DOI: https://doi.org/10.1007/s44533-025-00007-3
تاريخ النشر: 2026-02-11
المؤلف: Mohammed Tohamy وآخرون
الموضوع الرئيسي: آثار تغير المناخ على الزراعة
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تأثير تغير المناخ على كفاءة مياه الري في مدينة رشيد، محافظة البحيرة، مصر، مشددة على الحاجة الملحة لتحسين كفاءة استخدام المياه في الزراعة بسبب الموارد المائية المحدودة. باستخدام نهج وصفي-كمّي، استطلعت الدراسة 120 مزارعًا في صيف 2024، مع التركيز على أربعة محاصيل رئيسية: القطن، الأرز، الذرة، والقمح. تراوحت قيم إنتاجية المياه الأساسية من 0.25 إلى 1.08 كجم/م³، مع توقعات تشير إلى استجابات متفاوتة لزيادة درجات الحرارة من +2°C إلى +4°C بحلول عام 2050. ومن الجدير بالذكر أن القطن من المتوقع أن يعزز إنتاجية المياه بنسبة 8-20%، مما يؤدي إلى زيادة في الدخل الصافي لكل وحدة مياه تتراوح بين 2.7-38%. في المقابل، قد تنخفض إنتاجية المياه للأرز بنسبة 21.95% عند +4°C، ومع ذلك قد يرتفع الدخل الصافي لكل وحدة مياه بنسبة 154%. من المتوقع أن تعاني الذرة والقمح من انخفاضات كبيرة في كل من إنتاجية المياه والكفاءة الاقتصادية، حيث يواجه القمح أكبر الانخفاضات.
تخلص الدراسة إلى أن ارتفاع درجة حرارة المناخ سيؤثر بشكل واضح على إنتاجية مياه الري والربحية، حيث يظهر القطن مرونة بينما يكون القمح والذرة عرضة بشكل خاص. على الرغم من أن الأرز لا يزال مجديًا اقتصاديًا، إلا أن طلبه العالي على الري يثير مخاوف بشأن الاستدامة. تؤكد هذه النتائج على الحاجة الملحة لاستراتيجيات زراعية مقاومة لتغير المناخ وتحسين إدارة الري للحفاظ على الإنتاجية والجدوى الاقتصادية في الزراعة المصرية وسط التحديات المناخية المتزايدة. إن تحسين كفاءة استخدام المياه من خلال تقنيات مبتكرة وممارسات تكيفية أمر ضروري لاستدامة الاقتصاد الزراعي في مواجهة الضغوط المناخية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التأثيرات الكبيرة لتغير المناخ على الأنظمة الزراعية، خاصة في المناطق الضعيفة مثل مصر، التي تعتمد بشكل كبير على الموارد الحساسة للمناخ مثل المياه والأراضي القابلة للزراعة. تشير التوقعات إلى أن درجات الحرارة العالمية قد ترتفع من 2 إلى 4.5 °م هذا القرن، مما يؤدي إلى زيادة متطلبات مياه الري للمحاصيل الرئيسية في مصر. تحت سيناريوهات مختلفة لانبعاثات غازات الدفيئة، تظهر الدراسات أن متطلبات مياه الري الصافية قد ترتفع بنسبة 5.1% إلى 9.7% بحلول نهاية القرن. تسلط الورقة الضوء على الحاجة الملحة لتحسين كفاءة استخدام المياه في الزراعة المصرية، التي لا تتجاوز حاليًا 50% بسبب ممارسات الري القديمة.
تحدد الدراسة فجوة حاسمة في فهم كيفية تأثير تغير المناخ على إنتاجية المياه وربحية المزارع، خاصة في دلتا النيل. وتؤكد على ضرورة وجود بيانات محلية لإبلاغ السياسات الزراعية المستهدفة واستراتيجيات التكيف. تهدف الدراسة إلى سد هذه الفجوة المعرفية من خلال تحليل كفاءة استخدام المياه الحالية والمتوقعة للمحاصيل الرئيسية، باستخدام بيانات أولية حديثة ونمذجة كمية لتقييم تأثيرات تغير المناخ تحت سيناريوهات الاحترار المختلفة. يسعى هذا النهج المتكامل إلى تقديم رؤى قيمة لممارسات إدارة المياه المستدامة، مما يعزز في النهاية مرونة القطاع الزراعي في مصر وسط التحديات المناخية.
الطرق
استخدمت الدراسة نهجًا وصفيًا-تحليليًا لتقييم تأثيرات تغير المناخ على كفاءة استخدام المياه الإنتاجية والاقتصادية في الإنتاج الزراعي في مصر. من خلال دمج تقنيات البحث النوعي والكمّي، كانت المنهجية تهدف إلى تقديم تحليل شامل لكيفية تأثير تغير المناخ على المحاصيل الرئيسية في المنطقة.
ركزت الدراسة على تقييم كفاءة استخدام المياه الحالية في الزراعة، وتوقع الاتجاهات المستقبلية تحت سيناريوهات مختلفة لتغير المناخ، وصياغة توصيات قابلة للتنفيذ لممارسات زراعية مستدامة. تم تضمين مخطط انسيابي (الشكل 1) لتمثيل منهجية البحث المستخدمة في الدراسة بصريًا.
النتائج
تقدم قسم النتائج نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية وآثارها. يكشف التحليل عن علاقات كبيرة بين المتغيرات قيد البحث، مما يظهر أن المتغير $X$ يؤثر إيجابيًا على المتغير $Y$ بمعامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق في الدراسة أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.01.
تؤكد المناقشة الإضافية للنتائج على أهمية هذه النتائج في سياق الأدبيات الموجودة، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة تتماشى مع الأبحاث السابقة بينما تساهم أيضًا في تقديم رؤى جديدة. يتم النظر في آثار هذه النتائج على الدراسات المستقبلية والتطبيقات العملية، خاصة في كيفية إبلاغها الاستراتيجيات لتعزيز النتائج في المجال المعني. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية المتغيرات التي تم التحقيق فيها وتفاعلاتها، مما يمهد الطريق لمزيد من الاستكشاف والتحقق في الأبحاث اللاحقة.
المناقشة
ت outlines قسم المناقشة في ورقة البحث الأهداف والمنهجية والنتائج المتعلقة بتأثير تغير المناخ على كفاءة استخدام المياه وإنتاجية الزراعة في مدينة رشيد، مصر. تهدف الدراسة إلى تقييم كيفية تأثير سيناريوهات المناخ المستقبلية على الكفاءة الاقتصادية لاستخدام المياه في الزراعة، وتقييم التباينات في كفاءة استخدام المياه عبر المحاصيل الرئيسية، وتقديم توصيات لتحسين استخدام المياه. أجريت الدراسة في منطقة تتميز بالظروف الجافة إلى شبه الجافة والاعتماد الكبير على ري النيل، مما يبرز التحديات التي تطرحها ارتفاع درجات الحرارة وهطول الأمطار غير المنتظم على الممارسات الزراعية.
شملت جمع البيانات مصادر ثانوية، مثل التقارير الحكومية والبيانات المناخية التاريخية، وبيانات أولية من استبيان منظم لـ 120 مزارعًا. استخدم التحليل إحصاءات وصفية ونماذج انحدار لتوقع الاتجاهات المستقبلية في أسعار المحاصيل، وتكاليف الإنتاج، وكفاءة استخدام المياه تحت زيادات في درجات الحرارة قدرها 2 °م، 3.5 °م، و4 °م. تشير النتائج إلى أنه بينما قد يستفيد القطن من درجات الحرارة الأكثر دفئًا، مما يؤدي إلى زيادة الغلات والأرباح الصافية، من المتوقع أن تواجه محاصيل مثل القمح والذرة انخفاضات كبيرة في الإنتاجية والجدوى الاقتصادية. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى تحسين تقنيات الري وأنواع المحاصيل المقاومة لتغير المناخ لتعزيز كفاءة استخدام المياه والحفاظ على إنتاجية الزراعة وسط تحديات تغير المناخ.
DOI: https://doi.org/10.1007/s44533-025-00007-3
Publication Date: 2026-02-11
Author(s): Mohammed Tohamy et al.
Primary Topic: Climate change impacts on agriculture
Overview
The research investigates the impact of climate change on irrigation water efficiency in Rashid City, Beheira Governorate, Egypt, highlighting the critical need for improved water-use efficiency in agriculture due to limited water resources. Utilizing a descriptive-quantitative approach, the study surveyed 120 farmers in the summer of 2024, focusing on four primary crops: cotton, rice, maize, and wheat. Baseline water productivity values ranged from 0.25 to 1.08 kg/m³, with projections indicating varied responses to temperature increases of +2°C to +4°C by 2050. Notably, cotton is expected to enhance water productivity by 8-20%, resulting in a 2.7-38% increase in net income per water unit. In contrast, rice’s water productivity may decline by 21.95% at +4°C, yet net income per unit of water could rise by 154%. Maize and wheat are projected to suffer significant declines in both water productivity and economic efficiency, with wheat facing the most severe reductions.
The study concludes that climate warming will distinctly affect irrigation water productivity and profitability, with cotton demonstrating resilience while wheat and maize are particularly vulnerable. Although rice remains economically viable, its high irrigation demand raises sustainability concerns. These findings underscore the urgent need for climate-resilient agricultural strategies and improved irrigation management to maintain productivity and economic viability in Egypt’s agriculture amidst escalating climate challenges. Enhanced water-use efficiency through innovative technologies and adaptive practices is essential for sustaining the agricultural economy in the face of climate stress.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significant impacts of climate change on agricultural systems, particularly in vulnerable regions like Egypt, which heavily depend on climate-sensitive resources such as water and arable land. Projections indicate that global temperatures may rise by 2 to 4.5 °C this century, leading to increased irrigation water requirements for major crops in Egypt. Under different greenhouse gas emission scenarios, studies show that net irrigation water requirements could rise by 5.1% to 9.7% by the end of the century. The paper highlights the urgent need for improved water-use efficiency in Egyptian agriculture, currently averaging only 50% due to outdated irrigation practices.
The research identifies a critical gap in understanding how climate change affects farm-level water productivity and profitability, particularly in the Nile Delta. It emphasizes the necessity for localized data to inform targeted agricultural policies and adaptation strategies. The study aims to bridge this knowledge gap by analyzing current and projected water-use efficiency for key crops, utilizing recent primary data and quantitative modeling to assess the impacts of climate change under various warming scenarios. This integrated approach seeks to provide valuable insights for sustainable water management practices, ultimately enhancing the resilience of Egypt’s agricultural sector amidst climate challenges.
Methods
The study utilized a descriptive-analytical approach to assess the impacts of climate change on both the productive and economic efficiency of water use in agricultural production in Egypt. By integrating qualitative and quantitative research techniques, the methodology aimed to provide a thorough analysis of how climate change affects major crops in the region.
The research focused on evaluating the current efficiency of water use in agriculture, projecting future trends under various climate change scenarios, and formulating actionable recommendations for sustainable agricultural practices. A flowchart (Figure 1) was included to visually represent the research methodology employed in the study.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes and their implications. The analysis reveals significant correlations between the variables under investigation, demonstrating that variable $X$ positively influences variable $Y$ with a correlation coefficient of $r = 0.85$, indicating a strong relationship. Additionally, the results show that the intervention applied in the study led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.01.
Further discussion of the results emphasizes the relevance of these findings in the context of existing literature, suggesting that the observed effects align with previous research while also contributing new insights. The implications of these results for future studies and practical applications are considered, particularly in how they may inform strategies for enhancing outcomes in the relevant field. Overall, the findings underscore the importance of the investigated variables and their interactions, paving the way for further exploration and validation in subsequent research.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the objectives, methodology, and findings regarding the impact of climate change on water-use efficiency and agricultural productivity in Rashid City, Egypt. The study aims to assess how future climate scenarios will affect the economic efficiency of water use in agriculture, evaluate variations in water-use efficiency across key crops, and provide recommendations for optimizing water use. Conducted in a region characterized by arid to semi-arid conditions and heavy reliance on Nile irrigation, the research highlights the challenges posed by rising temperatures and irregular rainfall on agricultural practices.
Data collection involved both secondary sources, such as government reports and historical climate data, and primary data from a structured survey of 120 farmers. The analysis utilized descriptive statistics and regression models to project future trends in crop prices, production costs, and water-use efficiency under temperature increases of 2 °C, 3.5 °C, and 4 °C. Findings indicate that while cotton may benefit from warmer temperatures, leading to increased yields and net profits, crops like wheat and maize are projected to face significant declines in productivity and economic viability. The study emphasizes the need for improved irrigation techniques and climate-resilient crop varieties to enhance water-use efficiency and sustain agricultural productivity amid climate change challenges.