The effect of corn straw return on corn production in Northeast China: An integrated regional evaluation with meta-analysis and system dynamics
- S. Wang
- X. Huang
- Y. Zhang
- C. Yin
- A. Richel
Resumo
O Nordeste da China (NEC) é o celeiro de milho da China, com uma média de 38% da área de semeadura, 41% da produção e mais de 80% da taxa de comercialização do milho, o que contribui enormemente para a segurança alimentar do país. A devolução da palha é a principal forma de disposição após a colheita. No entanto, o efeito da devolução da palha de milho na produtividade é controverso, e a quantidade ideal ainda não está clara. Além disso, os agricultores do NEC não estão dispostos a adotar a prática, exigindo uma avaliação regional abrangente. Primeiramente, este artigo estudou os efeitos da devolução da palha de milho no aumento da produtividade por meio de meta-análise. Os resultados ilustraram que a devolução da palha de milho tem efeito positivo no aumento da produtividade. Em segundo lugar, para encontrar as proporções ideais, o método de validação cruzada K-Fold foi implementado, e foi compilado um inventário da devolução da palha de milho sobre a produtividade no NE . O esquema ideal é a devolução de 48% da palha de milho, o que poderia trazer um aumento de 5,83% na produtividade. Finalmente, os resultados da dinâmica de sistemas com simulação de Monte Carlo (MC) revelaram que tal potencial de aumento de produção (cerca de 6,1 milhões de toneladas de milho) estava sendo bloqueado no cenário comum pelo custo inacessível para os agricultores. Curiosamente, este artigo concebeu um cenário extremo em que a devolução da palha poderia ser lucrativa. O ajuste flexível de subsídios poderia tornar-se a motivação para a adaptação da medida. Este artigo conclui que a devolução da palha de milho é uma salvaguarda sustentável que pode promover a produção de milho no NEC, contribuindo assim para a segurança alimentar da China a longo prazo.
Abstract
Northeast China (NEC) is the corn granary of China, with average 38% of corn sowing area, 41% of corn production and over 80% corn commodity rate, which makes a great contribution to China’s food security. Straw return is the primary way for disposal after harvesting. However, it is controversial in the effect of corn straw return on corn yield, the optimal amount of corn straw return is still unclear. Furthermore, NEC farmers are unwilling to adopt, so these issues require comprehensive regional evaluation. To begin with, this paper studied effects of corn straw return on corn yield increase with meta-analysis. The results illustrated that corn straw return has positive effect on corn yield increase. Secondly, in order to find optimal proportions, n-fold cross-validation method was implemented, and an inventory of corn straw return on corn yield in NEC was compiled. The optimal scheme of corn straw return is 48% of corn straw could bring 5.83% corn yield increase. Finally, results from system dynamics with Monte Carlo (MC) simulation revealed that such production increase potential (around 6.1 million tons of corn) was being blocked by the unaffordable cost for farmers under ordinary scenario. Interestingly, this paper contrived an extreme scenario that corn straw return could be profitable. The flexible adjustment of subsidy could become the motivation for measurement adaptation. This paper concludes that, corn straw return is a sustainable safeguard that can promote corn production in NEC, thus to China’s food security in the long run.
