المناخ.Translated Description (French)
Cette étude avait pour but d'évaluer l'impact du changement climatique sur le rendement en grammes verts, la biomasse et les jours jusqu'à la maturité dans le cadre des scénarios climatiques de référence et futurs dans le comté de Kitui, au Kenya. Une expérience sur le terrain a été menée pendant les saisons de plantation de mars-avril-mai (MAM) et octobre-novembre-décembre (OND) de 2018 et 2019 dans la ferme de la South Eastern Kenya University (SEKU). Les données sur les propriétés physiques et chimiques du sol, les données climatiques quotidiennes sur les précipitations, les températures maximale et minimale, le rayonnement solaire et les dates de phénologie du gramme vert ont été collectées sur le site et utilisées dans l'étalonnage et la validation du modèle APSIM pour quatre variétés de gramme vert, à savoir Biashara, Tosha, N26 et KS20. Le modèle de gramme vert calibré a capturé le rendement observé, la biomasse et les jours jusqu'à la maturité des quatre variétés de puits de gramme vert. Le modèle de gramme vert calibré a été utilisé pour simuler les effets du changement climatique en utilisant les données climatiques quotidiennes d'un ensemble de poids égal des neuf modèles CORDEX RCA4 dans le scénario de référence (1971 à 2000) et les futurs scénarios RCP 4.5 et 8.5 (2021 à 2050). Pendant les saisons MAM et OND, une baisse statistiquement significative du rendement, de la biomasse et des jours avant maturité est attendue dans les scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5. La grande variabilité de la quantité de précipitations dans les scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5 se traduira par un rendement et une biomasse plus faibles. L'augmentation de la température dans les scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5 réduira les jours jusqu'à maturité pour les grammes verts dans le comté de Kitui. Une baisse du rendement en grammes verts est attendue dans les scénarios climatiques futurs dans l'une des zones hautement appropriées pour le comté de Kitui, au Kenya. Étant donné que le gouvernement vise à relancer l'agriculture dans les ASAL en promouvant une agriculture intelligente face au climat par la plantation de cultures résistantes à la sécheresse, il est nécessaire de développer des variétés de gramme vert plus tolérantes au changement climatique attendu.Translated Description (Spanish)
Este estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto del cambio climático en el rendimiento de los gramos verdes, la biomasa y los días hasta la madurez bajo la línea de base y los escenarios climáticos futuros en el condado de Kitui, Kenia. Se realizó un experimento de campo durante las temporadas de siembra de marzo-abril-mayo (MAM) y octubre-noviembre-diciembre (OND) de 2018 y 2019 en la granja de la Universidad del Sureste de Kenia (SEKU). Los datos sobre las propiedades físicas y químicas del suelo, los datos climáticos diarios sobre las precipitaciones, la temperatura máxima y mínima y la radiación solar, y las fechas de fenología del gramo verde se recopilaron en el sitio y se utilizaron en la calibración y validación del modelo APSIM para cuatro variedades de gramo verde, a saber, las variedades Biashara, Tosha, N26 y KS20. El modelo de gramo verde calibrado capturó el rendimiento observado, la biomasa y los días hasta la madurez de las cuatro variedades de pozo de gramo verde. El modelo de gramo verde calibrado se utilizó para simular los efectos del cambio climático utilizando datos climáticos diarios de un conjunto de igual peso de los nueve modelos CORDEX RCA4 bajo el escenario de referencia (1971 a 2000) y los futuros escenarios RCP 4.5 y 8.5 (2021 a 2050). Durante las temporadas MAM y OND, se espera una disminución estadísticamente significativa en el rendimiento, la biomasa y los días de madurez en los escenarios RCP 4.5 y RCP 8.5. La alta variabilidad en la cantidad de lluvia en los escenarios RCP 4.5 y RCP 8.5 se traducirá en un menor rendimiento y biomasa. El aumento de la temperatura en los escenarios RCP 4.5 y RCP 8.5 reducirá los días hasta la madurez de los gramos verdes en el condado de Kitui. Se espera una disminución en el rendimiento de gramos verdes en escenarios climáticos futuros en una de las zonas altamente adecuadas para el condado de Kitui, Kenia. Dado que el gobierno tiene como objetivo revivir la agricultura en las ASAL mediante la promoción de la agricultura climáticamente inteligente a través de la siembra de cultivos resistentes a la sequía, existe la necesidad de desarrollar variedades de gram verde que sean más tolerantes al cambio climático esperado.Files
pdf.pdf
Files
(2.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:8089c938a8d1d308ce2af0fe87e00231
|
2.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- محاكاة آثار تغير المناخ على إنتاج الغرام الأخضر في مقاطعة كيتوي، كينيا
- Translated title (French)
- Effets simulés du changement climatique sur la production de grammes verts dans le comté de Kitui, au Kenya
- Translated title (Spanish)
- Efectos simulados del cambio climático en la producción de gramíneas verdes en el condado de Kitui, Kenia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4381733523
- DOI
- 10.3389/fsufs.2023.1144663
References
- https://openalex.org/W1182682356
- https://openalex.org/W1499256377
- https://openalex.org/W1499752119
- https://openalex.org/W1573387757
- https://openalex.org/W1591812470
- https://openalex.org/W1856113404
- https://openalex.org/W1867005924
- https://openalex.org/W1912115992
- https://openalex.org/W1965285724
- https://openalex.org/W1972079725
- https://openalex.org/W1985479415
- https://openalex.org/W1995880739
- https://openalex.org/W2008428003
- https://openalex.org/W2018764772
- https://openalex.org/W2022451637
- https://openalex.org/W2028861950
- https://openalex.org/W2054620736
- https://openalex.org/W2062672971
- https://openalex.org/W2066043187
- https://openalex.org/W2074063924
- https://openalex.org/W2074089694
- https://openalex.org/W2083692522
- https://openalex.org/W2096043785
- https://openalex.org/W2103012613
- https://openalex.org/W2130294049
- https://openalex.org/W2139433647
- https://openalex.org/W2150660974
- https://openalex.org/W2151966504
- https://openalex.org/W2161174058
- https://openalex.org/W2167657683
- https://openalex.org/W2169743020
- https://openalex.org/W2171504899
- https://openalex.org/W2183553089
- https://openalex.org/W2184526641
- https://openalex.org/W2274926306
- https://openalex.org/W2318680928
- https://openalex.org/W2397400806
- https://openalex.org/W2469006089
- https://openalex.org/W2521020174
- https://openalex.org/W2547524307
- https://openalex.org/W2548053656
- https://openalex.org/W2560676992
- https://openalex.org/W2566171459
- https://openalex.org/W2586297355
- https://openalex.org/W2610238519
- https://openalex.org/W2787990554
- https://openalex.org/W2800360240
- https://openalex.org/W2805193850
- https://openalex.org/W2808620198
- https://openalex.org/W2895336946
- https://openalex.org/W2896186102
- https://openalex.org/W2899986803
- https://openalex.org/W2909201233
- https://openalex.org/W2913631090
- https://openalex.org/W2939474406
- https://openalex.org/W3005001178
- https://openalex.org/W3081410939
- https://openalex.org/W3083825350
- https://openalex.org/W3098378075
- https://openalex.org/W3165040188
- https://openalex.org/W3166686162
- https://openalex.org/W3171814761
- https://openalex.org/W3212268692
- https://openalex.org/W4206641702
- https://openalex.org/W4211011047
- https://openalex.org/W4231163536
- https://openalex.org/W4232239402
- https://openalex.org/W4285292209
- https://openalex.org/W4296819098
- https://openalex.org/W68028718