Variability of climate-induced rice yields in northwest Bangladesh using multiple statistical modeling
Creators
- 1. Prince of Songkla University
- 2. Bangladesh University of Professionals
- 3. Begum Rokeya University
- 4. Mansoura University
- 5. King Khalid University
- 6. University of Burdwan
Description
Because of evident climatic variations and significant contribution to national food production, Bangladesh is a climate extreme hotspot region of examination for climatic consequences for rice (Oryza Sativa) crop production. This study intends to explore the variability of climatic variables (e.g., variations in mean temperature, rainfall, relative humidity, and sunshine duration) with rice yields (e.g., Aus, Aman, and Boro rice varieties) in northwest Bangladesh. The modified Mann–Kendall test, Theil–Sen slope estimator, and multiple linear regression (MLR) modeling were used to estimate the association among these factors. Heteroskedasticity and autocorrelation constant standard error (HAC) and feasible generalized least square (FGLS) technique were adopted to measure the climate-rice crop nexus using the regional level dataset for 1976–2015. Furthermore, the spatiotemporal variation of rice yield trends with climatic variables was mapped and assessed by the coefficient of variation. The results show that observed temperature and humidity trends were beneficial for Aus and Aman yields but not Boro yields. In contrast, observed rainfall and sunshine trends were negative for all three rice seasons. The outcomes of the MLR model explained 67%, 92%, and 83% of the variability in Aus, Aman, and Boro rice yields in the study region. The model outcomes showed that humidity and rainfall have negatively affected Aus and Aman rice crops, while temperature and rainfall positively influence Boro rice yield. Regarding the climate change issues and safeguarding food safety at the regional level, the concerned authorities should provide substantial attention to improving heat and drought-tolerance high-yielding varieties against climate effects on Aus and Aman rice varieties.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
نظرًا للتغيرات المناخية الواضحة والمساهمة الكبيرة في الإنتاج الغذائي الوطني، تعد بنغلاديش منطقة ساخنة شديدة المناخ لفحص الآثار المناخية على إنتاج محاصيل الأرز (أوريزا ساتيفا). تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف تقلب المتغيرات المناخية (على سبيل المثال، الاختلافات في متوسط درجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة النسبية ومدة أشعة الشمس) مع غلة الأرز (على سبيل المثال، أصناف أرز أستراليا وأمان وبورو) في شمال غرب بنغلاديش. تم استخدام اختبار مان- كيندال المعدل، ومقدر ميل ثيل- سين، ونمذجة الانحدار الخطي المتعدد (MLR) لتقدير الارتباط بين هذه العوامل. تم اعتماد المرونة المتغايرة والخطأ المعياري الثابت للارتباط الذاتي (HAC) وتقنية المربعات الأقل عمومية (FGLS) لقياس العلاقة بين محاصيل المناخ والأرز باستخدام مجموعة البيانات على المستوى الإقليمي للفترة 1976–2015. علاوة على ذلك، تم تعيين وتقييم التباين المكاني والزماني لاتجاهات غلة الأرز مع المتغيرات المناخية من خلال معامل التباين. تظهر النتائج أن اتجاهات درجة الحرارة والرطوبة المرصودة كانت مفيدة لمحاصيل Aus و Aman ولكن ليس محاصيل Boro. على النقيض من ذلك، كانت اتجاهات هطول الأمطار وأشعة الشمس المرصودة سلبية لجميع مواسم الأرز الثلاثة. أوضحت نتائج نموذج MLR 67 ٪ و 92 ٪ و 83 ٪ من التباين في غلة أرز AUS و Aman و Boro في منطقة الدراسة. أظهرت نتائج النموذج أن الرطوبة وهطول الأمطار قد أثرت سلبًا على محاصيل الأرز في أستراليا وأمان، في حين أن درجة الحرارة وهطول الأمطار يؤثران بشكل إيجابي على غلة أرز بورو. فيما يتعلق بقضايا تغير المناخ وحماية سلامة الأغذية على المستوى الإقليمي، يجب على السلطات المعنية إيلاء اهتمام كبير لتحسين الأصناف عالية الغلة التي تتحمل الحرارة والجفاف ضد الآثار المناخية على أصناف أرز أستراليا وأمان.Translated Description (French)
En raison des variations climatiques évidentes et de la contribution significative à la production alimentaire nationale, le Bangladesh est une région d'examen des conséquences climatiques pour la production de riz (Oryza Sativa). Cette étude vise à explorer la variabilité des variables climatiques (par exemple, les variations de la température moyenne, des précipitations, de l'humidité relative et de la durée d'ensoleillement) avec les rendements en riz (par exemple, les variétés de riz Aus, Aman et Boro) dans le nord-ouest du Bangladesh. Le test de Mann–Kendall modifié, l'estimateur de pente de Theil–Sen et la modélisation par régression linéaire multiple (MLR) ont été utilisés pour estimer l'association entre ces facteurs. L'hétéroskédasticité et l'erreur standard constante d'autocorrélation (HAC) et la technique faisable des moindres carrés généralisés (FGLS) ont été adoptées pour mesurer le lien entre le climat et les cultures de riz à l'aide de l'ensemble de données au niveau régional pour 1976–2015. En outre, la variation spatio-temporelle des tendances du rendement du riz avec les variables climatiques a été cartographiée et évaluée par le coefficient de variation. Les résultats montrent que les tendances observées en matière de température et d'humidité ont été bénéfiques pour les rendements Aus et Aman, mais pas pour les rendements Boro. En revanche, les tendances observées en matière de précipitations et d'ensoleillement ont été négatives pour les trois saisons du riz. Les résultats du modèle MLR expliquent 67 %, 92 % et 83 % de la variabilité des rendements en riz Aus, Aman et Boro dans la région étudiée. Les résultats du modèle ont montré que l'humidité et les précipitations ont eu un impact négatif sur les cultures de riz Aus et Aman, tandis que la température et les précipitations ont une influence positive sur le rendement du riz Boro. En ce qui concerne les questions de changement climatique et la sauvegarde de la sécurité alimentaire au niveau régional, les autorités concernées devraient accorder une attention considérable à l'amélioration des variétés à haut rendement tolérantes à la chaleur et à la sécheresse contre les effets climatiques sur les variétés de riz Aus et Aman.Translated Description (Spanish)
Debido a las evidentes variaciones climáticas y a la importante contribución a la producción nacional de alimentos, Bangladesh es una región climáticamente crítica para examinar las consecuencias climáticas para la producción de cultivos de arroz (Oryza Sativa). Este estudio pretende explorar la variabilidad de las variables climáticas (por ejemplo, variaciones en la temperatura media, las precipitaciones, la humedad relativa y la duración del sol) con los rendimientos de arroz (por ejemplo, las variedades de arroz AUS, aman y Boro) en el noroeste de Bangladesh. La prueba de Mann–Kendall modificada, el estimador de pendiente de Theil–Sen y el modelado de regresión lineal múltiple (MLR) se utilizaron para estimar la asociación entre estos factores. Se adoptó la técnica de heterocedasticidad y error estándar constante de autocorrelación (hac) y mínimos cuadrados generalizados factibles (FGLS) para medir el nexo clima-arroz utilizando el conjunto de datos a nivel regional para 1976–2015. Además, se mapeó y evaluó la variación espaciotemporal de las tendencias de rendimiento del arroz con variables climáticas mediante el coeficiente de variación. Los resultados muestran que las tendencias observadas de temperatura y humedad fueron beneficiosas para los rendimientos de AUS y aman, pero no para los rendimientos de Boro. Por el contrario, las tendencias observadas de precipitaciones y sol fueron negativas para las tres temporadas de arroz. Los resultados del modelo MLR explicaron el 67%, 92% y 83% de la variabilidad en los rendimientos de arroz AUS, aman y Boro en la región de estudio. Los resultados del modelo mostraron que la humedad y las precipitaciones han afectado negativamente a los cultivos de arroz AUS y aman, mientras que la temperatura y las precipitaciones influyen positivamente en el rendimiento del arroz Boro. Con respecto a los problemas del cambio climático y la salvaguardia de la seguridad alimentaria a nivel regional, las autoridades competentes deben prestar una atención sustancial a la mejora de las variedades de alto rendimiento tolerantes al calor y la sequía frente a los efectos climáticos en las variedades de arroz AUS y aman.Files
latest.pdf.pdf
Files
(991.6 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:40473136f3f595f12d229fba3a07abcb
|
991.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقلب غلة الأرز الناجم عن المناخ في شمال غرب بنغلاديش باستخدام نماذج إحصائية متعددة
- Translated title (French)
- Variabilité des rendements de riz induits par le climat dans le nord-ouest du Bangladesh à l'aide de plusieurs modèles statistiques
- Translated title (Spanish)
- Variabilidad de los rendimientos de arroz inducidos por el clima en el noroeste de Bangladesh utilizando modelos estadísticos múltiples
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4226343027
- DOI
- 10.1007/s00704-021-03909-1
References
- https://openalex.org/W1563279832
- https://openalex.org/W1966585423
- https://openalex.org/W1979713203
- https://openalex.org/W1988902793
- https://openalex.org/W2008634009
- https://openalex.org/W2013945336
- https://openalex.org/W2014700542
- https://openalex.org/W2016006311
- https://openalex.org/W2018764772
- https://openalex.org/W2023756488
- https://openalex.org/W2056077960
- https://openalex.org/W2063463235
- https://openalex.org/W2066122301
- https://openalex.org/W2073590679
- https://openalex.org/W2101555114
- https://openalex.org/W2124379907
- https://openalex.org/W2145588610
- https://openalex.org/W2148001371
- https://openalex.org/W2318680928
- https://openalex.org/W2321115672
- https://openalex.org/W2486409526
- https://openalex.org/W2521634979
- https://openalex.org/W2756985439
- https://openalex.org/W2776240795
- https://openalex.org/W2791138313
- https://openalex.org/W2906733346
- https://openalex.org/W2914557859
- https://openalex.org/W2916907321
- https://openalex.org/W2938380654
- https://openalex.org/W2955744471
- https://openalex.org/W2959429565
- https://openalex.org/W2981361022
- https://openalex.org/W3011264756
- https://openalex.org/W3017073826
- https://openalex.org/W3025132029
- https://openalex.org/W3034721876
- https://openalex.org/W3038061982
- https://openalex.org/W3038159662
- https://openalex.org/W3041129704
- https://openalex.org/W3090354527
- https://openalex.org/W3090709955
- https://openalex.org/W3134957427
- https://openalex.org/W3135114825
- https://openalex.org/W3136240705
- https://openalex.org/W3162895377
- https://openalex.org/W3208091689
- https://openalex.org/W952970313