An Analysis and Assessment of Water Adequacy for Economic Crop Cultivation in Rayong Province
Keywords:
crop water demand, water deficit in crop cultivation, soil water balance, drought hazards, spatio-temporal modelAbstract
This research evaluates the adequacy of rainfall and irrigation for economic crop cultivation in Rayong province, Thailand, in 2013, 2016, 2018 and 2020. The methodology starts with an estimation of the water demand of 23 crop types at each growth stage, based on the FAO Penman-Monteith equation for crop evapotranspiration. Next, soil water balance was calculated on a monthly basis, given components of rainfall, soil water from the previous month, percolation from the plant root zone, and crop water uptake. Calculations were made in a grid of 40 x 40 metre using the Geographic Information System. Adequacy of rainfall supply was assessed as the amount of water surplus and deficit from soil water at the threshold of plant water stress for the various crops. Results show that rainfall is sufficient for crop cultivation for 3-4 months per year on average, starting from June to October. Soil water deficit occurs for the entire dry season as well as in the lower rainfall period of the rainy season in August. The water deficit is largest for oil palm plantations and rice paddies, as these need a lot of water, and on sandy clay loam soil due to its relatively low water-holding capacity. Water deficit in the east of Rayong is lower than other parts of the province due to a relatively large amount of yearly rainfall. The crop water stress period lasts about 5-7 months in the east, while it can extend to 8.5-11 months in the west and centre, even with the same crop types. Irrigation demand is highest in April and May (7.0-33.6% of reservoir storage) as a result of the increased water demand at the start of the growing period and during fruit harvest season. This period poses the highest risk of water inadequacy, particularly if the reservoirs do not hold sufficient water from the previous year.
References
ภาษาไทย
Agricultural Research Development Agency สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร. (n.d.). Yang para ยางพารา [Para Rubber]. Retrieved July 20, 2022, from https://www.arda.or.th/kasetinfo/south/para/controller/index.php
Engineering Today. (2020). Song kwamkuepna paen kanborihan chatkan nam nai puenthi EEC phop Chonburi chai nam mak kueap 200 lan lokbatmet ส่องความคืบหน้าแผนการบริหารจัดการน้ำในพื้นที่ EEC พบชลบุรีใช้น้ำมากเกือบ 200 ล้าน ลบม. [Eye on the progresses of water management plan in EEC found Chon Buri use water almost up to 200 MCM]. Retrieved September 20, 2022, from https://www.engineeringtoday.net/จัดการน้ำ-พื้นที่-eec/
Land Development Department กรมพัฒนาที่ดิน. (2022). Sarup saphap kanchai thidin rai changwat (pak thawan-ok) สรุปสภาพการใช้ที่ดินรายจังหวัด (ภาคตะวันออก) [Summary of Land use by provinces (Eastern Region)]. Retrieved July 20, 2022, from http://www1.ldd.go.th/web_OLP/report_research_E.html
Mattana Chaimahawan, Sakol Panmuang, & Jarassri Sumanangkul มัทธนา ชัยมหาวัน, สกล ผ่านเมือง,
และจรัสศรี สุมะนังกุล. (2017). Kansueksa kanpluk palm namman nai puenthi suan som rang thung Rangsit การศึกษาการปลูกปาล์มน้ำมันในพื้นที่สวนส้มร้างทุ่งรังสิต [A case study of oil palm in the abandoned orange groves in Rangsit field]. Retrieved July 21, 2022, from http://www1.ldd.go.th/WEB_PSD/Employee%20Assessment/wean/pch/pch50/1.pdf
Meteorological Department กรมอุตุนิยมวิทยา. (2016). Komun phumi-akat krom utuniyom witthaya rob 30 pi (por sor 2530-2559) ข้อมูลภูมิอากาศกรมอุตุนิยมวิทยารอบ 30 ปี (พ.ศ.2530-2559) [Climatological data Meteorological Department in 30 years (1987-2016)]. Bangkok
Office of Agricultural Economics สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. (2020). Patithin phonphalit sinkha kaset rai duean radap changwat ปฏิทินผลผลิตสินค้าเกษตรรายเดือนระดับจังหวัด [A provincial-level crop calendar chart]. Retrieved July 20, 2022, from https://www.oae.go.th/assets/portals/1/files/jounal/BIAE_calendar/calendar-biae.pdf
Office of EEC Policy Committee, Working Group of EEC Agricultural Development Plan สำนักงานคณะกรรมการนโยบายเขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก คณะทำงานแผนพัฒนาการเกษตรเขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก. (2021). Phaen patibatkan dan kanphatthana kankaset nai khet phatthana piset pak tawan-ok por sor 2566-2570 แผนปฏิบัติการด้านการพัฒนาการเกษตรในเขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก พ.ศ. 2566-2570 [An operational plan for agricultural development in EEC (2023-2027)]. Retrieved September 27, 2022, from https://www.eeco.or.th/web-upload/filecenter/eec-development-plan/actionplan1.pdf
Parida Kuneepong, Sanchai Hoondee, & Nongyow Deetae ผริดา คุณีพงษ์, สัญชัย หุ่นดี, และนงเยาว์ ดีแท้. (2001). Kanpramoen kunkha khong thidin thang kaiyaphap nai kanpluk maipon chanit thang thang amphoe Tah Mai changwat Chantha Buri การประเมินคุณค่าของที่ดินทางกายภาพในการปลูกไม้ผลชนิดต่าง ๆ อำเภอท่าใหม่ จังหวัดจันทบุรี [Physical land evaluation for some fruit trees at Amphoe Tah Mai, Chantha Buri Province]. Land Development Department. Retrieved July 18, 2022, from http://oss101.ldd.go.th/osr_data&service/OSR_PDF/TB_SSK_Distribute/D_SSK484.pdf
Royal Irrigation Department, Bureau of Project Management กรมชลประทาน สำนักบริหารโครงการ. (2019). Rai-ngan phae maebot kanphatthana lumnam changwat Rayong รายงานแผนแม่บทการพัฒนาลุ่มน้ำจังหวัดระยอง [A report on the master plan of Rayong watershed development]. Retrieved August 8, 2022, from http://opm.rid.go.th/backend/web/filemanager-uploads/source/opm-main/รายงานแผนงานจังหวัด/กลางและตะวันออก/new/17_10_2562/สชป9/5ระยอง.pdf
Royal Irrigation Department, Bureau of Water Management and Hydrology กรมชลประทาน สำนักบริหารน้ำและจัดการอุทกวิทยา. (2012). Khasamprasit phuet doi withi Penman – Monteith ค่าสัมประสิทธิ์พืชโดยวิธี Penman – Monteith [Crop coefficient (KC) of Penman - Monteith]. Retrieved July 20, 2022, from http://water.rid.go.th/hwm/cropwater/iwmd/db/pdf/kc.pdf
Suchjarit Koontanakulvong, Surichai Wankaew, Chaiyuth Sukhsri, Phisan Santithamnon, Nate Atchariyapitak, Somsak Srichan, Sutthi Atchasai, Chokchai Suthithammachit, Winai Chaowawiwat, Sak Sakulthai, Surangrat Jumnainpol, Sanchai Rattanakwan, Wongwatana Sombunying, Sawarin Rerkyusuk, Wanwalee Wongkasemsun, Warattaya Krantaicharoen, & Chompunuch Petrarat. สุจริต คูณธนกุลวงศ์,
สุริชัย หวันแก้ว, ชัยยุทธ สุขศรี, ไพศาล สันติธรรมนนท์, เนตร อัจฉริยะพิทักษ์, สมศักดิ์ ศรีจันทร์, สุทธิ อัชฌาศัย, โชคชัย สุทธิธรรมจิต, วินัย เชาวน์วิวัฒน์, ศักย์ สกุลไทย, สุรางค์รัตน์ จำเนียรพล, สันต์ชัย รัตนะขวัญ,
วงศ์วัฒนา สมบุญยิ่ง, สวรินทร์ ฤกษ์อยู่สุข, วรรณวลี วงศ์เกษมสันต์, วรัทยา การไถเจริญ, และ ชมพูนุท เภตราวัฒน์. (2008). Kanphatthana rabop sarasonthet phuea kanchat sapphayakon nam choeng phuenthi prom rabop sanapsanun kantatsinchai lae krabuankan thang sangkom nai boriwen phuenthi changwat rayong: Rai-ngan chabap sombun; Rai-ngan lak การพัฒนาระบบสารสนเทศเพื่อการจัดทรัพยากรน้ำเชิงพื้นที่พร้อมระบบสนับสนุนการตัดสินใจ และกระบวนการทางสังคมในบริเวณพื้นที่จังหวัดระยอง: รายงานฉบับสมบูรณ์; รายงานหลัก [Area-based water resources management system development along with decision support system and social process in Rayong province area: Completed report; Main report]. Thailand Research Fund.
Sukawat Chanpannik, Sermsuk Salakpetch, Aumpika Punnachit, & Wittaya Tangkosakul สุขวัฒน์ จันทรปรรณิก, เสริมสุข สลักเพชร, อัมพิกา ปุนนจิต, และวิทยา ตั้งก่อนสกุล. (1992, December 24). [Aekkasan prakop kanfuek-oprom rueang kwamhaenglaeng phai thammachat khong chaosuan phak tawan-ok] เอกสารประกอบการฝึกอบรมเรื่อง ความแห้งแล้ง ภัยธรรมชาติของชาวสวนภาคตะวันออก [Training handout on drought, natural hazards for farmers in the Eastern Region]. Chanthaburi Horticultural Research Center, Department of Agriculture.
Supreechaya Boonmak, Phongchayon Srisuwan, & Nattawan Samakjan. สุปรีชญา บุญมาก, พงศ์ชยนต์ ศรีสุวรรณ, และณัฐวรรณ สมรรคจันทร์. (2019). Chak Eastern Seaboard su EEC kanphatthana phuenthi setthakit Thai nai phumipak thawan-ok จาก Eastern Seaboard สู่ EEC การพัฒนาพื้นที่เศรษฐกิจไทยในภูมิภาคตะวันออก [From the Eastern Seaboard to EEC: the development of Thailand economy in the Eastern region]. In Wirat Pinkaew et al. (Eds.), Aekkasan prakop kanprachum wichakan radap chat khrang thi 11 mahawitthayalai Ratchapat Nakhon Pathom “wichai sang nawattakam phuea patthana thongthin phuea sangkom Thai su Disruptive Society” เอกสารประกอบการประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่ 11 มหาวิทยาลัยราชภัฏนครปฐม “วิจัยสร้างนวัตกรรมเพื่อพัฒนาท้องถิ่นเพื่อสังคมไทยสู่ Disruptive Society” [Full Paper Proceedings: The 11th NPRU National Academic Conference “Research builds innovation for the local and Thailand development toward disruptive society”] (pp. 1381-1389). Research and Development Institute, Nakhon Pathom Rajabhat University. http://dept.npru.ac.th/conference11/data/files/full%20papers%20proceedings%20NPRU%202019%20edit%2002122562.pdf
Suttirat Kittipongviset, Pitchapan Rattanapan, Benjawan Chaisri, & Arthit Petchrak สุทธิรัตน์ กิตติพงษ์วิเศษ,
พัชชาพันธ์ รัตนพันธ์, เบญจวรรณ ชัยศรี, และอาทิตย์ เพ็ชร์รักษ์. (2021). Patchai thi mi phon tor kanrabu phuenthi siang pailaeng duai komun rabop sarasontet phumisat lae mumming chak phuchiaochan nai phuenthi khet phatthana phiset paktawan-ok ปัจจัยที่มีผลต่อการระบุพื้นที่เสี่ยงภัยแล้งด้วยข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ และมุมมองจากผู้เชี่ยวชาญในพื้นที่เขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก [Factors affecting drought-risk area identification using Geographic Information System and perspectives from the experts in the Eastern Economic Corridor]. Warasarn Singwaetlom วารสารสิ่งแวดล้อม [Environmental Journal], 25(2), 1-7.
Thai PBS ไทยพีบีเอส. (2020, April 27). 5 angkepnam Rayong luea nam 13 poesen kat chai dai thueng sin mitunayon 63 5 อ่างเก็บน้ำระยอง เหลือน้ำ 13% คาดใช้ได้ถึงสิ้น มิ.ย. 63 [5 reservoirs in Rayong have 13% of water left to be used until end of June 2020]. https://news.thaipbs.or.th/content/291739
Thammanoon Kaewkongka ธรรมนูญ แก้วคงคา. (2006). Kanhainam chonlaprathan kap phuet: akkasan wichakan การให้น้ำชลประทานกับพืช: เอกสารวิชาการ [Crop water Irrigation: Academic paper]. Department of Agriculture.
Virada Chuensombat วิรดา ชื่นสมบัติ. (2021). Rai-ngan katkan pailaeng nai phuenthi tham kankaset pi 2564 รายงานคาดการณ์ภัยแล้งในพื้นที่ทำการเกษตร ปี 2564 [A report on prediction of drought hazards in agricultural areas in 2021]. Land Development Department. http://irw101.ldd.go.th/images/dro_Book64.pdf
Wittaya Tangkosakul วิทยา ตั้งก่อสกุล. (1994). Lak kanchatkan nam nai suan longkong thawan-ok หลักการจัดการน้ำในสวนลองกอง ตะวันออก [Principles of water management in longkong plantation]. Kaset Kaona เกษตรก้าวหน้า [Progressive Agriculture], 9(4), 21-36.
ภาษาต่างประเทศ
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration —guidelines for computing crop water requirements - FAO Irrigation and drainage paper 56. Food and Agriculture Organization.
Aye, P. P., Koontanakulvong, S., & Long, T. T. (2019). Deep percolation characteristics via field soil moisture sensors – Case study in Phitsanulok, Thailand. Taiwan Water Conservancy, 67, 39-48.
Brouwer, C., & Heibloem, M. (1986). Irrigation water management: Training manual no.3. Food and Agriculture Organization.
ESRI. (n.d.). Python in ArcGIS Pro [Computer software]. https://pro.arcgis.com/fr/pro-app/latest/arcpy/get-started/installing-python-for-arcgis-pro.htm
Forsythe, W. C., Rykiel, E.J., Jr., Stahl, R. S., Wu, H., & Schoolfield, R. M. (1995). A model comparison for daylength as a function of latitude and day of year. Ecological Modelling, 80(1), 87-95.
Hendriks, M. R. (2010). Introduction to Physical Hydrology. Oxford University Press.
Howell, T. A., & Evett, S. R. (2004). The Penman-Monteith method. In Evapotranspiration: Determination of Consumptive Use in Water Rights Proceedings (pp. 5-8). Continuing Legal Education in Colorado.
Long, T. T., & Koontanakulvong, S. (2019). Deep percolation characteristics via soil moisture sensors approach in Saigon River Basin, Vietnam. International Journal of Civil Engineering and Technology, 10(3), 403-412.
Mangmeechai, A. (2020). Effects of rubber plantation policy on water resources and Landuse change in Northeastern region of Thailand. GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY, 13(2), 73-83. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2019-145
Muangthong, S., Chaowiwat, W., Sarinnapakorn, K., & Chaibandit, K. (2020). Prediction of future drought in Thailand under changing climate by using SPI and SPEI indices. Mahasarakham International Journal of Engineering Technology, 6(2), 48-56.
Rawls, W. J., Brakensiek, D. L., & Saxtonn, K. E. (1982). Estimation of soil water properties. Transactions of the ASAE, 25(5), 1316-1320.
Sarukkalige, R., & Jones, K. (2017, May 29 – June 3). Assessment of crop water requirements for sustainable agriculture in Western Australia [Paper presentation]. XVI World Water Congress, Cancún, Quintana Roo, Mexico.
Soparat, J. (2015). Water balance modeling of rubber tree (Hevea brasilliensis) plantation under tropical conditions [Doctoral dissertation, Prince of Songkla University]. PSU Knowledge Bank. https://kb.psu.ac.th/psukb/bitstream/2010/10200/1/404710.pdf
Soytong, P., Janchidfa, K., Phengphit, N., Chayhard, S., & Perera, R. (2016). The effects of land use change and climate change on water resources in the Eastern region of Thailand. International Journal of Agricultural Technology, 12(7), 1695-1722.
Steduto, P., Hsiao, T. C., Fereres, E., & Raes, D. (2012). Crop yield response to water: FAO irrigation and drainage paper 66. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Zotarelli, L., Dukes, M. D., Romero, C. C., Migliaccio, K. W., & Kelly, T. R. (2015). Step by step calculation of the Penman-Monteith evapotranspiration (FAO-56 Method). Retrieved June 10, 2022, from https://edis.ifas.ufl.edu/pdf/AE/AE45900.pdf
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Copyright and plagiarism
Authors are responsible for obtaining permission to use copyrighted materials from copyright owners. Authors are responsible for observing requisite copyright law when quoting or reproducing copyrighted materials. Quotations and reproductions of content from other published sources must be accompanied by a reference and all sources should be clearly listed in the references section. Quotations and reproductions of content from external sources without due attribution could be considered a severe infringement of academic conduct and may constitute a legal offence under the Copyright Act of B.E. 2537. Any legal ramifications arising from the infringement of copyright regulations would be the sole responsibility of the author(s).
