رقم المقالة : 140309021191246 زيارة : 228 الصفحة: -

نوع المخطوط: ابحاث

ارزیابی اقتصادی-زیست‌محیطی و تمایل به پرداخت باغ‌داران در استفاده از سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر

الموضوعات : فصلنامه علمی -پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی

محمود قاسمی نژاد رائینی ¹ , رستم فتحی ² , سامان آبدانان مهدی زاده ³ , مرتضی تاکی ⁴ , مصطفی مردانی ⁵

1 - Department of Agricultural Machinery and Mechanization, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran
2 - دانش آموخته دکترای دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
3 - هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
4 - گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان
5 - دانشگاه کشاوررزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

تاريخ الإرسال : 20 الجمعة , جمادى الأولى, 1446 تاريخ التأكيد : 09 السبت , شعبان, 1446 تاريخ الإصدار : 01 الخميس , محرم, 1447

الکلمات المفتاحية: تمایل به پرداخت, مکانیزاسیون, نسبت سود به هزینه, هوشمندسازی,

ملخص المقالة :

چکیده

مقدمه و هدف: بحران‌های زیست‌محیطی و تخریب منابع به‌طور قابل‌توجهی بر امنیت غذایی جهانی تأثیر گذاشته است. یکی از مراحل حیاتی در تولید کشاورزی استفاده از سموم شیمیایی است. در کشاورزی سنتی، معمولاً از سمپاش‌های با نرخ پاشش ثابت برای سم‌پاشی استفاده می‌شود که بدون توجه به تراکم محصول، سموم را به طور یکنواخت اعمال می‌کنند. این روش هزینه‌های اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجهی را به همراه دارد. برای افزایش بهره‌وری، کاهش اثرات زیست‌محیطی و کاهش هزینه‌ها، بهبود عملیات سم‌پاشی ضروری است. یکی از عوامل کلیدی در این زمینه، پذیرش فناوری نرخ متغیر سم‌پاشی است.

مواد و روش‌ها: در این تحقیق پس از محاسبه میزان صرفه‌جویی در مصرف سموم شیمیایی و بررسی هزینه سمپاشی در دو سناریوی استفاده از سمپاش نرخ متغیر و نرخ ثابت و همچنین محاسبه میزان اثرات زیست‌محیطی در این دو سناریو، برآورد تمایل به پرداخت کشاورزان در استفاده از فناوری نرخ متغیر و همچنین نسبت سود به هزینه با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی محاسبه شد.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که سم‌پاش نرخ متغیر توانست 46 درصد در مصرف سموم صرفه‌جویی ایجاد کند. میزان مصرف سموم شیمیایی در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت 23/8 لیتر در هکتار و با سم‌پاش متغیر 44/4 لیتر در هکتار بود. ارزش نهایی تمایل به پرداخت برای استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر نیز 38/159 میلیون ریال برآورد شد.

بحث و نتیجه‌گیری: نسبت سود به هزینه محاسبه‌شده با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی نشان داد که سمپاش‌های مجهز به فناوری نرخ متغیر سم‌پاشی برای سم‌پاشی باغ‌ها مقرون به صرفه‌تر هستند.

10.71857/jaem.2025.1191246

المصادر:

References 1. Abrishami, H. (2008). Basic Econometrics, Written by Damodar, N Gojarati, Tehran University Press.(In Persian).
2. Acharya, G., & Barbier, E. B. (2000). Valuing groundwater recharge through agricultural production in the Hadejia‐Nguru wetlands in northern Nigeria. Agricultural Economics, 22(3), 247-259.
3. Aghasafari, H., & Ghorbani, M. (2015). Whether Farmers are Willing to Financial Participation for Reducing the Adverse Environmental Effects of Contaminated Water? (A case study of Kashaf- Rood Basin in Mashhad). Journal Of Agroecology, 7(2), 202-214. doi: 10.22067/jag.v7i2.33105 (In Persian).
4. Amir Nezhad, H., Khalilian, S., & Asareh, M.H. (2006) Determination of the Preservation and Recreational Value of Sysengan Forest Park Using Paying Forms, Journal of Pajohesh and Sazandegi, 19(3), 24-15(In Persian).
5. Amirnejad, H. & Atai. sallout, K. (2011). Valuation of environmental resources. Avai Masih Publications (In Persian).
6. Amirnejad, H., & Khalilian, S. (2005). Determining the total economic value of the forest ecosystem in northern Iran with an emphasis on environmental-ecological valuation and conservation values. Thesis of the PhD course in Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University (In Persian).
7. Arekhi, S., Khakpour, B. A., & Ata, B. (2019). Logistic Regression Efficiency Assessment for AnticipatingUrban Development in Ilam Using GIS. Geography and Urban Space Development, 6(1), 1-17.
8. Asadpur, H. (2012). Survey Effects of Socio-Economics Factors on Spread Biological Control Technology up on Chilo-Suppersalic in Rice Farms of Mazandaran Province. Agricultural Economics and Development, 19(76), 232-252. doi: 10.30490/aead.2012.58754 (In Persian).
9. Asaei, H., Jafari, A., & Loghavi, M. (2019). Site-specific orchard sprayer equipped with machine vision for chemical usage management. Computers and Electronics in Agriculture, 162, 431-439.
10. Asgari, A. & Mehrgan, N. (2002). Estimating the willingness to pay of visitors of historical and cultural heritage using the conditional valuation method: the example of Hamedan treasure. Economic researches (sustainable growth and development), summer and autumn 2002. 1(2,3). 93-115 (In Persian).
11. Baidoo, I., Al-Hassan, R. M., Asuming-Brempong, S., Akoto, I., & Asante, F. A. (2013). Willingness to pay for improved water for farming in the Upper East Region of Ghana. Greener Journal of Agricultural Sciences3, 4, 271-279.
12. Baran, M. F., Lüle, F., & Gökdoğan, O. (2017). Energy input-output analysis of organic grape production: A case study from Adiyaman province. Erwerbs-Obstbau, 59(4), 275-279.
13. Bashiri, M., & Kamranrad, R. (2011). Parameter estimation for improving association indicators in binary logistic regression. Research in Production and Operations Management, 2(1), 135-154.
14. Bonales-Revuelta, J., Musule, R., Navarro-Pineda, F. S., & García, C. A. (2022). Evaluating the environmental performance of orange production in Veracruz, Mexico: a life cycle assessment approach. Journal of Cleaner Production, 343, 131002.
15. Boyle, K. J., Johnson, F. R., McCollum, D. W., Desvousges, W. H., Dunford, R. W., & Hudson, S. P. (1996). Valuing public goods: discrete versus continuous contingent-valuation responses. Land Economics, 381-396.
16. Calegari, F., Tassi, D., & Vincini, M. (2013). Economic and environmental benefits of using a spray control system for the distribution of pesticides. Journal of Agricultural Engineering, 44(s2).
17. Carson, T. R. (1986). Closing the gap between research and practice: Conversation as a mode of doing research. Phenomenology+ Pedagogy, 73-85.
18. Cobbenhagen, A. T. J. R., Antunes, D. J., van de Molengraft, M. J. G., & Heemels, W. P. M. H. (2021). Opportunities for control engineering in arable precision agriculture. Annual Reviews in Control, 51, 47-55.
19. Dehghanian, S. (2009). Environmental economics for non-economists. Translation. Ajayi, John Asafo. 2018. Publications of Ferdowsi University of Mashhad, 336 pages (In Persian).
20. Deveau, J. (2009). Six elements of effective spraying in orchards and vineyards. Ontario, Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.
21. Dou, H., Zhang, C., Li, L., Hao, G., Ding, B., Gong, W., & Huang, P. (2018). Application of variable spray technology in agriculture. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 186, No. 5, p. 012007). IOP Publishing.
22. El Bilali, H., Callenius, C., Strassner, C., & Probst, L. (2019). Food and nutrition security and sustainability transitions in food systems. Food and energy security, 8(2), e00154.
23. Fathi, R., Ghasemi Nejad Raeini., M., Abdanan Mehdizadeh, S., Taki, M & Mardani Najafabadi, M (2024). Development and evaluation of variable rate technology in Orchard spraying. The Journal of Agricultural Machinery (JAM).
24. Ghorbani, M., Nemati, A., & Ghorbani, R. (2011). Studying the Willingness to Pay of Wheat Farmers to Control Weeds in Different Growth Stages (Case Study of Khorasan Razavi). Journal of Agricultural Economics and Development, 25(1)20-28. doi: 10.22067/jead2.v1390i1.8875 (In Persian).
25. Haab, T. C., & McConnell, K. E. (2002). Valuing environmental and natural resources: the econometrics of non-market valuation. Edward Elgar Publishing.
26. Hossein Zad, J., Shorafa, S., Dashti, G., Hayati, B., & Kazemiyeh, F. (2009). An Economic Evaluation of the Environmental Benefits from Pesticides Reduction Program in Khuzestan Province. JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE AND SUSTAINABLE PRODUCTION, 2 (20), 4. 101-112 (In Persian).
27. Ilıca, A., & Boz, A. F. (2018). Design of a nozzle-height control system using a permanent magnet tubular linear synchronous motor. Journal of Agricultural Sciences, 24(3), 374-385.
28. ISO. (2006). “14040 International Standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principles and Framework, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.” 14040 International Standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principles and Framework, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.
29. Jeanty, P. W. (2007). Constructing krinsky and robb confidence intervals for mean and median willingness to pay (wtp) using stata. In Sixth North American Stata Users’ Group Meeting, Boston (pp. 13-14).
30. Keshavarz. H. G. R., & Ayati, G. H. (2008). A Comparison between Logit Model and Classification Regression Trees (CART) in Customer Credit Scoring Systems.
31. Khanali, M., Akram, A., Behzadi, J., Mostashari-Rad, F., Saber, Z., Chau, K. W., & Nabavi-Pelesaraei, A. (2021). Multi-objective optimization of energy use and environmental emissions for walnut production using imperialist competitive algorithm. Applied Energy, 284, 116342.
32. Lambert, D. M., Lowenberg-DeBoer, J., Griffin, T. W., Peone, J., Payne, T., & Daberkow, S. G. (2004). Adoption, profitability, and making better use of precision farming data.
33. Lee, C. K., & Han, S. Y. (2002). Estimating the use and preservation values of national parks’ tourism resources using a contingent valuation method. Tourism management, 23(5), 531-540.
34. Lehtonen, E., Kuuluvainen, J., Pouta, E., Rekola, M., & Li, C. Z. (2003). Non-market benefits of forest conservation in southern Finland. Environmental Science & Policy, 6(3), 195-204.
35. Lindgren, E., Harris, F., Dangour, A. D., Gasparatos, A., Hiramatsu, M., Javadi, F., ... & Haines, A. (2018). Sustainable food systems—a health perspective. Sustainability science, 13, 1505-1517.
36. Longo, S., Mistretta, M., Guarino, F., & Cellura, M. (2017). Life Cycle Assessment of organic and conventional apple supply chains in the North of Italy. Journal of Cleaner Production, 140, 654-663.
37. Maddala, G. S. (1983). Qualitative and limited dependent variable models in econometrics. Cambridge: Cambridge, 498.
38. Mitchell, R. C., & Carson, R. T. (2013). Using surveys to value public goods: the contingent valuation method. Rff press.
39. Mohammadi, M. (2013). surveying farmers' willingness to pay to reduce the negative effects of chemical fertilizers on the environment. The first electronic congress of new findings in the environment and agricultural ecosystems. Tehran. https://civilica.com/doc/356518 (In Persian).
40. Molaei, M., Yazdani, S., Sharzei, G., & Gas, A. C. (2009). Estimating preservation Value of Arasbaran Forests Ecosystem Using Contingent Valuation Method. Agricultural Economics, 3(2), 37-63 (In Persian).
41. Mooney, D. F., Larson, J. A., Roberts, R. K., & English, B. C. (2009). Economics of the variable rate technology investment decision for agricultural sprayers.
42. Pearce, D. W., & Turner, R. K. (1989). Economics of natural resources and the environment. Johns Hopkins University Press.
43. Roberts, R. K., English, B. C., Larson, J. A., Cochran, R. L., Larkin, S. L., Marra, M. C., ... & Reeves, J. M. (2006). Use of precision farming technologies by cotton farmers in eleven states. In Proceedings of the Beltwide Cotton Conferences (pp. 3-6).
44. Rodrigo, M. A., Oturan, N., & Oturan, M. A. (2014). Electrochemically assisted remediation of pesticides in soils and water: a review. Chemical reviews, 114(17), 8720-8745.
45. Rufí-Salís, M., Petit-Boix, A., Villalba, G., Gabarrell, X., & Leipold, S. (2021). Combining LCA and circularity assessments in complex production systems: the case of urban agriculture. Resources, Conservation and Recycling, 166, 105359.
46. Salcedo, R., Pons, P., Llop, J., Zaragoza, T., Campos, J., Ortega, P., ... & Gil, E. (2019). Dynamic evaluation of airflow stream generated by a reverse system of an axial fan sprayer using 3D-ultrasonic anemometers. Effect of canopy structure. Computers and electronics in agriculture, 163, 104851.
47. Skouinejad, M. M (2019). Engineering economics (Economic evaluation of industrial projects). Publications of Amirkabir University of Technology. pp. 124, 167, 168, and 169 (In Persian).
48. Soheilifard, F., Marzban, A., Raini, M. G., Taki, M., & van Zelm, R. (2020). Chemical footprint of pesticides used in citrus orchards based on canopy deposition and off-target losses. Science of the Total Environment, 732, 139118.
49. Springmann, M., Clark, M., Mason-D’Croz, D., Wiebe, K., Bodirsky, B. L., Lassaletta, L., ... & Willett, W. (2018). Options for keeping the food system within environmental limits. Nature, 562(7728), 519-525.
50. Tang, X. Y., Zhang, H. P., & Li, S. P. (2012). Economic Value of Agricultural Non-Point Source Pollution Control. Chinese Rural Economy.
51. Torras, M. (2000). The total economic value of Amazonian deforestation, 1978–1993. Ecological economics, 33(2), 283-297.
52. Triggs, B., McLauchlan, P. F., Hartley, R. I., & Fitzgibbon, A. W. (2000). Bundle adjustment—a modern synthesis. In Vision Algorithms: Theory and Practice: International Workshop on Vision Algorithms Corfu, Greece, September 21–22, 1999 Proceedings (pp. 298-372). Springer Berlin Heidelberg.
53. Veldstra, M. D., Alexander, C. E., & Marshall, M. I. (2014). To certify or not to certify? Separating the organic production and certification decisions. Food Policy, 49, 429-436.
54. Yadav, G. S., Das, A., Lal, R., Babu, S., Datta, M., Meena, R. S., ... & Singh, R. (2019). Impact of no-till and mulching on soil carbon sequestration under rice (Oryza sativa L.)-rapeseed (Brassica campestris L. var. rapeseed) cropping system in hilly agro-ecosystem of the Eastern Himalayas, India. Agriculture, Ecosystems & Environment, 275, 81-92.

نص كامل:

Summer 2025. Vol 16. Issue 2

Journal of Agricultural Economics Research

ISSN (Print): 2008-6407 - ISSN (Online): 2423-7248

Research Paper

Economic-environmental evaluation and willingness to pay of farmers in using sprayer equipped with variable rate technology

Rostam Fathi1, Mahmoud Ghasemi Nejad Raeini2*, Saman Abdanan Mehdizadeh2, Morteza Taki2, Mostafa Mardani Najafabadi3

1 Ph.D. Graduated of Agricultural Mechanization Engineering. Faculty of Agricultural Engineering and Rural development. Agricultural Sciences & Natural Resources University of Khuzestan, Khuzestan, Iran

2 Associate Professor in Department of Agricultural Machinery and Mechanization Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Rural Development, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.

3 Associate Professor in Department of Agricultural Economics, Faculty of Agricultural Engineering and Rural Development, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.

Abstract

Introduction: Environmental crises and resource degradation have significantly impacted global food security. One critical phase in agricultural production is the application of chemical pesticides. In conventional agriculture, fixed-rate sprayers are typically used, which apply pesticides uniformly regardless of crop density. This method incurs substantial economic and environmental costs. To enhance productivity, reduce environmental impact, and lower costs, it is essential to improve spraying operations. One key factor in this improvement is the adoption of variable rate technology (VRT). The aim of this study was to evaluate the economic-environmental and willingness to pay of orchards in using a sprayer equipped with variable rate technology.

Materials and Methods: In this study, after calculating the savings in chemical pesticide use and examining the cost of spraying in two scenarios of using variable-rate and fixed-rate sprayers, and also calculating the environmental impacts in these two scenarios using the life cycle assessment method, farmers' willingness to pay was estimated using the contingent valuation method in using variable-rate technology, as well as the benefit-to-cost ratio was calculated using the additional investment method.

Findings: The results showed that the variable rate sprayer was able to save 46% in pesticide consumption. The rate of chemical pesticide consumption was 8.23 liters per hectare with fixed rate spraying and 4.44 liters per hectare with variable rate spraying. The final value of willingness to pay in a hectare of orange orchard for the use of variable rate sprayers was estimated at 159.38 million Rials.

Conclusion: The benefit-to-cost ratio, calculated using the additional investment method, indicated that VRT sprayers are more economical for orchard spraying.

Received: 2024/11/22

Accepted: 2025/02/08

PP:15-36

Use your device to scan and read the article online

Doi:

10.71857/jaem.2025.1191246

Keywords:

Benefit-Cost ratio, Intelligentization, Mechanization, Willingness to Pay

Citation: Fathi R., Ghasemi Nejad Raeini M., Abdanan Mehdizadeh S., Taki M., Mardani Najafabadi M.(2025). Economic-environmental evaluation and willingness to pay of farmers in using sprayer equipped with variable rate technology .Journal of Agricultural Economics Research.17(2):15-36

Extended Abstract

Introduction

Environmental crises and resource degradation have significantly impacted global food security. One critical phase in agricultural production is the application of chemical pesticides. In conventional agriculture, fixed-rate sprayers are typically used, which apply pesticides uniformly regardless of crop density. This method incurs substantial economic and environmental costs. To enhance productivity, reduce environmental impact, and lower costs, it is essential to improve spraying operations. One key factor in this improvement is the adoption of variable rate technology (VRT). The development and application of VRT in spraying not only involve technical considerations but also require strong economic justification. A study by Fathi et al. focused on the development, application, and technical evaluation of VRT in orchard spraying. Building on this work, The aim of this study was to evaluate the economic-environmental and willingness to pay of orchards in using a sprayer equipped with variable rate technology. It is suggested that the implementation of the variable rate technology system in orchard sprayers should be placed on the agenda of the sprayer manufacturing companies.

Materials and Methods

In this study, after calculating the savings in chemical pesticide use and examining the cost of spraying in two scenarios of using variable-rate and fixed-rate sprayers, and also calculating the environmental impacts in these two scenarios using the life cycle assessment method, farmers' willingness to pay was estimated using the contingent valuation method in using variable-rate technology, as well as the benefit-to-cost ratio was calculated using the additional investment method. Considering that one of the the main objectives of this research was to reduce the consumption of chemical pesticide and consequently to reduce the environmental impacts and then to estimate the willingness of farmers to pay for the use of variable rate sprayers in order to protect the environment, therefore the results of the environmental assessment resulting from the application of variable rate spraying was compared to fixed rate spraying in the process of producing one ton of oranges using the life cycle assessment method. The purpose of life cycle assessment in this research was to compare the environmental Impacts and interpret the input and output resulting from spraying operations in two scenarios including the use of variable rate sprayer system and fixed rate sprayer in the process of producing one ton of oranges. In this research, conditional valuation method was used to estimate the willingness to pay for using variable rate spraying in order to protect the environment.

Findings

The results showed that the variable rate sprayer was able to save 46% in pesticide consumption. The rate of chemical pesticide consumption was 8.23 liters per hectare with fixed rate spraying and 4.44 liters per hectare with variable rate spraying. The evaluation of environmental impacts revealed that, in the process of producing one ton of oranges, the global warming potential was 422.86 kg of carbon dioxide with fixed rate spraying and 407.57 kg with variable rate spraying. The environmental impacts on human health for the production of one ton of oranges were estimated at 0.063 DALY with fixed rate sprayers and 0.049 DALY with variable rate sprayers. The results also indicated that farmers' preference for using variable rate sprayers increased with higher levels of education and decreased with the age of the respondents. The final value of willingness to pay for the use of variable rate sprayers was estimated at 159.38 million Rials. The benefit-to-cost ratio, calculated using the additional investment method, was greater than one, demonstrating that the use of variable rate sprayers is more economical than fixed rate sprayers in orchard spraying.

Discussion and Conclusion

This research evaluated the economic and environmental aspects of orchard sprayers equipped with variable rate technology (VRT) compared to fixed rate sprayers. The investigation of environmental indicators in the production of one ton of oranges showed that VRT sprayers reduced chemical pesticide consumption by 46%, leading to a reduction in environmental impacts across most effect categories. Specifically, the global warming potential was reduced by 15.29 kg of carbon dioxide per ton of oranges when using VRT sprayers compared to fixed rate sprayers. The benefit-to-cost ratio, calculated using the additional investment method, indicated that VRT sprayers are more economical for orchard spraying. Future research should investigate different systems used to vary orchard sprayers and compare these technologies from an economic perspective.

Ethical Considerations

Compliance with ethical guidelines

All subjects full fill the informed consent.

Funding

This work was supported by the Agricultural Sciences & Natural Resources University of Khuzestan, Iran [Ph.D Thesis].

Authors' contributions

Design and conceptualization: Rostam Fathi; Methodology and data analysis: Rostam Fathi, Mahmoud Ghasemi Nejad Raeini and Saman Abdanan Mehdizadeh; Supervision: Morteza Taki and Mostafa Mardani Najafabadi and final writing: Rostam Fathi

Conflicts of interest

The authors declared no conflict of interest

تابستان 1404.دوره 17. شماره 2

فصلنامه علمی – پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی

شاپا چاپی: 6407 -2008 - شاپا الکترونیکی: 2423-7248

مقاله پژوهشی

ارزیابی اقتصادی-زیست‌محیطی و تمایل به پرداخت باغ‌داران در استفاده از سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر

رستم فتحی1، محمود قاسمی‌نژاد رائینی2*، سامان آبدانان مهدی‌زاده2، مرتضی تاکی2، مصطفی مردانی نجف‌آبادی3

1. فارغ التحصیل دکترای مکانیزاسیون کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

2. دانشیار گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

3. دانشیار گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران

تاریخ دریافت: 02/09/1403

تاریخ پذیرش: 20/11/1403

شماره صفحات:36-15

از دستگاه خود برای اسکن و خواندن

مقاله به صورت آنلاین استفاده کنید

Doi:

10.71857/jaem.2025.1191246

واژههای کلیدی:

تمایل به پرداخت، مکانیزاسیون، نسبت سود به هزینه، هوشمندسازی

چکیده

مقدمه و هدف: بحران‌های زیست‌محیطی و تخریب منابع به‌طور قابل‌توجهی بر امنیت غذایی جهانی تأثیر گذاشته است. یکی از مراحل حیاتی در تولید کشاورزی استفاده از سموم شیمیایی است. در کشاورزی سنتی، معمولاً از سمپاش‌های با نرخ پاشش ثابت برای سم‌پاشی استفاده می‌شود که بدون توجه به تراکم محصول، سموم را به طور یکنواخت اعمال می‌کنند. این روش هزینه‌های اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجهی را به همراه دارد. برای افزایش بهره‌وری، کاهش اثرات زیست‌محیطی و کاهش هزینه‌ها، بهبود عملیات سم‌پاشی ضروری است. یکی از عوامل کلیدی در این زمینه، پذیرش فناوری نرخ متغیر سم‌پاشی است. هدف از این مطالعه، ارزیابی اقتصادی-زیست‌محیطی و تمایل به پرداخت باغ‌داران در استفاده از سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر بود.

مواد و روشها: در این تحقیق پس از محاسبه میزان صرفه‌جویی در مصرف سموم شیمیایی و بررسی هزینه سمپاشی در دو سناریوی استفاده از سمپاش نرخ متغیر و نرخ ثابت و همچنین محاسبه میزان اثرات زیست‌محیطی در این دو سناریو با روش ارزیابی چرخه حیات، برآورد تمایل به پرداخت کشاورزان با روش ارزش‌گذاری مشروط، در استفاده از فناوری نرخ متغیر و همچنین نسبت سود به هزینه با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی محاسبه شد.

یافتهها: نتایج نشان داد که سم‌پاش نرخ متغیر توانست 46 درصد در مصرف سموم صرفه‌جویی ایجاد کند. میزان مصرف سموم شیمیایی در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت 23/8 لیتر در هکتار و با سم‌پاش متغیر 44/4 لیتر در هکتار بود. ارزش نهایی تمایل به پرداخت در یک هکتار باغ پرتقال، برای استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر نیز 38/159 میلیون ریال برآورد شد.

بحث و نتیجهگیری: نسبت سود به هزینه محاسبه‌شده با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی نشان داد که سمپاش‌های مجهز به فناوری نرخ متغیر سم‌پاشی برای سم‌پاشی باغ‌ها مقرون به صرفه‌تر هستند.

از دستگاه خود برای اسکن و خواندن

مقاله به صورت آنلاین استفاده کنید

مقدمه

بحران‌‌های زیست‌محیطی و تخریب منابع، بر امنیت غذایی در سراسر جهان تأثیر نامطلوب گذاشته است (73). از این‌رو هم‌زمان با اجرای برنامه‌ها برای تأمین امنیت غذایی، دست‌یابی به تولید پایدار یک چالش بزرگ برای محققان و سیاست‌گزاران کشورها است (28، 46). اسپرینمان و همکاران پیش‌بینی کرده‌اند که در صورت عدم دست‌یابی و استفاده از فناوری‌ها و اقدامات لازم برای مدیریت صحیح نهاده‌ها، اثرات زیست‌محیطی در آینده بیش ‌از پیش افزایش می‌یابد (65). به‌همین منظور در کشورهای توسعه‌یافته، سامانه‌های تولید محصولات کشاورزی به دلیل استفاده از فناوری‌های نوین بهبود پیدا کرده و کاربرد برخی از نهاده‌های کشاورزی مانند انواع کودها و سموم شیمیایی به‌طورکلی تغییر نموده و در نتیجه، تغییرات قابل‌توجهی در نحوه‌ی مصرف و جریان انرژی برای تولید محصولات مختلف ایجاد شده است (17). یکی از مراحل مهم در تولید محصولات کشاورزی، مرحله داشت و کاربرد سموم شیمیایی با استفاده از سم‌پاش‌ها است. استفاده از سموم شیمیایی با کارایی بالا در تولید محصولات کشاورزی موضوعی اجتناب‌ناپذیر و مهم است (36). بدون استفاده از سموم شیمیایی، میزان از بین رفتن محصولات کشاورزی ممکن است تا 65 درصد نیز برسد (27). هدف از کاربرد سموم شیمیایی، ارائه‌ی مقدار موثر و یک‌نواخت از مواد شیمیایی به مناطق هدف به‌صورت ایمن و در زمان مورد نیاز است (26). در کشاورزی مرسوم برای انجام این عمل به طور عموم از سم‌پاش‌های دارای نرخ پاشش ثابت استفاده می‌شود (14). استفاده از سم‌پاش‌های دارای نرخ پاشش ثابت برای کنترل شیمیایی آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز، سموم شیمیایی را بدون در نظر گرفتن نیاز به آن‌ها و بدون توجه به سطح سبز و تراکم محصول در مزرعه و باغ، به‌طور یک‌نواخت پخش می‌کنند، در نتیجه هزینه‌های زیادی از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی به وجود می‌آید (60). کاربرد سموم شیمیایی به این روش پتانسیل آلودگی محیط‌زیست را افزایش داده و می‌تواند به دلیل پخش سموم روی زمین، صدمات شدیدی به محیط‌زیست وارد کند (14). غیر از مشکلات ایمنی و زیست‌محیطی، هزینه‌های مربوط به سم‌پاشی نیز یکی از مهم‌ترین عامل‌های اقتصادی برای کشاورزان است (62). دوو و همکاران (27) بیان کرده‌اند که کاربرد تکنیک‌های سنتی در تولید محصولات کشاورزی به‌طور فزاینده‌ای باعث ایجاد تناقض بین توسعه‌ی اقتصادی و حفاظت از محیط‌زیست می‌شود. بنابراین بهبود عملیات سم‌پاشی به‌منظور افزایش بهره‌وری، کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی و کاهش هزینه‌ها ضروری است و در این زمینه یکی از عامل‌های مهم، استفاده از فناوری‌های نوین از جمله فناوری نرخ متغیر است. فناوری نرخ متغیر یکی از فناوری‌هایی است که می‌توان از آن برای بهینه‌سازی کاربرد سموم شیمیایی، کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی، کاهش هزینه‌های سم‌پاشی و دست‌یابی به سود اقتصادی بیش‌تر و تولید پایدار استفاده نمود (23). در توسعه و کاربرد فناوری نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات، علاوه بر مسائل فنی و عملکردی، داشتن توجیه اقتصادی از اهمیت زیادی برخوردار است. باتوجه به نقش مباحث اقتصادی در دست‌یابی به توسعه پایدار، بررسی وضعیت اقتصادی هر طرح، از جمله کاربرد سم‌پاش‌های نرخ متغیر در کشاورزی، ضروری است. اهمیت این موضوع از آنجا بیش‌تر نمایان می‌شود که حتی میزان سودآوری ناشی از کاربرد یک سم‌پاش نرخ متغیر از منطقه‌ای به منطقه دیگر بسته به تنوع مکانی و مقدار نهاده‌های مصرفی متفاوت است (59). در برخی از تحقیقات انجام شده در این حوزه، فقط هزینه‌های مستقیم ناشی از به‌کارگیری فنآوری نرخ متغیر سم‌پاشی آن‌هم با توجه به نوع فنآوری نرخ متغیر بکار رفته بررسی شده است. برخی محققان نیز هزینه‌های مالکیت تجهیزات کلیدی و هزینه‌های جمع‌آوری اطلاعات، مانند کسب داده‌های مکانی و تجزیه ‌و ‌تحلیل داده‌ها و نیازهای اضافی مانند نیروی انسانی در فناوری نرخ متغیر سم‌پاشی را نادیده گرفته‌اند (42). در تحقیقی مانی و همکاران (54) دو سم‌پاش نرخ متغیر مبتنی بر نقشه و مبتنی بر حسگر را از لحاظ اقتصادی در کشور آمریکا مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق سامانه‌های مبتنی بر حسگر نیز به دو نوع سامانه‌های دارای وضوح پایین و وضوح بالا تقسیم شدند. نتایج نشان داد که در سامانه‌های مبتنی بر نقشه و مبتنی بر حسگر دارای وضوح بالا، ساختار هزینه‌ها به‌طور قابل‌توجهی متفاوت بود. سامانه‌ی نرخ متغیر مبتنی بر نقشه، هزینه‌های جمع‌آوری اطلاعات زیاد، اما هزینه‌های مالکیت کم‌تری داشت، در مقابل سامانه‌ی نرخ متغیر مبتنی بر حسگر با وضوح بالا، هزینه‌های جمع‌آوری اطلاعات پایین، اما هزینه‌های مالکیت بالایی داشت. این محققان بیان کردند که سامانه‌های مبتنی بر حسگر نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه قابل‌توجهی دارند، اما هزینه‌های سالانه پایینی در مقایسه با سامانه‌های مبتنی بر تصویربرداری هوایی دارند. کل هزینه سرمایه‌گذاری اولیه برای سامانه‌های مبتنی بر حسگر 72950 دلار و برای سامانه‌ی مبتنی بر تصویربرداری هوایی نیز 12950 دلار گزارش شد. نتایج نشان داد که در کاربرد فناوری نرخ متغیر مبتنی بر حسگر دارای وضوح بالا، چنان‌چه سطح عملیات سم‌پاشی در مزارع 600 هکتار یا کم‌تر و یا طول عمر تجهیزات سم‌پاش نرخ متغیر پنج سال یا کم‌تر باشد، سرمایه‌گذاری انجام شده در این زمینه بدون سودآوری خواهد بود. کالجری، تاسی و وینسینی (21) نیز بیان کردند که دقت در پاشش سموم شیمیایی برای مبارزه با آفات و بیماری‌ها یک راه‌کار موثر برای کاهش قابل‌توجه هزینه‌های تولید است. برخی دیگر از تحقیقات انجام شده در زمینه‌ی سم‌پاشی، فقط جنبه‌های اقتصادی مسایل زیست‌محیطی در کشاورزی را با استفاده از روش ارزش‌گذاری مشروط مورد بررسی قرار داده‌اند و به بررسی میزان انتشارات زیست‌محیطی نپرداخته‌اند. آقاصفری و قربانی (5) در پژوهشی در شهر مشهد به بررسی مشارکت مالی کشاورزان در کاهش اثرات زيست‌محیطی با روش ارزش‌گذاری مشروط پرداختند و بیان کردند که میزان مشارکت مالی کشاورزان در طول سناريوهاي مختلف افزايش می‌يابد. منظور از مشارکت مالی کشاورزان در این مطالعه به دلیل آنکه کشاورزانی که مـورد پرسـش قـرار گرفتند از اثرات سوء زیست‌محیطی آب آلوده آگاه بودند، میزان پرداخـت براي کاهش این آثار زیست‌محیطی در نظر گرفته شده بود. قربانی و همکاران (33) نیز با استفاده از روش ارزش‌گذاری مشروط، تمایل به پرداخت کشاورزان گندم‌کار خراسان رضوی را برای برنامه‌ریزی در جهت کاهش آثار نامطلوب علف‌کش‌ها بررسی کردند. میزان تمایل به پرداخت کشاورزان برای کاهش آثار نامطلوب علف‌کش‌ها در هر هکتار بالاتر از میزان هزینه‌‌ی استفاده از سموم علف‌کش گزارش شد. در پژوهشی حسین‌زاد و همکاران (35) ارزش‌گذاری اقتصادی منافع زیست‌محیطی برنامه‌های کاهش مصرف سموم شیمیایی در استان خوزستان را بررسی کردند. نتایج نشان داد که متغیرهای سطح اهمیت قائل شدن به اجتناب از خطرات زیست‌محیطی سموم، درآمد سالیانه، سطح زیر کشت، سطح تحصیلات و هزینه سموم دارای اثر مثبت و ذرت‌کاری و دستمزد کارگر وجین‌کننده دارای اثر منفی بر میزان تمایل به پرداخت بودند و ضریب درصد اهمیت قائل شدن به اجتناب از خطرات زیست‌محیطی سموم به هر یک از لایه‌ها، رابطه مستقیمی با میزان تمایل به پرداخت داشت. نتایج مطالعات بایدو و همکاران (16) تانگ و همکاران (50) و ویلدسترا و همکاران (70) نیز نشان داد که کشاورزان به‌عنوان محور اصلی در اجرای برنامه‌های کنترل آثار نامطلوب زیست‌محیطی، با توجه به عامل‌های مختلف اقتصادی و اجتماعی، تمایل به پرداخت‌های متفاوتی را از خود بروز داده‌اند. محمدی (51) نیز در پژوهشی با عنوان بررسي تمايل كشاورزان به پرداخت براي كاهش آثار منفي كودهاي شيميايي بر محيط‌زيست گزارش کرد که حدود 78 درصد از کشاورزان حاضر به پرداخت مبلغی برای کاهش آثار نامطلوب کودهای شیمیایی بر محیط‌زیست بودند و مقدار تمایل به پرداخت را 1585 ریال به ازای هر کیلوگرم کود گزارش نمود. در زمینه توسعه سم‌پاش نرخ متغیر و مقایسه با نرخ ثابت نیز پژوهشی توسط فتحی و همکاران (30) با عنوان توسعه‌ی سم‌پاش باغی نرخ ثابت به سم‌پاش نرخ متغیر انجام گرفت. در این پژوهش، حجم کانوپی در زمان واقعی تشخیص داده شد و نرخ متغیر محلول سم با توجه به تراکم محصول اعمال و وضعیت عملکردی دستگاه با سم‌پاش نرخ ثابت مقایسه شد. اجزای اصلی سم‌پاش توسعه‌یافته موردنظر در پژوهش مذکور از شیر الکترونیکی نرخ متغیر، دوربین دیجیتال برای تصویربرداری، حسگر اولتراسونیک، شیر قطع و وصل، مدار کنترلی (برد الکترونیک) و سایر تجهیزات مانند لوله، اتصالات و تجهیزات الکتریکی تشکیل شد. به‌منظور توسعه‌ی سم‌پاش باغی برای اجرای نرخ متغیر سم‌پاشی، از تصویربرداری و تشخیص کانوپی درخت به‌وسیله دوربین دیجیتال نصب شونده روی یک پایه در قسمت کناری سم‌پاش استفاده گردید. با استفاده از تصاویر دریافتی از دوربین و تجزیه ‌و ‌تحلیل آن‌ها، حجم کانوپی درختان به‌صورت برخط و به‌طور مداوم محاسبه گردید. سپس نتایج تجزیه ‌و ‌تحلیل تصاویر، به مدار کنترلی که در یک جعبه محافظ بر روی سم‌پاش نصب شده بود، ارسال شد و مدارکنترلی با تغییر نرخ جریان پاشش از طریق شیر الکتریکی نرخ متغیر، نرخ پاشش سم را متغیر نمود. برای متغیر کردن نرخ پاشش سم از شیر الکترونیکی نرخ متغیر استفاده گردید. نرخ خروج محلول سم توسط شیر الکترونیکی نرخ متغیر متناسب با سیگنال دریافتی از برد الکترونیکی و بر اساس حجم کانوپی درخت بود و در واقع مدار طراحی‌شده، حجم کانوپی درخت را به یک پالس خروجی تبدیل می‌کرد. به‌منظور جلوگیری از عملکرد مداوم شیر الکترونیکی نرخ متغیر، یک شیر الکترونیکی قطع و وصل تهیه و در مسیر جریان سم‌پاشی قبل از شیر الکترونیکی نرخ متغیر قرار گرفت. در فاصله بین درختان که هیچ‌گونه کانوپی وجود نداشت، حسگر اولتراسونیک به کار گرفته شد، به نحوی که با تشخیص عدم وجود کانوپی، پاشش در کل سم‌پاش قطع گردید. برای اخذ تصاویر، از دوربین دیجیتال، برای بازسازی اطلاعات سه‌بعدی، از روش ساختار از حرکت (69) و برای انجام بازسازی سه‌بعدی از نرم‌افزار متلب استفاده شد. برای پردازش تصاویر و کنترل برد الکترونیک از یک رایانه واقع در اتاقک تراکتور استفاده شد. برای اندازه‌گیری میزان نشست سم‌ و به‌دست آوردن پارامترهای لازم برای تعیین کمیت و کیفیت پاشش، از کاغذهای حساس به آب، کاغذهای فیلتری واتمن و پتری‌دیش و به‌منظور بررسی عملکرد سم‌پاشی از شاخص‌های مختلف کمی و کیفی مختلف استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که کم‌ترین مقدار نشست سم روی درختان به‌ترتیب در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر در سرعت‌پيشروي 8/4 (1303 لیتر در هکتار) و بیش‌ترین مقدار نشست در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت در سرعت‌پيشروي 6/1 کیلومتر بر ساعت (2121 لیتر در هکتار) به دست آمد. نتایج آزمون تجزیه واریانس برای مقدار نشست سم روی درختان، زمین، انتشار در هوا، کل مصرف سم در هکتار و کارایی پاشش نشان داد که مقدار این شاخص‌ها در دو حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و نرخ ثابت دارای تفاوت معنی‌داری بود. در همه‌ی شاخص‌ها نوع سم‌پاش و سرعت پيشروي سم‌پاشی، اثر معنی‌داری بر تغییرات مقدار نشست سم در تیمارهای مختلف داشت. نتایج نشان داد که نوع سم‌پاش، سرعت پيشروي و اثر متقابل این دو عامل اثر معنی‌داری بر شاخص کیفیت پاشش نداشت. حداکثر مقدار صرفه‌جویی مصرف سم (46 درصد) در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و در سرعت‌پيشروي 6/1 کیلومتر بر ساعت و بیشترین مقدار کارایی پاشش (70 درصد) در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر و در سرعت‌پيشروي 6/1 کیلومتر بر ساعت به دست آمد. با توجه به پژوهش‌های انجام شده، هدف از پژوهش حاضر، بررسی تمایل به پرداخت کشاورزان در راستای استفاده از فناوری نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات و ارزیابی اقتصادی- زیست‌محیطی این فناوری در مقایسه با سم‌پاش نرخ ثابت بود. با توجه به چالش‌های مربوط به استفاده از سموم شیمیایی، انجام پژوهش‌های کاربردی و ارزیابی اقتصادی-زیست‌محیطی کاربرد فناوری نرخ متغیر در سم‌پاش‌های باغی به‌منظور تصمیم‌گیری در انتخاب این فنآوری، یک رهیافت موثر و کاربردی است که برای تحقق آن نیاز به تحقیقات وجود دارد. بنابراین با توجه به اهمیت موضوع، این پژوهش بر مبنای نیازهای حال و آتی کشور در این حوزه تعریف و انجام شد. انجام این تحقیق با هدف بهینه‌سازی مصرف سموم شیمیایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش سودآوری تولید، یک نوآوری موثر و کاربردی برای دست‌یابی به منافع اقتصادی و دست‌یابی به کشاورزی پایدار می‌باشد.

روش تحقیق

روش تحقیق و طرح کلی پژوهش

تحقیق حاضر از نوع تحقیقات توسعه‌ای و کاربردی بود. همه‌ی مراحل عملی لازم برای تبدیل سم‌پاش نرخ ثابت به نرخ متغیر به‌نحوی که بتوان به سادگی در هر دو حالت (نرخ ثابت و نرخ متغیر) با آن کار نمود در گروه ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شد. پس از انجام این مرحله، آزمایشات اولیه کار با سم‌پاش نیز در دانشگاه انجام شد. عملیات میدانی و کارهای پژوهشی مورد نظر در سم‌پاش مذکور و همچنین آزمایشات و ارزیابی‌های میدانی در کشت و صنعت شهید رجایی شهرستان دزفول انجام گرفت. سم‌پاش مورد استفاده در این پژوهش از سم‌پاش زراعی-باغی مدل توربولاینر (مدل توربینا اس.ای. 800) ساخت شرکت کافینی ایتالیا، دارای حداکثر شعاع پاشش 20 متر، حجم مخزن 800 لیتر، دارای 10 نوع نازل مخروطی، پی‌تی‌او گرد، دارای دور پروانه قابل تغییر (دور کند و دور تند) و با فشار سم‌پاشی حداکثر 35 بار استفاده شد. برای توسعه سم‌پاش نرخ ثابت به نرخ متغیر نیز تغییرات لازم با نصب تجهیزات جدید روی این سم‌پاش صورت گرفت به نحوی که به سادگی امکان تغییر وضعیت حالت سم‌پاشی از نرخ ثابت به نرخ متغیر و بالعکس وجود داشت. آزمایشات کارگاهی لازم در کارگاه گروه ماشین‌های کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان و آزمایش‌های میدانی در باغات پرتقال با فاصله کاشت 7×7 متر، با عمر هفت سال، واقع در شرکت کشت و صنعت شهید رجایی شهرستان دزفول استان خوزستان انجام شد.

ارزیابی اثرات زیست‌محیطی با روش ارزیابی چرخه حیات

با توجه به این‌که یکی از مهم‌ترین اهداف این پژوهش، کاهش میزان مصرف سموم شیمیایی و به تبع آن کاهش اثرات زیست‌محیطی و سپس برآورد تمایل به پرداخت باغ‌داران برای استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر در راستای حفاظت از محیط‌زیست بود، بنابراین نتایج ارزیابی زیست‌محیطی ناشی از کاربرد سم‌پاش نرخ متغیر در مقایسه با سم‌پاش نرخ ثابت در فرایند تولید یک تن محصول پرتقال، انجام شد. برای ارزیابی اثرات زیست‏‌محیطی از روش ارزیابی چرخه حیات استفاده شد. بر اساس استانداردهای ایزو 14040 و 14044، مراحل اصلي ارزیابی چرخه حیات شامل چهار مرحله‌ است که با تصويرسازي بر مبناي این استانداردها، این چهار مرحله در شکل 1 نشان داده شده است (37). برای ارزیابی اثرات زیست‌محیطی در این پژوهش، فرایند ذیل انجام شد.

شکل 1- مراحل ارزیابی چرخه حیات (28)

هدف از ارزیابی چرخه حیات در این پژوهش، مقایسه اثرات زیست‌محیطی و تفسیر ورودی و خروجی ناشی از عملیات سم‌پاشی در دو سناریو شامل استفاده از سامانه‌ی سم‌پاش نرخ متغیر و سم‌پاش نرخ ثابت باغی در فرایند تولید یک تن پرتقال بود. شکل 2 مرز سامانه در ارزیابی زیست‌محیطی پژوهش حاضر را نشان داده است.

شکل 2- مرز سامانه در دو سناریوی سمپاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر (مأخذ: یافته‌های تحقیق)

در این پژوهش برای ارزیابی اثرات زیست‌محیطی از روش IMPACT 2002+ استفاده شد. شکل 3 توزیع 15 نقطه اثر میانی در چهار دسته اثر نهایی را در روش IMPACT 2002+ نشان داده است.

شکل 3- توزیع نقاط میانی در چهار دسته انتهایی براساس روش IMPACT 2002+ (منبع: نرم‌افزار سیماپرو)

ارزش‌گذاری اقتصادی و برآورد تمايل به پرداخت باغ‌داران

بر اساس دیدگاه ارزش انسان‌محور، دو دسته از روش‌ها برای ارزش‌گذاری وجود دارند: الف) روش‌هایی که به برآورد تقاضا منتهی نمی‌شوند و به برآورد قیمت منبع یا کالا منتهی می‌شوند. ب) روش‌های مبتنی بر برآورد منحنی تقاضا که ارزش منبع را به دست می‌دهند (53). روش‌هایی که به برآورد منحنی تقاضا منتهی نمی‌شوند عبارت‌اند از: روش بهره‌وری، روش هزینه فرصت، روش رفتار پیشگیری، روش هزینه‌های جایگزین و روش انتقال منافع، که در تمامی این روش‌ها آنچه در نهایت به‌دست می‌آید قیمت برای منبع خواهد بود. روش‌های مبتنی بر برآورد منحنی تقاضا، خود به دوگروه تقسیم می‌شوند که شامل روش ترجیحات آشکارشده و روش ترجیحات بیان شده هستند (53). روش ترجیحات آشکار شده میزان استفاده از رفتار افراد در بازارهای واقعی یا شبیه‌سازی‌شده به‌منظور استنباط ارزش یک کالا یا خدمات محیط‌زیستی را ارائه می‌نماید. تعدادی از خدمات محیط‌زیستی و یا اکوسامانه‌هایی مانند منظر زیبا و یا اماکن تفریحی، به‌طور مستقیم در بازار خرید و فروش می‌شوند. بنابراین، قیمت این خدمات به‌عنوان ارزش آن‌ها می‌باشد (8). این روش شامل روش‌های هزینه سفر و روش قیمت‌گذاری لذت می‌باشد. این روش‌ها را نمی‌توان برای برآورد ارزش‌های غیر‌استفاده‌ای بکار برد و تنها قادر به برآورد ارزش‌های استفاده‌ای منابع می‌باشند (53). روش قیمت‌گذاری لذت شامل نحوه‌ی تخمین قیمت‌های ضمنی ویژگی‌هایی است که محصولات مرتبط را از هم متمایز می‌نماید و برای برآورد ارزش‌های اقتصادی اکوسامانه یا خدمات محیط‌زیستی که مستقیما روی قیمت‌های بازار تأثیر دارند، استفاده می‌شود. روش قیمت‌گذاری لذت تلاش می‌کند ارزش یک خدمت محیط‌زیستی غیربازاری را به‌عنوان ویژگی قابل اندازه‌گیری از یک کالای بازاری اندازه‌گیری نماید (8). بسیاری از خدمات اکوسامانه نمی‌توانند در بازار معامله شوند و به هیچ کالای بازاری وابسته یا در ارتباط نیستند. بنابراین مردم نمی‌توانند آنچه را که تمایل به پرداخت برای خریدهای بازاری‌شان دارند آشکار و اظهار نمایند. در این شرایط، بررسی و برآورد می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد تا از مردم خواسته شود تا به‌طور مستقیم بر اساس یک سناریوی فرضی، آنچه را که تمایل به پرداخت برای به‌دست‌آوردن یک خدمت دارند، بیان کنند (8). روش‌های ارزش‌گذاری مشروط و آزمون انتخاب، بر اساس روش ترجیحات بیان‌شده می‌باشند. این روش‌ها را می‌توان برای برآورد ارزش هر دو گروه ارزش‌های استفاده‌ای و غیراستفاده‌ای به کار برد (53).

روش ارزش‌گذاری مشروط

از دیدگاه متخصصین اقتصاد محیط‌‌زیست، ارزش اقتصادی کل، مجموع ارزش‌‌های مصرفی و ارزش‌‌های غیر مصرفی می‌‌باشد (68). ارزش‌‌های مصرفی، از مصرف یا بهره‌‌برداری واقعی از تولیدات و خدمات مشخصی از محیط‌‌زیست مشتق می‌‌شوند و به ظرفیت کالا یا خدمت در ایجاد رضایت برای گزینش‌ها و نیازهای انسان می‌‌پردازند. ارزش‌‌های غیر مصرفی در برگیرنده ارزش وجودی، ارزش میراثی و ارزش انتخاب می‌‌باشد که به آن‌‌ها ارزش‌‌های حفاظتی نیز می‌‌گویند (43). ارزش‌‌های مصرفی را به آسانی می‌‌توان با قیمت‌‌های بازار اندازه‌‌گیری کرد و در فرآیندهای تصمیم‌‌گیری دخالت داد. اما محاسبه ارزش‌‌های غیر مصرفی به دلیل نبود امکان مبادله در بازار، مشکل‌آفرین است و این ارزش‌‌ها جزء مهمی از ارزش اقتصادی کل به شمار می‌‌آیند (25). ارزش‌‌های غیر مصرفی، ارزش‌‌های غیر بازاری را مطرح می‌‌کنند که با مصرف واقعی کالاهای یاد شده یا حتی با انتخاب آن‌‌ها برای مصرف، ارتباطی ندارند (5). برای اندازه‌‌گیری ارزش‌‌های غیر مصرفی، معمـولا از روش ارزش‌گذاری مشروط استفاده می‌‌شود. روش ارزش‌گذاری مشروط یکی از ابزارهای استاندارد و انعطاف‌‌پذير است که به‌طور معمول جهت اندازه‌‌گيري ارزش‌‌هاي غير مصرفي و مصرفي غير بازاري منابع محیط‌‌زیستی استفاده می‌شود. این روش، تمایل به پرداخت افراد را بر اساس سناریوهای بازارهای فرضی تعیین می‌‌کند (8). در رهيافت ارزش‌گذاری مشروط، تمايل به پرداخت افراد براي حفظ وضع موجود و يا ايجاد تغييري مثبت در محيط‌‌زيست و همچنين تمايل به دريافت آن‌‌ها براي جبران از دست دادن يك منفعت محیط‌‌زیستی يا افزايش يك ضرر محیط‌‌زیستی (اگر بازاري براي اين منظور وجود مي‌‌داشت) مورد بررسي قرار مي‌‌گيرد. به‌طور معمول روش ارزش‌گذاری مشروط با استفاده از تمایل به پرداخت به این مسئله می‌پردازد که مردم جهت حفظ وجود یک کالاي غیر بازاري و یا بهره‌برداري از خدمات آن چه مقدار پول حاضرند بپردازند؟ و یا براي جلوگیري از چیزي نامطلوب چه مقدار حاضرند بپردازند؟ در اين رهيافت، هر دو ارزش قابل استفاده و غير قابل استفاده، قابل ارزيابي هستند و به‌دليل اين ويژگي، به‌طور گسترده‌‌اي مورد استفاده قرار می‌‌گیرد (57). تكنيك استخراج در مطالعات ارزش‌گذاری مشروط انواع مختلفي دارد. تاكنون از چهار نوع اصلي تكنيك‌‌هاي (رهيافت‌‌هاي) استخراج، موسوم به بازي پيشنهاد، كارت پرداخت ، انتها باز يا سؤالات نامحدود و انتخاب دو بخشي یا دوگانه ، در ادبيات موضوعي روش ارزش‌گذاری مشروط استفاده شده است (20). در روش انتخاب دو بخشی، از پاسخ‌‌دهندگان خواسته می‌‌شود تا تمایل خود را برای پرداخت مبلغ پیشنهاد شده با پاسخ «بله» یا «خیر» ابراز نمایند. انتخاب دو بخشي نيز خود مشتمل بر دو نوع تكنيك انتخاب دو بخشي تك حدي (پذيرش يا عدم پذيرش) و انتخاب دو بخشي دو حدي (پذيرش يا عدم‌‌پذيرش با پي‌‌گيري) است (50). ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﻮال اﺻﻠﯽ ﺑﺮاي اﺳﺘﺨﺮاج ﺗﻤﺎﯾﻞ ﺑﻪ ﭘﺮداﺧﺖ و ﯾﺎ دﺳﺖﮐﻢ ﺗﻤﺎﯾﻞ ﺑﻪ درﯾﺎﻓﺖ، داراي ﺗﮑﻨﯿﮏﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ این تکنیک‌ها شامل ﺗﮑﻨﯿﮏ ﺳﻮال ﺑﺎز، ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻗﯿﻤﺖ ﭘﯿشنهادی (ﺑﺎزي ﻗﯿﻤﺖدﻫﯽ)، ﺗﮑﻨﯿﮏ ﮐﺎرت ﭘﺮداﺧﺖ و ﺗﮑﻨﯿﮏ اﻧﺘﺨﺎب دوﮔﺎﻧﻪ (ﻫﻤﻪﭘﺮﺳﯽ) می‌باشد (15). ﻧﻮع اﺑﺰار ﺟﻤﻊآوري دادهﻫﺎ ﻧﯿﺰ ﺗﺎﺛﯿﺮ زﯾﺎدي ﺑﺮ دﻗﺖ و ﺻﺤﺖ اﻃﻼﻋﺎت ﺟﻤﻊآوري ﺷﺪه ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ و ﻣﯽﺑﺎﯾﺴﺖ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﭘﺮﺳﺶﻫﺎي شرح حال و اﻓﮑﺎر ﻋﻤﻮﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ (3). روش ارزش‌گذاری مشروط¹ یک روش به‌طور گسترده شناخته شده برای ارزیابی ارزش اقلام غیربازاری با استفاده از داده‌های پرسشنامه‌ای است. به‌طور معمول، در روش روش ارزش‌گذاری مشروط از یک پرسش‌نامه ساختار یافته برای ارائه یک سناریوی فرضی و پرسیدن سؤالات مستقیم از پاسخ‌دهندگان در مورد تمایل به پرداخت² یا تمایل به پذیرش³ استفاده می‌شود (66). بسیاری از شرکت‌کنندگان پاسخ دادن به سؤالات باز تمایل به پرداخت را چالش‌برانگیز می‌دانند زیرا به تخصص بیشتری در این زمینه نیاز دارند (48). به همین دلیل، چندین محقق روش ارزش‌گذاری مشروط پرسش‌نامه‌ای را ایجاد کرده‌اند که شامل سؤالات انتخاب دوگانه است. روش ارزش‌گذاری مشروط با سؤالات دوگانه، حداقل تعصبات و قابلیت اطمینان بالا را نشان‌ می‌دهد و یافته‌های نظرسنجی قوی را تضمین می‌کند (74). سؤال انتخاب دوگانه بر اساس آستانه خاصی از تمایل به پرداخت به پاسخ‌دهندگان دو پاسخ ارائه می‌دهد، یا "بله" یا "نه". مصاحبه کننده می‌تواند از تحلیل اقتصادسنجی برای تعیین تمایل به پرداخت بر اساس یافته‌های نظرسنجی به‌دست آمده از روش انتخاب دوگانه استفاده کند. این محاسبه تابع مطلوبیت مصرف‌کننده را فرض می‌کند و از مدل‌های لاجیت و پروبیت استفاده می‌کند (44). پاسخ‌گویان در رویارویی با قیمت پیشنهادی در یک موقعیت بازار فرضی، فقط پاسخ بله یا خیر می‌دهند. پیشنهاد بعدی به واکنش اولیه پاسخ‌گو به پیشنهاد اولیه بستگی دارد (71). متداول است که از یک پیشنهاد اولیه یا قیمت آغازین، شروع می‌کنند تا مشخص شود که آیا پاسخ دهنده آن را می‌پذیرد یا خیر. اگر او همان ابتدا موافقت کند، فرایند مکرری آغاز می‌شود که در آن به‌تدریج قیمت پایه افزایش می‌یابد که شخص اظهار کند مایل به پرداخت مبلغ اضافی نیست. آخرین رقم پذیرفته‌شده، نشان‌دهنده حداکثر تمایل به پرداخت پاسخ‌دهندگان خواهد بود (24). برای تعیین مدل به‌منظور اندازه‌گیری تمایل به پرداخت، فرض می‌شود باغ‌دار پاسخ‌گو، مبلغ پیشنهادی برای استفاده از فناوری نرخ متغیر را بر اساس بیشینه کردن مطلوبیت خود در شرایط زیر (رابطه 1 و 2) می‌پذیرد یا آن را رد می‌کند.

که در آن U تابع مطلوبیت غیر مستقیمی است که باغ‌دار به‌دست می‌آورد؛ Yو A به‌ترتیب درآمد باغ‌دار و پیشنهاد و S سایر ویژگی‌های اجتماعی- اقتصادی (سن، جنسیت و غیره) است که تحت ‌تأثیر سلیقه باغ‌دار است. متغیرهای تصادفی هستند (41). تفاوت مطلوبیت (ΔU) می‌توانند بر اساس رابطه‌های 3 و 4 توصیف شوند.

(1)
(2)

به‌طور معمول از مدل‌های لاجیت و پروبیت و روش‌های رگرسیون کیفی برای برآورد مدل (رابطه 4) استفاده می‌شود. به منظور بررسی رگرسیون‌هایی که دارای متغیر وابسته‌ی دوتایی هستند از الگوهای احتمال، لاجیت، پروبیت و توبیت استفاده می‌شود (55). احتمال (Pi) اینکه باغ‌دار یکی از پیشنهادها (A) را بپذیرد، بر اساس مدل لاجیت (رابطه 5) بیان می‌شود.

(3)
(4)

(5)

تابع توزیع تجمعی با اختلاف لجستیکی استاندارد و ضرایب برآورد شده هستند که انتظار می‌رود باشد (43). بنابراین:

(6)

رابطه (6)، نسبت احتمال پذیرش حداقل یکی از مبالغ پیشنهادی جهت ارزش‌های اقتصادی باغ‌دار را بر عدم پذیرش آن نشان‌می‌دهد. اگر چنانچه از رابطه 6 لگاریتم طبیعی گرفته شود، خواهیم داشت:

(7)

در رابطه (7) تابع L، به تابع لاجیت معروف است. پارامترهای مدل لاجیت با استفاده از روش حداکثر درستنمایی برآورد می‌شوند. پس از آن مقدار انتظاری تمایل به پرداخت از راه انتگرال‌گیری عددی در محدوده‌ی صفر تا بیشترین پیشنهاد (A) محاسبه می‌شود (رابطه 8).

(8)

که در این رابطه مقدار انتظاری تمایل به پرداخت و α عرض از مبدأ تعدیل شده می‌باشد که به وسیله‌ی جمله‌ی اجتماعی- اقتصادی به جمله‌ی عرض از مبدأ () اضافه شده‌ است. متغیر وابسته، تمایل به پرداخت، دوگانه است، در صورتی که باغ‌دار پیشنهاد را بپذیرد، یک و در غیر این صورت، صفر خواهد بود (29) احتمال اینکه هر فرد مصاحبه شونده مبلغ پیشنهادی را بپذیرد، به صورت رابطه 9 می‌باشد.

(9)

که متغیرهای توضیحی است و پارامترهایی هستند که باید برآورد شوند. برای ارزیابی اثرات تغییر در هر یک از متغیرهای مستقل () روی احتمال پذیرش مبلغ پیشنهادی، باید از رابطه (9) مشتق جزیی گرفته شود (رابطه 10) (11).

(10)

که پارامتر متغیر مستقل k ام می‌باشد. با داشتن مشتقات جزیی از رابطه (10) کشش‌پذیری متغیر k ام از رابطه 11 به دست می‌آید.

(11)

همان‌طور که رابطه 11 نشان‌می‌دهد کشش‌پذیری‌ها ثابت نیستند و به مقادیر متغیرهای توضیحی به کار رفته در مدل بستگی دارند. مدل‌های لاجیت می‌توانند به دو صورت خطی یا نیمه لگارتیمی برآورد شوند. در شکل خطی، احتمال پذیرش مبلغ پیشنهادی فقط تابعی از مقدار مبلغ پیشنهادی است و در شکل لگاریتمی، تابعی از لگاریتم نسبت مبلغ پیشنهادی به درآمد می‌باشد (52). بنابراین برای سادگی محاسبات از الگوی خطی استفاده شده ‌است (رابطه 12).

(12)

روش دوگانه دو بعدی

روش ارزش‌گذاری مشروط⁴ انتخاب دوگانه دوبعدی⁵ (DBDC) بر ادبیات گذشته تسلط داشته است که به یک کالا یا خدمات عمومی ارزش داده است (1، 4، 6، 7، 29، 32، 72). اگرچه مدل‌های لاجیت و پروبیت تخمین‌های پارامتر مشابهی را تولید می‌کنند، یک مدل رگرسیون لاجیت دوگانه مدل احتمال مناسب و ترجیحی است که بیشتر از دیدگاه ریاضی توصیه می‌شود، زیرا برای تفسیر متغیرهای وابسته به پاسخ دوگانه بسیار انعطاف‌پذیر است (31). از این رو، مدل لاجیت برای تجزیه و تحلیل رابطه بین تمایل باغ‌داران به پرداخت برای استفاده از فناوری نرخ متغیر آن استفاده می‌شود (رابطه 13).

که در این رابطه ′β= نشان‌دهنده بردار پارامترهای ناشناخته مدل

= بردار متغیرهای توضیحی

= WTP واقعی غیر قابل مشاهده باغ‌داران برای استفاده از فناوری نرخ متغیر

= پاسخ گسسته پاسخ‌دهندگان برای تمایل به پرداخت

= پیشنهادهای اولیه ارائه شده به‌صورت دلخواه به پاسخگوی i ام اختصاص داده ‌شده‌ است.

= جمله خطا N (0, σ)

متغیر وابسته مدل، پاسخ دوگانه WTP باغ‌داران به پیشنهاد اولیه پیشنهادی است (1 = اگر باغ‌دار مایل به پذیرش پیشنهاد اولیه باشد، 0 = در غیر این صورت).

در این پرسشنامه، باغ‌داران در مواجه شدن با قیمت‌های پیشنهادی، پاسخ بله یا خیر دادند که مقادیر پیشنهادی براساس پیش‌پرسشنامه انتخاب شدند. سه قیمت پیشنهادی 80 میلیون ریال، 120 میلیون ریال و 160 میلیون ریال به‌صورت پرسش‌های بهم وابسته و مرتبط بهم مطرح شد. ابتدا پیشنهاد میانی (120 میلیون ریالی) در قالب سوال " آیا حاضر هستید برای بهره‌مندی از این دستگاه، 120 میلیون ریال را پرداخت کنید " مورد پرسش قرار گرفت. در صورت ارائه جواب منفی توسط پاسخگویان، قیمت پیشنهادی پایین (80 میلیون ریال) در قالب سوال " در صورتی که پاسخ شما به سؤال قبلی، منفی است، آیا حاضر هستید برای بهره‌مندی از این دستگاه، مبلغ 80 میلیون ریال را پرداخت کنید" و در صورت ارائه جواب مثبت، قیمت پیشنهادی بالاتر (160 میلیون ریالی) از باغ‌داران در قالب سوال " در صورتی که پاسخ شما به سؤال قبلی، مثبت است، آیا حاضر هستید برای بهره‌مندی از این دستگاه، مبلغ 160 میلیون ریال را پرداخت کنید" پرسیده شد.

روش لاجیت

مدل رگرسیون لجستیک نوع خاصی از مدل‌‌های رگرسیونی است که در آن متغیر وابسته دو حالتی است و فقط مقادیر صفر یا یک را اختیار می‌‌کند (12). به‌‌دلیل ماهیت طبقه‌‌بندی متغیرهای پاسخ در مدل‌‌های رگرسیون لجستیک، استفاده مستقیم از این روش‌‌ها برای تخمین پارامتر در این مسایل امکان‌پذیر نمی‌‌باشد. به‌طور کلی می‌‌توان برای تبدیل مسایل غیرخطی به خطی از تبدیل لگاریتم استفاده نمود که به مدل حاصل، مدل لگاریتم طبیعی یا لاجیت گفته می‌‌شود. از تبدیل لگاریتم برای تحلیل ماهیت طبقه‌‌بندی متغیرها استفاده می‌‌شود که به این روش، روش لگاریتم حداکثر درست‌نمایی گفته می‌‌شود. در این روش پارامترهای مدل لجستیک به‌‌گونه‌‌ای تخمین زده می‌‌شوند که لگاریتم درست‌نمایی حداکثر شود (18). مدل لجستیک از منحنی لاجستیک پیروی می‌‌کند، بدین ترتیب این منحنی بر اساس داده‌‌های واقعی برازش می‌‌شود. داده‌‌های واقعی مربوط به متغیر وابسته، بر اساس این‌که پدیده موردنظر اتفاق افتاده یا اتفاق نیفتاده، دو مقدار صفر و یک اختصاص داده می‌‌شود. بنابراین، در بالا و پایین نمودار مزبور قرار می‌‌گیرند. وقوع یا عدم وقوع پدیده مزبور با توجه به سطوح مختلف از ترکیبات خطی متغیرهای مستقل تعیین می‌‌شود (39). برتری رگرسیون لجستیک در این است که برای تعیین مقادیر صفر و یک، تنها اطلاع از وقوع پدیده مورد نظر کافی است. بدین‌ترتیب از این متغیر وابسته می‌‌توان به منظور تخمین وقوع یا عدم وقوع اتفاق مورد نظر سود جست. اگر احتمال وقوع بیش از 5/0 پیش‌‌بینی شود، در این صورت وقوع پدیده موردنظر حتمی تلقی می‌‌شود و در غیر این صورت، وقوع پدیده غیر حتمی خواهد شد. در مدل لجستیک داریم (2):

(13)

(14)

که اثر نهایی متغیر فرضی Xr از رابطه 15 به دست می‌‌آید:

(15)

بنابراین اثر نهایی متغیر x به طور ضمنی وابسته به خود، متغیر توسط مقدار عددی چگالی توزیع لجستیک است (49).

شکل 4 ساختار روش انتخاب دوگانه دو بعدی را نشان داده است.

[1] 1. Contingent Valuation Method (CVM)

[2] 2 . Willingness To Pay (WTP)

[3] 3 Willingness To Accept (WTA)

[4] contingent valuation method

[5] double-bounded dichotomous choice

شکل 4- ساختار روش انتخاب دوگانه دو بعدی (47)

در این پژوهش برای برآورد تمایل به پرداخت باغ‌داران جهت استفاده از سم‌پاشی نرخ متغیر در راستای حفاظت از محیط‌زیست (کاهش اثرات زیست‌محیطی)، از روش ارزش‌گذاری مشروط استفاده شد. در این پژوهش با توجه به شاخص‌های زیست‌محیطی و سطح خطر سموم، تمایل به پرداخت جهت کاربرد سم‌پاش نرخ متغیر و استفاده از مزایای آن و همچنین اجتناب از خطرهاي مربوط به سموم شیمیایی و آلاینده‌های زیست‌محیطی برآورد شد. داده‌های لازم برای تعیین شاخص تمایل به پرداخت با استفاده از ابزار پرسش‌نامه گردآوری شدند. از آن‌جا که ارزش‌گذاری مشروط در این پژوهش برای ارزش‌گذاری منافع غیر بازاری کاهش اثرات زیست‌محیطی به‌کار گرفته شد و مزایای حاصل از آن به‌عنوان منافع اقتصادی ناشی از کاربرد فناوری نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات در نظر گرفته شد، لذا این منافع در ارزیابی نسبت سود به هزینه‌ به عنوان ورودی در نظر گرفته شدند. به عبارتی دیگر خروجی حاصل از محاسبات تمایل به پرداخت، به‌عنوان ورودی بخش منافع در نظر گرفته شد و وارد محاسبات نسبت سود به هزینه گردید. با کدبندی نتایج پرسشنامه‌ها، تعداد 146 مشاهده برای برآورد شاخص تمایل به پرداخت مورد بررسی قرار گرفت. چهار متغیر تجربه تولید (سال)، سطح آموزش (سال)، درآمد (میلیون ریال در ماه) و سن کشاورز بر حسب سال مبنای محاسبات این شاخص قرار گرفت. با توجه به پرسشنامه ‌اولیه و بررسی نهایی آن، حداقل و حداکثر قیمت پیشنهادی برای مصاحبه با کشاورزان برای محاسبات مربوط به شاخص تمایل به پرداخت نیز مقدار 80 و 160 میلیون ریال در نظر گرفته شد

نسبت منافع به مخارج

تجزیه و تحلیل هزینه-فایده یک تکنیک اقتصادی مرسوم و دارای سابقه طولانی‌مدت در ارزیابی‌های اقتصادی است که تلاش می کند ارزش‌های مختلف را برای مسایل متعدد خلاصه کند. تحلیل هزینه-فایده مالی، اقتصادی و اجتماعی، روش‌های مختلفی برای تبدیل تمایل به پرداخت یا پذیرش غرامت به معیارهای مطلوبیت کلی دارد. به عبارتی دیگر تجزیه و تحلیل هزینه-منافع یک تکنیک ارزیابی اقتصادی است که در آن مزایای برنامه‌ها به صورت پولی ارزیابی می‌شود تا امکان مقایسه مستقیم هزینه‌ها را فراهم کند. پرایس و پرایس (2017) و همچنین ابرین (2005) در تحقیقات خود از خروجی تمایل به پرداخت به عنوان منافع اقتصادی در ارزیابی‌ها استفاده کرده‌اند (57، 56). یکی از شاخص‌های مورد بررسی در ارزیابی‌های اقتصادی پژوهش حاضر شاخص نسبت منافع به مخارج بود. شاخص نسبت منافع به مخارج¹ با استفاده از رابطه 16 محاسبه شد (63). در این رابطه B: معادل منافع و C معادل مخارج بود.

(16)

با در نظر گرفتن ارزش زمانی پول و انتخاب یکی از دو روش ارزش فعلی یا یک‌نواخت سالیانه² می‌توان رابطه 17 را نوشت (63).

(17)

چنان‌چه B/C≥1 طرح اقتصادی است و اگر B/C˂1 طرح غیراقتصادی خواهد بود. در صورتی که دو طرح با هم مقایسه شوند، باید از اصول روش سرمایه‌گذاری اضافی استفاده نمود و نسبت تفاوت B/C (نسبت منافع به مخارج متغیر) را به صورت رابطه 18 تشکیل داد (63).

در این رابطه معادل تفاوت منافع و معادل تفاوت مخارج بود.

(18)

اگر رابطه 19 صدق کند طرحی که دارای هزینه اولیه بیش‌تری است انتخاب خواهد شد و اگر رابطه 20 صدق کند، طرحی که دارای هزینه اولیه کم‌تری است انتخاب می‌شود (63). در این رابطه معادل تفاوت منافع و معادل تفاوت مخارج بود.

نمونه‌گیری و تعیین حجم نمونه

برای انتخاب واحدهای مورد بررسی از روش نمونه‌گیری تصادفی استفاده و حجم نمونه از رابطه (21) محاسبه شد.

(19)
(20)

(21)

n =

کهN حجم جامعه باغ‌داران، e میزان خطای قابل‌قبول و n حجم نمونه است. با توجه به این‌که در منطقه مورد مطالعه، تعداد باغ‌داران حدود 140 بهره‌بردار بوده و با توجه به خطای 5 درصد، حجم نمونه معادل 93/100 به دست آمد.

نتایج و بحث

در این بخش ابتدا به بیان خلاصه‌ای از نتایج ارزیابی شاخص‌های زیست‌محیطی سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات پرتقال پرداخته شد و سپس نتایج بررسی شاخص‌های اقتصادی بیان گردید. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که اثرات زیست‌محیطی در چهار دسته اثر نهایی در حالت استفاده از سم‌پاشی نرخ متغیر در مقایسه با سم‌پاش نرخ ثابت کاهش یافت. در حالت استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر، پتانسیل گرمایش جهانی در فرایند تولید یک تن پرتقال برابر با 57/407 کیلوگرم معادل دی‌اکسیدکربن بود که نسبت به حالت استفاده از سم‌پاش نرخ ثابت 29/15 کیلوگرم کاهش یافت. اثرات زیست‌محیطی ناشی از تولید یک تن پرتقال در حالت استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر برای دسته‌های سلامت انسان و کیفیت اکوسامانه به‌ترتیب برابر با 049/0 DALY و 87/123905 PDF*m2*yr بود. در تحقیقی عملکرد زیست‌محیطی تولید پرتقال در مکزیک با استفاده از رویکرد ارزیابی چرخه زندگی (گهواره به دروازه) در دو سناریوی تولید در سامانه‌های تولید ارگانیک و معمولی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تولید پرتقال در سامانه‌ی تولید معمولی نسبت به سامانه تولید ارگانیک در اکثر دسته‌ها، اثرات زیست‌محیطی بیش‌تری به‌ویژه در دسته‌ی گرمایش جهانی داشت که عمدتاً به دلیل مصرف کود نیتروژن در فرآیند تولید بود (19).

جدول 1 نتایج مقایسه مقدار شاخص‌های زیست‌محیطی در 15 دسته اثر میانی در دو حالت استفاده از سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر در فرآیند تولید یک تن پرتقال را نشان داده است.

[1] 1 Benefit to Cost Ratio

[2] 2 Equivalent Uniform Annual Benefit (EUAB) or Equivalent Uniform Annual Cost (EUAC)

جدول 1- نتایج ارزیابی اثرات زیست‌محیطی در 15 دسته اثر میانی در دو سناریوی استفاده از سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر در تولید یک تن پرتقال
دسته‌های اثر	واحد	سم‌پاشی نرخ ثابت	سم‌پاشی نرخ متغیر
مواد سرطان‌زا	kg C2H3Cl eq	5/898	5/799
مواد غیر سرطان‌زا	kg C2H3Cl eq	13/969	13/537
مواد تنفسی غیر معدنی	kg PM2.5 eq	90/224	71/134
تابش یونیزه	Bq C-14 eq	323576/044	322065/852
تخریب لایه ازن	kg CFC-11 eq	0/00003	0/00003
مواد تنفسی آلی	kg C2H4 eq	0/643	0/634
اکسیداسیون آبی	kg TEG water	57555/162	53955/288
سمیت زمین	kg TEG soil	67555/234	65943/740
اسیدی شدن خاک	kg SO2 eq	12/222	11/287
اشغال زمین	m2org.arable	113183/344	113183/313
اسیدی شدن آبزیان	kg SO2 eq	2/178	2/041
یوتریفیکاسیون آبی	kg PO4 P-lim	0/066	0.065
گرمایش جهانی	kg CO2 eq	422/860	407/573
انرژی‌ها تجدیدناپذیر	MJ primary	3011/790	2844/726
استخراج مواد معدنی	MJ surplus	12/272	12/215

مأخذ: یافتههای تحقیق

شکل 5 نیز مقایسه شاخص‌های اثر نهایی در تولید یک تن پرتقال در دو سناریوی استفاده از سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر را نشان داده است.

شکل 5- نتایج مقایسه شاخص‌های زیست محیطی در 4 دسته اثر نهایی در تولید یک تن پرتقال در حالت استفاده از سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر

مأخذ: یافتههای تحقیق

نتایج نشان داد که استفاده از سم‌پاش‌ نرخ متغیر در هر چهار دسته اثر نهایی باعث کاهش اثرات زیست‌محیطی شد. کاهش مصرف سموم شیمیایی، سوخت دیزل و ماشین‌های کشاورزی در سناریوی استفاده از سم‌پاش‌ نرخ متغیر نقش مهمی در کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی داشت. علاوه بر کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر، کاهش مصرف انرژی ورودی و هزینه‌های ناشی از آن نیز نقش مهمی در تولید پایدار دارد. بنابراین اگر سم‌پاش‌ها به فناوری نرخ متغیر تجهیز شوند، ضمن کاهش هزینه‌های مصرف سم، اثرات زیست‌محیطی ناشی از مصرف سموم شیمیایی و سایر نهاده‌های مرتبط با آن نیز کاهش خواهد یافت. نتایج تحقیقات نیز نشان داده است که یکپارچه‌سازی باغات در مقایسه با باغات مرسوم می‌تواند آلاینده‌های زیست‌محیطی را کاهش دهد (40، 47).

نتایج ارزیابی‌های اقتصادی و هزینه تبدیل سم‌پاش نرخ ثابت به نرخ متغیر

در این بخش با بررسی کل هزینه‌های خرید، توسعه، استهلاک و هزینه فرصت از دست رفته و همچنین هزینه‌های سم‌پاشی باغات پرتقال با کاربرد دو نوع سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر در یک سال زراعی، قیمت نهایی دستگاه سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر برآورد و سایر تجزیه و تحلیل‌های اقتصادی انجام شد. علاوه بر این نتایج بررسی‌های مربوط به هزینه‌های ثابت و متغیر در سم‌پاشی با هر دو نوع سم‌پاش نیز بیان شده است. جدول 2 کل هزینه‌های سم‌پاشی در دو نوع سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر را نشان داده است.

جدول 2- هزینه‌های سم‌پاشی در دو حالت سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر و در شرایط کارکرد یک سال زراعی (میلیون ریال)
نوع هزینه	سم‌پاشی نرخ ثابت	سم‌پاشی نرخ متغیر
هزینه‌های متغیر
هزینه‌های کاربرد و سرویس	115/50	122/68
هزینه‌های خرید سم مورد نیاز 250 هکتار باغ در یک سال زراعی	9215/52	4976/38
هزینه‌های ثابت
برد الکترونیک	0	52/00
شیر قطع و وصل	0	1/60
شیر دروازه‌ای و اتصالات آن	0	2/00
پیچ و مهره	0	0/69
قوطی فلزی	0	1/20
رنگ	0	0/48
رابط بین شیرهای نرخ متغیر و کنتور	0	0/50
سیم رابط ارتباط برد الکترونیک و لپ‌تاپ	0	1/10
فیش ترانس، فیش آداپتور، فیش سیم‌دار، سوکت و بست پلاستیکی	0	1/32
لوازم شیرآلات و اتصالات	0	5/85
کابل افزایشی و دیگر اتصالات الکتریکی	0	11/80
برنامه‌نویسی سامانه نرخ متغیر	0	5/00
حسگر اولتراسونیک، دوربین و برد رزبری‌پای	0	60/00
هزینه خرید دستگاه سم‌پاش	2310/00	2310/00
هزینه استهلاک سم‌پاش	272/87	289/82
هزینه فرصت از دست رفته	158/58	168/43
جمع کل هزینه‌های ثابت و متغیر	12072/47	8010/85

مأخذ: یافتههای تحقیق

نتایج نشان داد که کل هزینه‌های لازم برای توسعه و تبدیل سم‌پاش نرخ ثابت به نرخ متغیر معادل 54/143 میلیون ریال بود. با در نظر گرفتن هزینه‌های ثابت و هزینه‌های متغیر در سم‌پاشی 250 هکتار باغ (معادل کارکرد سال اول دستگاه سم‌پاش)، کل هزینه‌ها در حالت کاربرد سم‌پاش نرخ ثابت و سم‌پاش نرخ متغیر به‌ترتیب برابر با 47/12072 و 85/8010 میلیون ریال به‌دست آمد. نتایج جدول 2 نشان داد که در حالت استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر نسبت به سم‌پاش نرخ ثابت، 46 درصد در هزینه‌های خرید سم صرفه‌جویی ایجاد شد که جزئیات این محاسبه در ادامه توضیح داده شده است.

برآورد مقدار و هزینه سموم مصرفی در یک هکتار باغ پرتقال در دو حالت سمپاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر

با انجام تحقیقات میدانی و بررسی پرسشنامه‌های گردآوری شده، مقدار و نوع مصرف سموم شیمیایی مختلف در سطح یک هکتار باغ پرتقال در منطقه مورد مطالعه به دست آمد و با بررسی قیمت سموم شیمیایی، در نهایت مقدار سموم مصرفی و هزینه‌های آن‌ها محاسبه شد. جدول 3 مقدار سموم مصرفی و همچنین هزینه‌های آن‌ها در دو حالت سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر را نشان داده است.

جدول 3- اطلاعات مقدار و هزینه سموم مصرفی در یک هکتار باغ پرتقال در دو حالت سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر
نوع سم	واحد	قیمت هر لیتر (میلیون ریال)	مقدار مصرف سم در یک هکتار در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت (لیتر)	هزینه مصرف سم در یک هکتار در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت (میلیون ریال)	مقدار مصرف سم در یک هکتار در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر (لیتر)	هزینه مصرف سم در یک هکتار در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر (میلیون ریال)	درصد صرفه‌جویی در هزینه مصرف سم در حالت نرخ متغیر
حشره‌کش	لیتر (L)	4/425	4/10	18/14	2/21	9/79	%46
کنه‌کش	لیتر (L)	6/276	1/23	7/71	0/67	4/16	%46
قارچ‌کش	لیتر (L)	3/793	2/90	10/99	1/57	5/93	%46
جمع			8/23	36/86	4/44	19/90	%46

مأخذ: یافتههای تحقیق

با توجه به نتایج جدول 3 مقدار سموم مصرفی در یک هکتار باغ پرتقال در طی یک سال زراعی در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر به‌ترتیب معادل 23/8 لیتر با هزینه‌ی خرید (سم) معادل 86/36 میلیون ریال و 44/4 لیتر با هزینه‌ی خرید (سم) معادل 90/19 میلیون ریال به دست آمد. با توجه به کاهش مقدار مصرف سم در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر نسبت به نرخ ثابت در این مطالعه، در هر هکتار 79/3 لیتر (معادل 46 درصد) صرفه‌جویی در مقدار مصرف سم و 95/16 میلیون ریال (معادل 46 درصد) صرفه‌جویی در هزینه‌های خرید سم به‌دست آمد.

محاسبه مقدار و هزینه سموم مصرفی سالانه با استفاده از یک دستگاه سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر

نتایج بررسی‌های میدانی و پرسشنامه‌های مطالعه حاضر نشان داد که یک سم‌پاش باغی در منطقه مورد مطالعه به‌طور میانگین سطحی معادل 250 هکتار باغ پرتقال را در سال سم‌پاشی می‌نماید. لذا با توجه به میانگین کارکرد سالانه یک دستگاه سم‌پاش، در جدول 4 مقدار مصرف سم و هزینه‌های سم‌پاشی سالانه یک هکتار باغ پرتقال نشان داده شد.

جدول 4- میانگین مقدار و هزینه سموم مصرفی در سطح کارکرد سالانه یک دستگاه سم‌پاش (250 هکتار) در دو حالت سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر
حالت نرخ ثابت			حالت نرخ متغیر
مقدار سالانه مصرف سم در یک هکتار (لیتر)	مقدار سالانه مصرف سم (لیتر) در 250 هکتار	مقدار سالانه هزینه‌های خرید سم (میلیون ریال) در250 هکتار	مقدار سالانه مصرف سم در یک هکتار (لیتر)	مقدار سالانه مصرف سم (لیتر) در 250 هکتار	مقدار سالانه هزینه‌های خرید سم (میلیون ریال) در250 هکتار
8/23	2057	9215/52	4/44	1110	4976/38

مأخذ: یافتههای تحقیق

نتایج جدول 4 نشان داد که در حالت سم‌پاشی نرخ ثابت مقدار مصرف سم برابر با 23/8 لیتر بر هکتار بود. با این میزان مصرف، در سم‌پاشی 250 هکتار باغ در یک سال زراعی، 2057 لیتر سم با هزینه 52/9215 میلیون ریال مصرف شد. این در حالی بود که در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر، مقدار مصرف سم در هکتار با کاهش 46 درصدی همراه بود و به مقدار 44/4 لیتر در هکتار رسید. نتایج نشان داد که در صورت استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر، مقدار مصرف سم در 250 هکتار باغ در یک سال زراعی به 1110 لیتر با هزینه 38/4976 میلیون ریال رسید. نتایج نشان داد که هزینه‌ی مورد نیاز برای پیاده‌سازی سامانه نرخ متغیر روی یک سم‌پاش نرخ ثابت معادل 06/0 قیمت یک دستگاه سم‌پاش نرخ ثابت به دست آمد. این هزینه (هزینه‌ی سامانه‌ی نرخ متغیر) معادل 02/0 هزینه‌ی سم‌پاشی سالانه 250 هکتار باغ پرتقال با دستگاه سم‌پاش نرخ ثابت بود.

نتایج محاسبه شاخص تمایل به پرداخت

همانطور که در جدول 5 مشاهده میشود، از 100 نمونه، 56 نمونه (درصد) پیشنهاد 80 میلیون ریال، 28 نمونه پیشنهاد 120 میلیون ریال و 20 نمونه پیشنهاد 160 میلیون ریال را پذیرفتند.

جدول 5- درصد وضعیت پاسخگویی باغ‌داران به مبالغ پیشنهادی

مبلغ پیشنهادی وضعیت پیشنهاد	پیشنهاد 80 میلیون ریال	پیشنهاد 120 میلیون ریال	پیشنهاد 160 میلیون ریال
پذیرش پیشنهاد	56	28	20
عدم پذیرش پیشنهاد	30	72	62
عدم پاسخگویی به پیشنهاد	-	-	-
مجموع	86	100	82

مأخذ: یافتههای تحقیق

نتایج رگرسیون لاجیت نشان داد که میانگین متغیرهای تجربه تولید (سال)، آموزش (سال)، درآمد (میلیون ریال در ماه) و سن کشاورزان مورد بررسی به‌ترتیب برابر با 12 سال، 11 سال، 32/492 میلیون ریال در ماه و 45 سال بود. حداقل و حداکثر درآمد کشاورزان نیز به‌ترتیب برابر با 250 و 800 میلیون ریال به‌دست آمد. به‌منظور بررسی تمایل به پرداخت کشاورزان برای استفاده از سمپاش نرخ متغیر، مدل با روش لاجیت برآورد گردید که نتایج آن در جدول 6 ارائه شد.

مأخذ: یافتههای تحقیق

نتایج جدول 6 نشان داد که همه‌ی متغیرهای برآورد شده از لحاظ آماری معنیدار بودند. لازم به ذکر است که ضرایب در مدلهای لاجیت به‌طور مستقیم تفسیر نمیشوند. متغیر سطح تحصیلات نشان داد که با افزایش سطح تحصیلات (سال)، مطلوبیت کشاورزان برای استفاده از سمپاش نرخ متغیر افزایش یافت. علامت ضریب متغیر تجربه کاری نشان داد که با افزایش سالهای تجربه کاری، مطلوبیت کشاورزان برای استفاده از سمپاش نرخ متغیر کاهش یافت. همچنین با افزایش سن پاسخدهندگان، مطلوبیت کشاورزان برای استفاده از سمپاش نرخ متغیر کاهش یافت. بر این اساس میتوان گفت که علت این امر به دلیل رایج بودن کشاورزی سنتی، ریسکپذیر نبودن کشاورزان دارای سن زیاد بود. اثر نهايي، بيانگر تأثير نهـايي هـر كـدام از متغيرهـا روي نسـبت متوسـط تمايـل بـه پرداخـت بود. افراد دارای تحصیلات در سطوح بالاتر، 0376/0 واحد نسبت متوسط تمایل به پرداختشان بیش‌تر از افرادی بود که از تحصیلات سطوح پایین‌تر برخوردار بودند. افزایش یک واحدی در درآمد خانوار نیز نسبت متوسط تمایل به پرداخت را 9-10×72/1 واحد افزایش داد. نتايج تحقیق حاضر نشان داد كه سن باغ‌داران و ميزان تحصيلات آن‌ها در ميزان تمايل به پرداخت براي استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر مؤثر بود. لذا متحمل شدن هزينه‌هايي در جهت آموزش كشاورزان و آگاهي دادن به آن‌ها در رابطه با مزیت استفاده از سم‌پاشی نرخ متغیر و همچنین نحوه استفاده اصولي و به موقع از سموم شیمیایی در كشاورزي را بايد به‌عنوان نوعي سرمايه‌گذاري در نظر گرفت. لذا جهت افزايش آگاهي كشاورزان نسبت به مخاطرات استفاده بي‌رويه از سموم شيميايي پيشنهاد مي‌گردد ضمن توجه به این موضوع که ارتقاء آموزش و برگزاري كلاس‌هاي آموزشي مي‌تواند آثار مثبت و تاثيرگذاري در بالا بردن مهارت و اطلاعات كشاورزان نسبت به نحوه و ميزان استفاده از سموم شیمیایی ايفا كند، حمايت‌هاي دولتي و سياست‌گذاري در زمينه كاهش آثار منفي ناشي از استفاده بي‌رويه از انواع سموم شيميايي در بخش كشاورزي با استفاده از فناوری‌های نوین از جمله سم‌پاش نرخ متغیر، از جمله عامل‌هایي است كه می‌تواند نقش موثری در کاهش مصرف انرژی، کاهش اثرات زیست‌محیطی و کاهش هزینه‌های تولید در پی داشته باشد. در تحقیقی دیگر آقا صفری و قربانی (5) تمایل به پرداخت کشاورزان با استفاده از ارزش‌گذاری مشروط در رابطه با مشارکت مالی آن‌ها برای کاهش اثرات زیست‌محیطی آب آلوده را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که متغیر سن، شاخص موافقت با ورود فاضلاب شهری و روستایی به رودخانه کشف‌رود، کل میزان مصرف سموم شیمیایی سالانه، متغیرهای معنی‌‌دار با اثرگذاری منفی بر تصمیم به تمایل به مشارکت مالی کشاورزان برای کاهش اثرات سوء زیست‌محیطی آب آلوده بودند. اسدپور (13) در پژوهشی با عنوان بررسی عامل‌های اقتصادی-اجتماعی موثر در گسترش فناوری مبارزه بیولوژیک علیه کرم ساقه‌خوار در مزارع برنج استان مازندران گزارش داد که مهم‌ترین عامل در پذیرش این فناوری به‌ترتیب عبارت بودند از ریسک‌گریزی شالیکاران، ارزش محصول در هکتار، تعداد قطعات اراضی، تعداد دفعات رهاسازی زنبور تریکوگراما، به‌کارگیری این فناوری در زمین‌های مجاور، سطح زیر کشت، تجربه به‌کارگیری این فناوری، سن زارع و شرکت در کلاس‌های ترویجی. به غیر از دو عامل سن و تعداد قطعات زراعی که اثر منفی در احتمال پذیرش این فناوری داشتند، بقیه عامل‌ها دارای اثر مثبت بودند. نتایج این تحقیقات نیز با تحقیق حاضر مبنی بر اثرپذیری شاخص تمایل به پرداخت از سن کشاورزان مطابقت داشت. در پژوهش حاضر با استفاده از روابط مربوطه مقدار نهایی تمایل به پرداخت برابر با 38/159 میلیون ریال برآورد گردید. در نهایت مقدار تمایل به پرداخت به‌عنوان منافع اقتصادی ناشی از کاربرد فناوری نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات در نظر گرفته شد. به‌عبارتی دیگر خروجی حاصل از محاسبات تمایل به پرداخت به‌عنوان ورودی بخش منافع در نظر گرفته شد و وارد محاسبات شاخص نسبت منافع به مخارج با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی شد.

نتایج بررسی شاخص نسبت منافع به مخارج با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی

در محاسبه شاخص نسبت منافع به مخارج، سود ناشی از صرفه‌جویی در هزینه سم‌پاشی 250 هکتار باغ (معادل کارکرد سالانه یک دستگاه سم‌پاش) و مابه‌التفاوت تمایل به پرداخت و هزینه تبدیل سم‌پاش نرخ ثابت به سم‌پاش نرخ متغیر، به‌عنوان منافع در نظر گرفته شد. از آنجا که سود ناشی از صرفه‌جویی در هزینه‌های کل (ثابت و متغیر) در حالت کاربرد سم‌پاش نرخ متغیر برابر 61/4061 میلیون ریال و مابه‌التفاوت هزینه تبدیل سم‌پاش نرخ ثابت به نرخ متغیر برابر با 84/15 میلیون ریال بود، لذا مقدار منافع در شاخص نسبت سود به هزینه 45/4077 میلیون ریال به دست آمد. در محاسبه شاخص نسبت سود به هزینه، ضررها در حالت سم‌پاشی نرخ متغیر معادل کل هزینه‌های ثابت و متغیر در نظر گرفته شد که برابر با 85/8010 میلیون ریال بود. مخارج نیز معادل ضررها در نظر گرفته شد، زیرا هزینه دستگاه سم‌پاش نرخ متغیر و هزینه‌های ثابت و متغیر آن در یک سال، هزینه‌ای بود که برای سم‌پاشی 1100 لیتر سم در 250 هکتار بکار برده شد. از آنجا که دو پروژه در این تحقیق مورد مقایسه قرار گرفت، لذا شاخص نسبت منافع به مخارج با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی محاسبه شد. با توجه به رابطه 19، تفاوت ارزش فعلی منافع معادل مابه‌التفاوت سود ناشی از سم‌پاشی در حالت‌های کاربرد سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر در نظر گرفته شد. از آنجا که سود ناشی از کاربرد سم‌پاش نرخ ثابت و نرخ متغیر به‌ترتیب برابر با صفر و 45/4077 میلیون ریال بود، لذا تفاوت ارزش فعلی منافع برابر 45/4077 میلیون ریال به دست آمد. تفاوت ارزش فعلی مخارج نیز معادل مابه‌التفاوت کل هزینه‌های سم‌پاشی نرخ ثابت و نرخ متغیر در نظر گرفته شد که برابر با 61/4061 میلیون ریال برآورد گردید و در نهایت شاخص نسبت منافع به مخارج با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی مطابق رابطه 22 به دست آمد.

جدول 6- نتایج برآورد ضرایب رگرسیون لاجیت برای متغیرهای مورد بررسی
متغیرها	ضرایب	انحراف معیار	Z	سطح معنی‌داری	اثر نهایی
قیمت‌های پیشنهادی			-5/24	0/001
تجربه	-0/291	0/083	-3/48	0/001	-0/0708
آموزش	0/155	0/087	1/78	0/075	0/0376
درآمد			3/42	0/001
سن	-0/175	0/042	-4/12	0/001	-0/0426
عرض از مبدا	10/918	2/541	4/30	0/001	-
Log Likelihood=-59.929 LR Chi2(5)= 81.20 Prob>chi2= 0.001 Pseudo R2=0.4038 y = Pr(wtp) (predict) y = 0.4199

(22)

با توجه به نتیجه محاسبه شاخص نسبت منافع به مخارج با استفاده از روش سرمایه‌گذاری اضافی (004/1) و همچنین رابطه 19، از آنجا که این شاخص بزرگ‌تر از یک به‌دست آمد، لذا انتخاب و کاربرد سم‌پاش نرخ متغیر در سم‌پاشی باغات، اقتصادی‌ترین پروژه بود. از مهم‌ترین دلایل اقتصادی بودن سم‌پاش نرخ متغیر نسبت به سم‌پاش نرخ ثابت در این پژوهش، کاهش مصرف سم و به تبع آن کاهش هزینه‌های سمپاشی بود. نتایج تحقیق فتحی و همکاران (30) نشان داد که استفاده از سم‌پاش نرخ متغیر باعث کاهش 46 درصدی مصرف سم شد. این در حالی است که مقدار صرفه‌جویی در سم‌پاشی نرخ متغیر نیز متناسب با حجم درخت تغییر می‌کند و در باغات جوان‌تر مقدار صرفه‌جویی در مصرف سم بیش‌تر است. نتایج تحقیق حاضر با نتایج سهیلی‌فرد و همکاران (64) که بیان کردند در صورت استفاده از کشاورزی دقیق، مصرف سم نیز کاهش پیدا می‌کند، مطابقت داشت.

نتیجه‌گیری و پیشنهادها

این پژوهش به‌منظور ارزیابی اقتصادی و زیست‌محیطی سم‌پاش باغی مجهز به فناوری نرخ متغیر و سم‌پاش نرخ ثابت و به‌منظور دست‌یابی به بخشی از شاخص‌های لازم برای کمک به فرایند تصمیم‌گیری در انتخاب فناوری نرخ متغیر در مقایسه با سم‌پاش نرخ ثابت انجام شد. نتایج نشان داد که بیش‌ترین مقدار صرفه‌جویی ناشی از کاربرد سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر در مقایسه با سم‌پاشی نرخ ثابت در سم‌پاشی باغات 46 درصد بود. از آنجا که برای توصیه و بکارگیری استفاده از یک ماشین کشاورزی باید مسایل مربوط به پایداری تولید مانند مسایل اقتصادی و زیست‌محیطی مورد بررسی قرار گریرند، بنابراین پژوهش حاضر با بررسی وضعیت اقتصادی وزیست‌محیطی دو رویکرد متفاوت در سم‌پاشی باغات، سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر را با سم‌پاش معمولی مقایسه نمود. نتایج به دست آمده نشان داد که سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر هم از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر بود و هم از نظر زیست‌محیطی توانست در اغلب شاخص‌های مورد بررسی، شرایط بهتری را فراهم نماید، به نحوی که در حالت سم‌پاشی با سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر، در اغلب دسته‌های زیست‌محیطی، آلاینده‌ها کاهش یافتند. کاهش هزینه‌های اقتصادی و شاخص‌های زیست‌محیطی در حالت استفاده از سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر، به دلیل صرفه‌جویی 46 درصدی در مصرف سم، هنگام کار با این نوع سم‌پاش بود. بنابراین به‌منظور دستیابی به اهداف توسعه پایدار، افزایش سودآوری تولید و همچنین کاهش آثار سوء زیست‌محیطی در کشاورزی، استفاده از سم‌پاش‌ مجهز به فناوری نرخ متغیر توصیه می‌شود. پیشنهاد می‌شود در پژوهش‌های آینده، سامانه‌های مختلف مورد استفاده برای متغیر نمودن سم‌پاش‌های باغی مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه‌ای بین این فناوری‌ها از لحاظ اقتصادی انجام شود.

ملاحظات اخلاقی

پیروی از اصول اخلاق پژوهش

در مطالعه حاضر فرمهای رضایت‌نامه آگاهانه توسط تمامی آزمودنیها تکمیل شد.

حامی مالی

این مقاله برگرفته از رساله دکترای در رشته مکانیزاسیون کشاورزی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان می‏باشد که بدین‌وسیله از معاونت پژوهشی دانشگاه سپاسگزاری می‏شود.

مشارکت نویسندگان

طراحی و ایده پردازی: رستم فتحی؛ روش شناسی و تجزیه و تحلیل داده ها: رستم فتحی، محمود قاسمی نژاد رائینی و سامان آبدانان مهدی‌زاده؛ سرپرست: مرتضی تاکی و مصطفی مردانی نجف‌آبادی و نویسندگی پایانی: رستم فتحی.

تعارض منافع

بنا بر اظهار نویسندگان مقاله حاضر فاقد هرگونه تعارض منافع بوده است.

References

1. Anteneh Economic valuation of irrigation water in Bahir Dar Zuria woreda, Ethiopia: The case of Chilal Abay, Negida and Upper Andasa irrigation schemes 2015. https: / /etd.aau.edu.et/server/api/core/bitstreams/ef9d739d-f5fd-4441-bbeb-080fe4e7
5c60/content

2. Abrishami, H. (2008). Basic Econometrics, Written by Damodar, N Gojarati, Tehran University Press.(In Persian).

3. Acharya, G., & Barbier, E. B. (2000). Valuing groundwater recharge through agricultural production in the Hadejia‐Nguru wetlands in northern Nigeria. Agricultural Economics, 22(3), 247-259.

4. Adam, A.M., 2020. Sample size determination in survey research. Journal of Scientific Research and Reports. 26 (5), 90–97. https://doi.org/10.9734/jsrr/2020/ v26i530263.

5. Aghasafari, H., & Ghorbani, M. (2015). Whether Farmers are Willing to Financial Participation for Reducing the Adverse Environmental Effects of Contaminated Water? (A case study of Kashaf- Rood Basin in Mashhad). Journal Of Agroecology, 7(2), 202-214. doi: 10.22067/jag.v7i2.33105 (In Persian).

6. Alemayehu, T., 2014. Smallholder farmer’s willingness to pay for improved irrigation water: a contingent valuation study in Koga Irrigation Project, Ethiopia. Journal of Economics and Sustainable Development. 5 (19), 5–15. https://core.ac.uk/downloa d/pdf/234646581.pdf.

7. Aman, M., Shumeta, Z., Kebede, T., 2020. Economic valuation of improved irrigation water use: the case of Meskan District, Southern Ethiopia. Cogent Environmental Science. 6 (1) https://doi.org/10.1080/23311843.2020.1843311

8. Amir Nezhad, H., Khalilian, S., & Asareh, M.H. (2006) Determination of the Preservation and Recreational Value of Sysengan Forest Park Using Paying Forms, Journal of Pajohesh and Sazandegi, 19(3), 24-15(In Persian).

9. Amirnejad, H. & Atai. sallout, K. (2011). Valuation of environmental resources. Avai Masih Publications (In Persian).

10. Amirnejad, H., & Khalilian, S. (2005). Determining the total economic value of the forest ecosystem in northern Iran with an emphasis on environmental-ecological valuation and conservation values. Thesis of the PhD course in Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University (In Persian).

11. Amirnezhad, H., and Khalilian, S. (2006). Estimating the existential value of northern Iranian forests using the contingent valuation method. Agricultural Sciences and Natural Resources, 13(2), 144-154 (In Persian).

12. Arekhi, S., Khakpour, B. A., & Ata, B. (2019). Logistic Regression Efficiency Assessment for AnticipatingUrban Development in Ilam Using GIS. Geography and Urban Space Development, 6(1), 1-17.

13. Asadpur, H. (2012). Survey Effects of Socio-Economics Factors on Spread Biological Control Technology up on Chilo-Suppersalic in Rice Farms of Mazandaran Province. Agricultural Economics and Development, 19(76), 232-252. doi: 10.30490/aead.2012.58754 (In Persian).

14. Asaei, H., Jafari, A., & Loghavi, M. (2019). Site-specific orchard sprayer equipped with machine vision for chemical usage management. Computers and Electronics in Agriculture, 162, 431-439.

15. Asgari, A. & Mehrgan, N. (2002). Estimating the willingness to pay of visitors of historical and cultural heritage using the conditional valuation method: the example of Hamedan treasure. Economic researches (sustainable growth and development), summer and autumn 2002. 1(2,3). 93-115 (In Persian).

16. Baidoo, I., Al-Hassan, R. M., Asuming-Brempong, S., Akoto, I., & Asante, F. A. (2013). Willingness to pay for improved water for farming in the Upper East Region of Ghana. Greener Journal of Agricultural Sciences3, 4, 271-279.

17. Baran, M. F., Lüle, F., & Gökdoğan, O. (2017). Energy input-output analysis of organic grape production: A case study from Adiyaman province. Erwerbs-Obstbau, 59(4), 275-279.

18. Bashiri, M., & Kamranrad, R. (2011). Parameter estimation for improving association indicators in binary logistic regression. Research in Production and Operations Management, 2(1), 135-154.

19. Bonales-Revuelta, J., Musule, R., Navarro-Pineda, F. S., & García, C. A. (2022). Evaluating the environmental performance of orange production in Veracruz, Mexico: a life cycle assessment approach. Journal of Cleaner Production, 343, 131002.

20. Boyle, K. J., Johnson, F. R., McCollum, D. W., Desvousges, W. H., Dunford, R. W., & Hudson, S. P. (1996). Valuing public goods: discrete versus continuous contingent-valuation responses. Land Economics, 381-396.

21. Calegari, F., Tassi, D., & Vincini, M. (2013). Economic and environmental benefits of using a spray control system for the distribution of pesticides. Journal of Agricultural Engineering, 44(s2).

22. Carson, T. R. (1986). Closing the gap between research and practice: Conversation as a mode of doing research. Phenomenology+ Pedagogy, 73-85.

23. Cobbenhagen, A. T. J. R., Antunes, D. J., van de Molengraft, M. J. G., & Heemels, W. P. M. H. (2021). Opportunities for control engineering in arable precision agriculture. Annual Reviews in Control, 51, 47-55.

24. Danaeifar, I., Tarahi, R., and Mehdizadeh, M. (2019). Estimating the ecotourism value of the Tangtekab region of Behbahan County using the conditional valuation method. Development Strategy Quarterly, 16 (1), 211-239 (In Persian).

25. Dehghanian, S. (2009). Environmental economics for non-economists. Translation. Ajayi, John Asafo. 2018. Publications of Ferdowsi University of Mashhad, 336 pages (In Persian).

26. Deveau, J. (2009). Six elements of effective spraying in orchards and vineyards. Ontario, Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.

27. Dou, H., Zhang, C., Li, L., Hao, G., Ding, B., Gong, W., & Huang, P. (2018). Application of variable spray technology in agriculture. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 186, No. 5, p. 012007). IOP Publishing.

28. El Bilali, H., Callenius, C., Strassner, C., & Probst, L. (2019). Food and nutrition security and sustainability transitions in food systems. Food and energy security, 8(2), e00154.

29. Enyew, T. M. (2024). Determinants of farmers’ willingness to pay for irrigation improvements in Northcentral Ethiopia. Agricultural Water Management, 298, 108841.

30. Fathi, R., Ghasemi Nejad Raeini., M., Abdanan Mehdizadeh, S., Taki, M & Mardani Najafabadi, M (2024). Development and evaluation of variable rate technology in Orchard spraying. The Journal of Agricultural Machinery (JAM).

31. Foster, J., Greer, J., Thorbecke, E., 1984. A Class of Decomposable Poverty Measures. Econometrica. 52 (3), 761–766. https://doi.org/10.2307/1913475.

32. Getnet, A., Tesfaye, E., Ahmed, Y., Ahmed, M., 2022. Economic valuation and its determinates of improved irrigation water use; evidence based on South Gondar Zone, Ethiopia. Cogent Economics & Finance. 10 (1) https://doi.org/10.1080/ 23322039.2022.2090663.

33. Ghorbani, M., Nemati, A., & Ghorbani, R. (2011). Studying the Willingness to Pay of Wheat Farmers to Control Weeds in Different Growth Stages (Case Study of Khorasan Razavi). Journal of Agricultural Economics and Development, 25(1)20-28. doi: 10.22067/jead2.v1390i1.8875 (In Persian).

34. Haab, T. C., & McConnell, K. E. (2002). Valuing environmental and natural resources: the econometrics of non-market valuation. Edward Elgar Publishing.

35. Hossein Zad, J., Shorafa, S., Dashti, G., Hayati, B., & Kazemiyeh, F. (2009). An Economic Evaluation of the Environmental Benefits from Pesticides Reduction Program in Khuzestan Province. JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE AND SUSTAINABLE PRODUCTION, 2 (20), 4. 101-112 (In Persian).

36. Ilıca, A., & Boz, A. F. (2018). Design of a nozzle-height control system using a permanent magnet tubular linear synchronous motor. Journal of Agricultural Sciences, 24(3), 374-385.

37. ISO. (2006). “14040 International Standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principles and Framework, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.” 14040 International Standard. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principles and Framework, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

38. Jeanty, P. W. (2007). Constructing krinsky and robb confidence intervals for mean and median willingness to pay (wtp) using stata. In Sixth North American Stata Users’ Group Meeting, Boston (pp. 13-14).

39. Keshavarz. H. G. R., & Ayati, G. H. (2008). A Comparison between Logit Model and Classification Regression Trees (CART) in Customer Credit Scoring Systems.

40. Khanali, M., Akram, A., Behzadi, J., Mostashari-Rad, F., Saber, Z., Chau, K. W., & Nabavi-Pelesaraei, A. (2021). Multi-objective optimization of energy use and environmental emissions for walnut production using imperialist competitive algorithm. Applied Energy, 284, 116342.

41. Kim, S. S., Wong, K. K., & Cho, M. (2007). Assessing the economic value of a world heritage site and willingness-to-pay determinants: A case of Changdeok Palace. Tourism management, 28(1), 317-322.

42. Lambert, D. M., Lowenberg-DeBoer, J., Griffin, T. W., Peone, J., Payne, T., & Daberkow, S. G. (2004). Adoption, profitability, and making better use of precision farming data.

43. Lee, C. K., & Han, S. Y. (2002). Estimating the use and preservation values of national parks’ tourism resources using a contingent valuation method. Tourism management, 23(5), 531-540.

44. Lee, J., and Cho, Y. (2020). “Estimation of the usage fee for peer-to-peer electricity trading platform: The case of South Korea.” Energy Policy 136: 111050.

45. Lehtonen, E., Kuuluvainen, J., Pouta, E., Rekola, M., & Li, C. Z. (2003). Non-market benefits of forest conservation in southern Finland. Environmental Science & Policy, 6(3), 195-204.

46. Lindgren, E., Harris, F., Dangour, A. D., Gasparatos, A., Hiramatsu, M., Javadi, F., ... & Haines, A. (2018). Sustainable food systems—a health perspective. Sustainability science, 13, 1505-1517.

47. Longo, S., Mistretta, M., Guarino, F., & Cellura, M. (2017). Life Cycle Assessment of organic and conventional apple supply chains in the North of Italy. Journal of Cleaner Production, 140, 654-663.

48. Loomis, J. B. (1990). “Comparative reliability of the dichotomous choice and open-ended contingent valuation techniques.” J. Environ. Econ. Manag. 18(1): 78-85.

49. Maddala, G. S. (1983). Qualitative and limited dependent variable models in econometrics. Cambridge: Cambridge, 498.

50. Mitchell, R. C., & Carson, R. T. (2013). Using surveys to value public goods: the contingent valuation method. Rff press.

51. Mohammadi, M. (2013). surveying farmers' willingness to pay to reduce the negative effects of chemical fertilizers on the environment. The first electronic congress of new findings in the environment and agricultural ecosystems. Tehran. https://civilica.com/doc/356518 (In Persian).

52. Molaei, M and Kavsi Kalashmi, M. (2011). Estimating the conservation value of the Chalcheragh lily using the contingent valuation method with one-dimensional binary choice. Agricultural Economics and Development, 25(3), -. doi: 10.22067/jead2.v1390i3.10820 (In Persian).

53. Molaei, M., Yazdani, S., Sharzei, G., & Gas, A. C. (2009). Estimating preservation Value of Arasbaran Forests Ecosystem Using Contingent Valuation Method. Agricultural Economics, 3(2), 37-63 (In Persian).

54. Mooney, D. F., Larson, J. A., Roberts, R. K., & English, B. C. (2009). Economics of the variable rate technology investment decision for agricultural sprayers.

55. Nakhaei, N., Mortazavi, A., Amirnezad, H. and Navazi, M. A. (2010), Estimating the conservation value of Noor Forest Park using the contingent valuation method, Quarterly Journal of Agricultural Economics, Vol. 4, No. 1, pp. 189-171(In Persian).

56. O'Brien, B. (2005). Cost–benefit analysis, willingness to pay. Encyclopedia of Biostatistics, 2.

57. Pearce, D. W., & Turner, R. K. (1989). Economics of natural resources and the environment. Johns Hopkins University Press.

58. Price, C., & Price, C. (2017). Cost–benefit analysis and willingness to pay for landscape. Landscape Economics, 133-149.

59. Roberts, R. K., English, B. C., Larson, J. A., Cochran, R. L., Larkin, S. L., Marra, M. C., ... & Reeves, J. M. (2006). Use of precision farming technologies by cotton farmers in eleven states. In Proceedings of the Beltwide Cotton Conferences (pp. 3-6).

60. Rodrigo, M. A., Oturan, N., & Oturan, M. A. (2014). Electrochemically assisted remediation of pesticides in soils and water: a review. Chemical reviews, 114(17), 8720-8745.

61. Rufí-Salís, M., Petit-Boix, A., Villalba, G., Gabarrell, X., & Leipold, S. (2021). Combining LCA and circularity assessments in complex production systems: the case of urban agriculture. Resources, Conservation and Recycling, 166, 105359.

62. Salcedo, R., Pons, P., Llop, J., Zaragoza, T., Campos, J., Ortega, P., ... & Gil, E. (2019). Dynamic evaluation of airflow stream generated by a reverse system of an axial fan sprayer using 3D-ultrasonic anemometers. Effect of canopy structure. Computers and electronics in agriculture, 163, 104851.

63. Skouinejad, M. M (2019). Engineering economics (Economic evaluation of industrial projects). Publications of Amirkabir University of Technology. pp. 124, 167, 168, and 169 (In Persian).

64. Soheilifard, F., Marzban, A., Raini, M. G., Taki, M., & van Zelm, R. (2020). Chemical footprint of pesticides used in citrus orchards based on canopy deposition and off-target losses. Science of the Total Environment, 732, 139118.

65. Springmann, M., Clark, M., Mason-D’Croz, D., Wiebe, K., Bodirsky, B. L., Lassaletta, L., ... & Willett, W. (2018). Options for keeping the food system within environmental limits. Nature, 562(7728), 519-525.

66. Susanty, A., Rizkita, S. S., Purwanggono, B., Suliantoro, H., & Aladib, B. A. (2024). Analysis of the Willingness to Pay for Energy-Efficient Inverter AC using the Contingent Valuation Method (CVM). Procedia Computer Science, 241, 280-287.

67. Tang, X. Y., Zhang, H. P., & Li, S. P. (2012). Economic Value of Agricultural Non-Point Source Pollution Control. Chinese Rural Economy.

68. Torras, M. (2000). The total economic value of Amazonian deforestation, 1978–1993. Ecological economics, 33(2), 283-297.

69. Triggs, B., McLauchlan, P. F., Hartley, R. I., & Fitzgibbon, A. W. (2000). Bundle adjustment—a modern synthesis. In Vision Algorithms: Theory and Practice: International Workshop on Vision Algorithms Corfu, Greece, September 21–22, 1999 Proceedings (pp. 298-372). Springer Berlin Heidelberg.

70. Veldstra, M. D., Alexander, C. E., & Marshall, M. I. (2014). To certify or not to certify? Separating the organic production and certification decisions. Food Policy, 49, 429-436.

71. Venkatachalem, L., 2003. The contingent valuation method: A review, Environmental Impact Assessment Review, 24: 89-124.

72. Wassihun, A.N., Nega, Y.M., Kebede, W.M., Fenta, E.E., Ayalew, A.A., 2022. Smallholder households’ willingness to pay for sustainable agricultural water supply in case of North West Ethiopia. Lett Spat Resour Sci. 15, 79–98. https://doi.org/10.1007/ s12076-022-00300-0.

73. Yadav, G. S., Das, A., Lal, R., Babu, S., Datta, M., Meena, R. S., ... & Singh, R. (2019). Impact of no-till and mulching on soil carbon sequestration under rice (Oryza sativa L.)-rapeseed (Brassica campestris L. var. rapeseed) cropping system in hilly agro-ecosystem of the Eastern Himalayas, India. Agriculture, Ecosystems & Environment, 275, 81-92.

74. Yoo, S. H. and Kwak, S. J. (2002). “Using a spike model to deal with zero response data from double bounded dichotomous choice contingent valuation surveys.” Appl. Econ. Lett 9(14): 929-932.

شارک

عنوان URL للمقالة

ارزیابی اقتصادی-زیست‌محیطی و تمایل به پرداخت باغ‌داران در استفاده از سم‌پاش مجهز به فناوری نرخ متغیر

سند

الروابط

المراكز ذات الصلة

دعامة

الصفحات الرسمية