florida statewide agricultural … irrigation demand project, or fsaid; ... will continue to be an...

34
JUNE 30, 2017 FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL IRRIGATION DEMAND ESTIMATED AGRICULTURAL WATER DEMAND, 2015 - 2040 THE BALMORAL GROUP 165 Lincoln Ave Winter Park, FL 32789

Upload: hoangthuy

Post on 18-Mar-2018

214 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

JUNE 30, 2017

FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL IRRIGATION DEMAND

ESTIMATED AGRICULTURAL WATER DEMAND, 2015 - 2040

THE BALMORAL GROUP 165 Lincoln Ave Winter Park, FL 32789

Page 2: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Table of Contents List of Acronyms ............................................................................................................................................ 4 

Executive Summary ....................................................................................................................................... 5 

Introduction .................................................................................................................................................. 9 

Methodology and Agricultural Land Acreage Estimates ............................................................................... 9 

A.  Development and Update of the Agricultural Lands Geodatabase .................................................. 9 

B.  2015 Irrigated Land Acreage Estimates .......................................................................................... 10 

i.  Comparisons to Other Estimates ................................................................................................ 12 

C.  Projections of Future Irrigated and Agricultural Land Area ............................................................ 13 

D.  Estimated Water Use ...................................................................................................................... 16 

i.  Metered Data Records ................................................................................................................ 16 

ii.  Current Water Use Estimates ..................................................................................................... 17 

E.  Projected Water Use Methodology ................................................................................................ 18 

i.  Price Simulation .......................................................................................................................... 19 

ii.  Future Land Area and Spatial Distribution of Future Water Use ................................................ 20 

iii.  Sensitivity Analysis ...................................................................................................................... 20 

Water Use Projection Results ..................................................................................................................... 21 

F.  Average Year Estimates .................................................................................................................. 21 

G.  Dry Year Estimates .......................................................................................................................... 22 

H.  Frost and Freeze Protection Estimates ........................................................................................... 23 

I.  Conservation Estimates/ Irrigation Efficiency Improvements ........................................................ 24 

J.  Livestock and Aquaculture Water Use ............................................................................................ 26 

FSAID Online Interface and Geodatabase ................................................................................................... 27 

Conclusions and Discussion ........................................................................................................................ 29 

Summary ................................................................................................................................................. 29 

Future Efforts .......................................................................................................................................... 30 

Reference Literature ................................................................................................................................... 31 

Appendix A – Acreage Projections .............................................................................................................. 35 

Appendix B – GIS Maps ................................................................................................................................. 1 

Appendix C – Cropland Water Use Projections ............................................................................................ 1 

Appendix D – Other Agricultural Water Use Projections .............................................................................. 1 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 3: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Appendix E – Technical Information ......................................................................................................... 231 

FSAID Methodology .................................................................................................................................. 5 

Sensitivity Analysis .................................................................................................................................... 6 

Model Performance .................................................................................................................................. 7 

Citrus Evaluation ....................................................................................................................................... 9 

FSAID Methodology for Dry‐Year Water Demand Estimation ................................................................ 11 

ALG Statewide Revision – Description and Methodology ...................................................................... 13 

Irrigation efficiency improvements ......................................................................................................... 16 

Soils represented in the FSAID model ..................................................................................................... 19 

 

List of Figures 

Figure 1. SRWMD Trend in % irrigated land 1987‐2012 ............................................................................. 14 

Figure 2. County level projections of % change in irrigated area: 2015‐2040 ............................................ 15 

Figure 3. Spatial Distribution of Water Use Process ................................................................................... 19 

Figure 4. County level projections of % change irrigation demand: 2015‐2040......................................... 22 

Figure 5. FSAID data online interface screenshot ....................................................................................... 28 

 

List of Tables  

Table ES‐ 1. Agricultural Acreage in Florida, by District ................................................................................ 6 

Table ES‐ 2. Estimated Irrigated Cropland Water Use .................................................................................. 6 

Table ES‐ 3. Estimated Livestock/Aquaculture Water Use ........................................................................... 6 

Table ES‐ 4. Irrigation Demand, MGD by Crop, 2015‐2040 .......................................................................... 7 

Table ES‐ 5.Projected Irrigated Acreage by Water Management District, 2015‐2040 ................................. 7 

Table ES‐ 6. Estimated Efficiency Improvements by Water Management District, MGD ............................ 7 

Table 1. Summary of ALG ............................................................................................................................ 10 

Table 2. Summary of ALG and ILG for 2015 baseline .................................................................................. 12 

Table 3. 2015 Florida Irrigated Cropland Acreage by Primary Crop ........................................................... 12 

Table 4. Estimated Florida Agricultural Acreage, Other Sources ................................................................ 13 

Table 5. Estimated Florida Agricultural Acreage by Crop, Other Sources .................................................. 13 

Table 6. Projected Irrigated Acreage by District ......................................................................................... 15 

Table 7. Metered Data Records Summary by Crop .................................................................................... 17 

Table 8. Statewide Average inches/acre/year by Crop ............................................................................... 17 

Table 9. Estimated Statewide Water Use, 2015 ......................................................................................... 18 

Table 10. Water Use Estimates by Crop Average Year ............................................................................... 21 

Table 11. Water Use Estimates by District, Average Year .......................................................................... 21 

Table 12. Water Use Estimates by District, Dry Year .................................................................................. 23 

Table 13. Water Use Estimates by Crop, Dry Year (1‐in‐10) ....................................................................... 23 

Table 14. Estimated Freeze Protection Estimates by Year ......................................................................... 24 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 4: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Table 15. Estimated Efficiency Improvements by District .......................................................................... 25 

Table 16. Statewide Livestock and Aquaculture Totals for Current and Projected Periods ....................... 27 

Table 17. Livestock and Aquaculture Total Water Use by District, MGD ................................................... 27 

List of Acronyms 

AFSIRS    Agricultural Field Scale Irrigation Requirements Simulation ALG    Agricultural Lands Geodatabase AWS    Actual Water Savings CDL    Cropland Data Layer CFWI    Central Florida Water Initiative CUP    Consumptive Use Permit DOC    Department of Citrus DPI    Division of Plant Industry ET    Evapotranspiration EWUR    Estimated Water Use Report FAPRI    Food and Agricultural Policy Research Institute FDACS    Florida Department of Agriculture and Consumer Services FDOR    Florida Department of Revenue FLUCCS   Florida Land Use/Land Cover and Forms Classification System FRIS    Farm and Ranch Irrigation Survey GIS    Geographic Information System GOES    Geostationary Operational Environmental Satellites GPD    Gallons per Day ILG    Irrigated Lands Geodatabase INYR    Inches/Year LKB    Lower Kissimmee Basin LWC    Lower West Coast MGD    Millions of Gallons per Day MIL    Mobile Irrigation Labs NAIP    National Agricultural Imagery Program NASS    National Agricultural S NRSP    North Ranch Sector Plan NWFWMD  Northwest Florida Water Management District SFWMD  South Florida Water Management Districts SJRWMD  St. Johns River Water Management District SRWMD  Suwannee River Water Management District SWFWMD  Southwest Florida Water Management District UEC    Upper East Coast UKB    Upper Kissimmee Basin USDA    U.S. Department of Agriculture USGS    U.S. Geological Survey WMD    Water Management District WUP    Water Use Permit 

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 5: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Executive Summary 

The  Florida  Department  of  Agriculture  and  Consumer  Services  (FDACS)  is  charged  with  developing 

estimates of  statewide agricultural water demand1. The process  is described as  the Florida Statewide 

Agricultural Irrigation Demand project, or FSAID; the 2017 report is the fourth, annual update of FSAID 

water use estimates. Prior to the statutory requirements for FDACS to prepare projections, Florida’s five 

water management districts prepared  estimates  independently.    Long‐term water use  for  agriculture 

will continue  to be an  important  factor  in water supply planning. The objective of  the FSAID planning 

process  is  to  identify  potential  future  demand  to  inform  planning  at  the  statewide  level.  Projected 

acreage  and water  use  are  estimated  in  five‐year  increments  to  cover  the  period  2015‐2040.    The 

estimates  have  been  provided  to  the  Water  Management  Districts  (WMDs)  for  consideration  in 

development  of  their  respective  water  supply  plans.  The  spatial  data  that  provides  the  field‐level 

estimates  of  acreage  and water  demand  for  irrigation,  livestock/aquaculture,  freeze  protection,  and 

conservation has been provided  in a geodatabase and has also been made available  through a web‐

based interface at www.fdacs‐fsaid.com. 

Agricultural water use has  intensified nationally over  the past  three decades, while  total  agricultural 

land has contracted.  The effects of the housing boom then bust, competition from Brazil, and drought 

conditions  in  the western U.S.  have  influenced  the  decisions  of  Florida  farmers.   At  the  same  time, 

improved  efficiencies  in  irrigation  technology  and  management  practices  have  slowed  the  rate  of 

agricultural water  use  increase.    The  net  effects  of  these  factors  are  reflected  in  actual water  use 

records.   For  the 2017 FSAID update, more  than 22,000 water use records  throughout  the state were 

used  to  estimate  the  effects  of  location,  irrigation  equipment,  soils,  crop  choice  (including  multi‐

cropping  where  applicable),  crop  prices,  and  climate  conditions  on  irrigation  volumes2.  Long‐term 

projections of future crop prices prepared by USDA (United States Department of Agriculture) and the 

Florida  Department  of  Citrus were  then  applied  to  average  climate  conditions  to  simulate  farmers’ 

response to future market conditions, including expanding or reducing irrigated acreage and/or shifting 

future crop mix. 

A  significant  factor  in  the 2017 update  is  the wide variation  in estimated  future citrus production  for 

Florida. A conservative midpoint of  future citrus prices was used, and declines  in citrus acreage were 

aligned with Department of Citrus forecasts to capture shifts into other crops, where feasible, given soils 

and other  factors.   The  forecast reflects a gradual decline  in citrus acreage statewide of about 23,000 

acres through 2040;  in some areas this  is accompanied by an  increase  in  local water use based on the 

water use for alternative crops.  

Agricultural lands in Florida total about 8 million acres, of which about 24%, or just under 2 million acres 

are  irrigated  for  crops  (Table ES‐1). Through 2040,  irrigated acreage  is  forecast  to  increase, by about 

                                                            1 Florida Statute 570.93. Department of Agriculture and Consumer Services; agricultural water conservation and agricultural 

water supply planning. 2 The available data records of actual water use, as measured through metered or self‐reported pumpage data from farmers, 

increased substantially for the 2016 update, from 6,022 to 11,696 records.  The improved dataset supported a more thorough analysis and enhanced estimates of water use, local variation and future conservation.   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 6: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

78,000 acres, or 4%.   The associated water use  is projected  to  increase overall by 14%, with  varying 

impacts on  individual WMDs.  SJRWMD and  SWFWMD are  forecast  to  see declines  in  irrigated areas, 

while  the northernmost districts are expected  to  see  significant  increases  in  the  share of  land  that  is 

irrigated.   

Table ES‐ 1. Agricultural Acreage in Florida, by District 

WMD Agricultural Lands 2015 Irrigated Crop Land 2015 Irrigated Crop Land  2015

Acres  Parcels Acres 

NWFWMD  646,709  915 51,131 SFWMD  3,338,225  7,622 1,159,148 

SJRWMD  1,236,149  5,206 167,161 

SRWMD  746,546  1,878 121,693 

SWFWMD  2,064,772  11,207 414,440 

Total  8,032,399  26,828 1,913,573 

Total  agricultural  irrigation water use  statewide  is  estimated  at  2,099 MGD  for  an  average  year  and 

2,857  for a 1‐in‐10 dry year. Table ES‐2 provides a breakdown by district of  total  crop  irrigation use.  

Table ES‐3 provides estimated water use for livestock (dairy, cattle, poultry, equine) and aquaculture.  

Table ES‐ 2. Estimated Irrigated Cropland Water Use 

WMD 2015 2015 2015

Acres MGD Inches/Year

NWFWMD             51,131  37  9.83 

SFWMD      1,159,148  1,298  15.05 SJRWMD         167,161  203  16.33 SRWMD         121,693  136  15.01 SWFWMD         414,440  425  13.77 

Total  1,913,573 2,099 14.75

 Table ES‐ 3. Estimated Livestock/Aquaculture Water Use 

WMD Livestock water 

use (MGD) Aquaculture water 

use (MGD) 

NWFWMD  2.5  3.3 SFWMD  12.5  2.0 SJRWMD  4.8  1.7 SRWMD  10.6  0.3 SWFWMD  9.4 2.1

Total  39.9 9.4

Table  ES‐4  shows  projected water  use  estimates  by  crop, while  Table  ES‐5  summarizes  district  level 

irrigated acreage projections  from 2015  to 2040. By 2040,  total average‐year agricultural water use  is 

estimated at 2,509 MGD, including livestock/aquaculture and freeze protection demands. 

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 7: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Table ES‐ 4. Irrigation Demand, MGD by Crop, 2015‐2040 

Statewide  2015  2020 2025 2030 2035  2040

Predominant Crop  Avg MGD  Avg MGD Avg MGD Avg MGD Avg MGD  Avg MGD Dry MGD

Citrus  528.9  526.1 527.7 536.0 544.1  548.5  810.7

Field Crops  134.6  137.1 138.0 137.5 136.7  135.9  177.7

Fruit (Non‐citrus)  64.9  64.1 63.4 62.5 64.0  65.6  86.2

Greenhouse or Nursery  148.8  139.9 134.2 128.7 123.2  118.2  132.3

Hay  117.2  123.9 133.9 134.8 132.0  130.9  184.2

Potatoes  39.4  39.8 41.4 44.9 47.2  49.4  71.4

Sod  52.0  50.8 49.9 48.8 48.2  47.6  57.8

Sugarcane  704.8  713.8 732.2 765.7 800.3  828.7  1,143.7

Vegetables (Fresh Market)  308.8  330.9 364.0 396.4 434.1  474.3  603.4

Total  2,099.2  2,126.5 2,184.7 2,255.5 2,329.8  2,399.1 3,267.4

 Table ES‐ 5.Projected Irrigated Acreage by Water Management District, 2015‐2040 

WMD 2015  2020  2025 2030 2035 2040 2015‐2040 2015‐2040

Acres  Acres  Acres Acres Acres Acres Difference % Difference

NWFWMD  51,131  53,078  55,130 57,193 59,208 61,056  9,925  19%SFWMD  1,159,148  1,163,141  1,172,532 1,180,187 1,186,604 1,195,798  36,650  3%SJRWMD  167,161  165,292  162,892 161,417 160,048 158,697  (8,464)  ‐5%SRWMD  121,693  131,581  141,224 151,350 160,900 169,981  48,288  40%SWFWMD  414,440  413,431  410,894 409,646 409,003 406,563  (7,877)  ‐2%

Total  1,913,573  1,926,522  1,942,673 1,959,793 1,975,764 1,992,095  78,522  4%

 

Historical records indicate that Florida farmers have improved efficiency on average about 1% per year, 

overall.  A  long  term  record  of  producer‐reported  acreage  and water  use  (from  the USDA  Farm  and 

Ranch  Irrigation  Survey  within  Florida)  was  used  to  develop  trends  to  project  future  irrigation 

conservation. An improved dataset allowed more detailed analysis of conservation measures which have 

already been  implemented at the producer  level, and those which could be expected  in future.   Table 

ES‐6 provides  the  results of  the analysis, which project offsets of about 11%  from  current water use 

through  efficiency  improvements  by  2040.   Detailed  information  on  conservation methods  and  data 

sources are provided in the Appendix. 

Table ES‐ 6. Estimated Efficiency Improvements by Water Management District, MGD 

WMD  2020 2025 2030 2035 2040

NWFWMD  1.7 2.9 4.1 5.4 6.6

SFWMD  36.2 61.3 86.5 111.6 133.2

SJRWMD  8.3 13.7 18.7 23.1 27.4

SRWMD  6.6 11.4 16.5 21.7 27.1

SWFWMD  14.6 27.2 38.7 49.5 59.6

Total  67.4 116.5 164.4 211.3 253.9

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 8: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

The  FSAID model  incorporates both  agronomic  and  economic  factors  that  affect water demand.  The 

model’s ability to capture the variation  in water use by profitability across crops and within crops over 

time  provides  an  enhanced  estimate  of  future  irrigation  demands.  Potential  sources  of  error  in  the 

FSAID model  include  changes  in  the  share of  land  that  is  irrigated over  time;  gradual  shifts  to more 

intensive  irrigation  are  captured,  but  if  more  dramatic  shifts  occurred,  the  forecast  will  be 

underestimated.   

A number of factors present uncertainty in future projections for Florida agricultural irrigation demand.  

Citrus and sugar are both large water users and are also currently more susceptible than other crops to 

non‐price  impacts,  such as  tariffs,  trade  relations, energy prices,  food  safety  laws and environmental 

regulations  relating  to water quality. For  current water use and  for projections,  citrus and  sugarcane 

represent  the  greatest  irrigation demand; dramatic  shifts  in  either market would  impact water use3.  

However, agriculture, particularly  citrus and  sugar operations, has high  fixed  costs which means  that 

shocks to the system affect profits long before they affect acreage and water use.  For context, a series 

of freezes essentially ended citrus farming in Central Florida during the late 1980s and early 1990s; yet 

overall irrigated acreage saw greater net impact from the housing boom in the late 2000s.  Some portion 

of  producer  response  to  systemic  shocks  are  embedded  in  the  underlying  model;  the  dataset 

incorporates  housing  boom  and  bust  years, wild  swings  in  energy  prices  and  rapid  spread  of  citrus 

greening.   The heavy investments in capital and labor arrangements inject an inherent lag to changes in 

agricultural practices, which is likely to be evident within water use as well.    

 

   

                                                            3 As previously noted, significant modeling of alternative citrus scenarios was performed and is included. 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 9: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

Introduction 

The  Florida  Department  of  Agriculture  and  Consumer  Services  (FDACS)  is  charged  with  developing 

estimates of  statewide agricultural water demand4. The process  is described as  the Florida Statewide 

Agricultural  Irrigation Demand project, or  FSAID;  this  report  is  the  fourth update of  FSAID water use 

estimates prepared by FDACS.   The current and projected agricultural water use estimates  incorporate 

an  additional  year  of metered  data  for  all Water Management Districts  (Districts)  and  have  utilized 

updated spatial data to improve the irrigated lands coverage.   

The current baseline acreage and water use estimates are for the year 2015, which  is the most recent 

year  of  available water  use  data  provided  by  the Districts.    The  aerial  imagery  and  the most  recent 

annual rainfall and evapotranspiration data are also from 2015.   Previous  iterations of FSAID have also 

utilized 2015 as  the baseline year  in order  to align with  the  convention of water  supply plans having 

baseline years as a multiple of 5.  However, the current irrigated area coverage and water use estimates 

are based most directly on 2015 data.   

This  report  includes  estimates  of  irrigated  agricultural  areas  and  water  demands  for  2015  and 

projections for 2020 – 2040, in five‐year increments. The estimates herein were provided to the Districts 

for  consideration  in  development  of  their  respective water  supply  plans,  and were  provided  to  the 

Districts for their review and comment.   

This report describes the agricultural  land acreage estimates and methodology, followed by the water 

use estimates and methodology.  Following  the water and  land use estimates,  frost‐freeze protection 

estimates, irrigation conservation estimates, and livestock and aquaculture estimates are provided.  

This  is  the  fourth  iteration of FSAID agricultural water demand projections, and can be  referenced as 

FSAID  IV  (FDACS 2017).   Previous FSAID  reports or datasets  can be  referenced  similarly  (i.e. FSAID  II; 

FDACS 2015).   

Methodology and Agricultural Land Acreage Estimates 

Two  Geographic  Information  System  (GIS)  databases  of  all  agricultural  lands  in  Florida,  as  well  as 

irrigated lands, were created for the FSAID project.  The Agricultural Lands Geodatabase (ALG) includes 

all agricultural land, while the Irrigated Lands Geodatabase (ILG) includes only irrigated agricultural land, 

as well as  the estimated current and projected water use  for each parcel.   The  ILG  is a more detailed 

subset of  the ALG,  and  the ALG  serves  as  the pool of  available  lands  for  areas projected  to become 

irrigated in future periods.  

A. Development and Update of the Agricultural Lands Geodatabase 

Five primary spatial data sources were used to develop the initial FSAID ALG in 2014: Florida Statewide 

Land Use/Land Cover  from  the Water Management Districts, Consumptive Use Permit  (CUP) polygons 

                                                            4 Florida Statute 570.93. Department of Agriculture and Consumer Services; agricultural water conservation and agricultural water supply 

planning. 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 10: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

10 

from the WMDs, USDA’s Cropland Data Layer (CDL) data, USDA’s National Agricultural Imagery Program 

(NAIP)  aerial  imagery,  and  Irrigated  Areas  layers  from  SJRWMD  and  SWFWMD.  The  ALG  has  been 

updated  in each of  the  subsequent  years based on  identified  changes within  the  ILG, with  review of 

nearby areas conducted at the same time.  

 

The ALG was updated statewide as part of the FSAID IV process  in order to  incorporate data reflecting 

newer  land  use  and  to  resolve  disparities  in  land  use  descriptions  between  various  data  sources.  

Updates  incorporated  Florida Department of Revenue  (FDOR) data  statewide  to  identify parcels  that 

were no  longer categorized as agricultural, resulting  in a substantial volume of acreage being removed 

to reflect development.  Other updates included utilizing the most current version of the Statewide Land 

Use Land Cover data (2004‐2016 land use / land cover compiled from the Water Management Districts). 

Updated land use data from the 2015 SJRWMD Ag Layer and the updated SFWMD land use coverage in 

the Upper Kissimmee Basin (UKB) and Lower Kissimmee Basin (LKB) were also utilized for ALG updates. 

The  resulting  ALG  reflects  acreage  of  8,032,399  statewide,  divided  into  144,106  individual  fields, 

representing  5%  fewer  fields  and  about  a  6%  decrease  in  acreage  (486,  222  acres)  from  FSAID  III 

estimates;  see  Table  1  for  a  breakdown  by District. A more  detailed  explanation  of  the ALG  update 

methodology is available in Appendix E. 

Table 1. Summary of ALG  

WMD ALG 2015  ALG 2015 

Parcel Count Acres 

NWFWMD   22,929  646,709

SFWMD   34,132  3,338,225

SJRWMD   29,998  1,236,149

SRWMD   20,702  746,546

SWFWMD   36,345  2,064,772

Total  144,106 8,032,399

Total prior year (for comparison) 

151,108 8,518,621

 

B. 2015 Irrigated Land Acreage Estimates 

The Irrigated Lands Geodatabase was updated to 2015 conditions (end of year 2015). New and modified 

Consumptive Use Permits  (CUPs) were manually checked  to update  the  ILG. CUP  information on crop 

type  and  irrigation  system were  combined with  data  from  the  Cropland  Data  Layer  (CDL),  National 

Agricultural Imagery Program (NAIP) aerial imagery, and Google Earth imagery to classify field geometry, 

crop type, and irrigation system. The following list of data sources describes the spatial datasets used to 

refine the FSAID ILG. 

 

 

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 11: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

11 

DATA SOURCE  DESCRIPTIONConsumptive Use Permits 

(CUP; recent new and 

revised were reviewed) 

CUPs typically provide information on crop type and irrigation system, in 

SWFWMD, a separate spatial coverage of irrigated areas was utilized in the 

original development of the ILG 

Cropland Data Layer (CDL; 

2015) 

The CDL is a gridded dataset (30 meter resolution) that classifies crop type based 

on satellite data and groundtruth data from the Farm Service Agency (FSA) field 

reports at the Common Land Unit (CLU) scale.  It is updated annually based on 

satellite data during the peak growing season (April to September).   

National Agricultural Imagery 

Program (NAIP; 2015) 

The NAIP provides annually updated peak growing season aerial photography.

U.S. Geological Survey 

(USGS; 2015‐2017) 

USGS, under contract to FDACS, performed field work to verify irrigated areas in 

some counties. 

FDACS Division of Plant 

Industry (DPI) active citrus 

layer; 2016 

Statewide dataset of citrus areas, with attributes indicating survey date and 

classification that describes active production or abandonment; most survey 

dates are 2015 or older. 

SJRWMD 2015 Ag Layer 

update; 2015 

Spatial dataset of agricultural areas (including un‐irrigated lands) for the 

SJRWMD. 

SFWMD land use layers; 

2015 

Tabular data of irrigated pasture with permit numbers provided by SFWMD; UKB 

and LKB updated land use layers. 

SWFWMD irrigated area 

review file; 2016 

Spatial coverage of individual areas to review and adjust irrigated coverage based 

on District analysis. 

 

Updates to the ILG were reviewed with staff at each District.  Draft ILG shapefiles were provided to each 

District during  January 2017, and meetings were set with  the FSAID  team staff  in each District during 

January  and  February  to  review.    In  some  Districts,  staff  provided  marked‐up  shapefiles  for 

consideration.  In other Districts,  comments were provided  via  email  and were  researched  as part of 

continued ILG updates.  In all cases, input was acknowledged and addressed, by incorporating requested 

changes,  providing  examples  of  corroborating  data  that  supported  or  refuted  a  specific  requested 

change, and/or a combination of the two.  

Validation efforts included using GIS to visually review aerial photography (NAIP and Google Earth), CDL, 

and permit data (reading permit documents to extract crop type, irrigation system, and irrigated area). 

Under  contract  to  FDACS, U.S. Geological  Survey  (USGS) performed  field work  in  several  counties  to 

confirm areas of irrigated cropland and provided shapefiles; USGS data was compared to the 2015 ILG, 

and  areas having differences were manually  reviewed using  recent  aerial  imagery  and  the CDL.   The 

FDACS DPI Active Citrus layer was compared with the ILG to facilitate addition or removal of citrus areas 

in the ILG.  Specific areas provided by each of the District were also reviewed for indicated changes and 

incorporated.   

The resulting  ILG  includes 26,828 polygons totaling 1,913,573 acres, out of 8,032,399 total agricultural 

acres. This compares with an estimated 1,800,312  irrigated acres  in 2010, out of total agricultural  land 

of  8,613,770  acres.    The  updated  estimate  reflects  an  increase  in  irrigated  land  of  about  6%,  and  a 

reduction in total agricultural land of about 7%.   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 12: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

12 

Table 2 provides a summary of the total acreage in current ILG and ALG.  Table 3 provides a breakdown 

by  crop acreage at  the  statewide  level.   Appendix C provides detailed  tables by Water Management 

District and County, with estimates for split district counties available in Table C‐ 28.   

Table 2. Summary of ALG and ILG for 2015 baseline 

WMD ALG fields ALG area  ILG fields ILG area 

Parcels  Acres  Parcels  Acres 

NWFWMD  22,929  646,709  915  51,131 

SFWMD  34,132  3,338,225 7,622  1,159,148 

SJRWMD  29,998  1,236,149 5,206  167,161 

SRWMD  20,702  746,546  1,878  121,693 

SWFWMD  36,345  2,064,772 11,207  414,440 

Total  144,106  8,032,399 26,828  1,913,573 

 

Table 3. 2015 Florida Irrigated Cropland Acreage by Primary Crop 

Primary Crop  2015 Acres Share of total 

Citrus  577,751  30% 

Field Crops  153,645  8% 

Fruit (Non‐citrus)  31,034  2% 

Greenhouse/Nursery  63,533  3% 

Hay  175,479  9% 

Potatoes  32,895  2% 

Sod  58,471  3% 

Sugarcane  586,756  31% 

Vegetables (Fresh Market) 234,010  12% 

Total  1,913,573  100% 

 

i. Comparisons to Other Estimates 

For purposes of context and  in accordance with Florida Statute, other relevant published estimates of 

irrigated and total agricultural area are provided. These are provided to evaluate reasonableness of the 

FSAID estimates and should not be used to evaluate trends over time. There are a handful of statewide 

estimates of irrigated or total agricultural land produce by other sources, as shown in Table 4.  Published 

estimates of Florida crop  land  include  the Ag Census, prepared by USDA every  five years, and Florida 

Agricultural  Statistics  Service,  which  is  updated  annually.    The  Ag  Census  2017  update  is  currently 

underway  and  scheduled  for  release  in  early  2019.  Table  4  provides  a  snapshot  of  the most  recent 

estimates of statewide agricultural land and irrigated land available from other frequently cited sources. 

Given  the difference  in dates of  the other estimates  and  the data  collection methods,  the  ranges of 

variation  are  considered  reasonable.  In  Table  5  the  crop‐specific  irrigated  acreages  are  compared  to 

estimates from other sources. There is no completely comparable dataset, and pieces of other datasets 

are used to provide context for the FSAID estimates.  

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 13: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

13 

Table 4. Estimated Florida Agricultural Acreage, Other Sources 

Time Period  Agricultural Land Irrigated LandShare of Irrigated 

Land* 

FSAID IV (2017)   8,032,399 1,913,573 24% 

FSAID III (released 2016)   8,518,621 1,995,071 23% 

FASS 2013  9,550,000 1,492,808 16% 

Ag Census 2012  9,548,342 1,492,808 16% 

FRIS 2013  Not comparable 1,493,320 n/a 

FSAID 2010  8,613,770 1,738,961 20% 

Ag Census 2007  9,231,570 1,558,137 17% 

*Calculated, from data within the report. With the exception of FSAID, the data sources do not directly provide the   information. 

Table 5. Estimated Florida Agricultural Acreage by Crop, Other Sources 

Acreage by Primary Crop  FSAID IV  Other Estimates 

Citrus   577,751  515,1471 

Field crops   153,645  71,3052 

Fruit (Non‐citrus)   31,034  22,3001 

Greenhouse/Nursery   63,533   Not available 

Hay   175,479  119,1582 

Potatoes   32,895  22,7422 

Sod   58,471   Not available 

Sugarcane   586,756  462,6672 

Vegetables (Fresh Market)  234,010  196,6001 

Source:  1FDACS 2016, Florida Ag by the Numbers 2014; 2FRIS 2013 

C. Projections of Future Irrigated and Agricultural Land Area  

Long‐term trends  in  irrigated agricultural  lands were projected using historical and current data. NASS 

reports total agricultural land each five years, and is the longest consistent data stream available 5 NASS 

data was used to develop trend analysis for each county from 1987‐2012; Appendix A provides graphs 

for each of Florida’s 67 counties6.   

Total irrigated land for each county was used to build a ratio of irrigated to agricultural land.  Consistent 

with national trends, urbanization continues to displace agricultural  land  in Florida.   However, a higher 

proportion of remaining agricultural lands become irrigated, as the long term trends in USDA Ag Census 

data show (Figure 1), particularly in SRWMD (Figure 2). 

 

                                                            5 NASS data is available for 1982, but a significant change in how the data was reported in 1987 renders intertemporal 

comparisons not meaningful. Hence 1987 was used as the earliest year for trend analysis.  6 Note the 2017 Ag Census is scheduled for release in February 2019. 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 14: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

14 

Figure 1. Statewide Agricultural and Irrigated Land  

 Figure 2. SRWMD Trend in % irrigated land 1987‐2012 

An auto  regressive procedure was used  to  forecast County‐specific  trends  in  irrigated share based on 

statistical  fit.  The  functional  form  of  each  regression  was  selected  based  on  best  fit  criteria  from 

logarithmic,  linear, moving  average  and  quadratic  forms.    In  some  areas  of  the  state,  the  share  of 

agricultural land that is  irrigated has remained relatively constant, while in other areas the data reflect 

steady, significant increases.   

The trend in agricultural land was projected to 2040 for each county, and the projected change in share 

of agricultural land that is irrigated was used to forecast irrigated land.  The amount of acreage change 

resulting from the calculation was subtracted from the ILG, in the case of negative growth, or in the case 

of positive growth, extracted from the unirrigated ALG and brought into the ILG.  Projected agricultural 

acreage and irrigated acreage through 2040 by county are provided in Table A‐1 in the Appendix.  Figure 

3  illustrates the changes  in  irrigated areas from 2015 to 2040 by county; the majority of counties with 

large percent increases in irrigated area are in the northern portion of the state. 

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 15: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

15 

Figure 3. County level projections of % change in irrigated area: 2015‐2040 

  

Overall agricultural lands are expected to decline statewide by about 5% (from 8,032,399 to 7,621,333), 

while total irrigated acreage is projected to expand by 4%. Resulting acreage projections by District are 

provided in Table 6. Acreage projections by county are provided in Appendix A. 

Table 6. Projected Irrigated Acreage by District 

WMD 2015  2020  2025  2030  2035  2040  2015 ‐ 2040  2015 ‐ 2040 

Acres  Acres  Acres  Acres  Acres  Acres  Difference  % Difference

NWFWMD  51,131  53,078  55,130  57,193  59,208  61,056  9,925  19%

SFWMD  1,159,148  1,163,141  1,172,532  1,180,187  1,186,604  1,195,798  36,650  3%

SJRWMD  167,161  165,292  162,892  161,417  160,048  158,697  (8,464)  ‐5%

SRWMD  121,693  131,581  141,224  151,350  160,900  169,981  48,288  40%

SWFWMD  414,440  413,431  410,894  409,646  409,003  406,563  (7,877)  ‐2%

Total  1,913,573  1,926,522  1,942,673  1,959,793  1,975,764  1,992,095  78,522  4%

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 16: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

16 

D. Estimated Water Use 

As  required  by  Florida  Statute,  observations  of  irrigation  water  use  form  the  basis  for  the  FSAID 

estimates of spatially distributed statewide irrigation demand. Metered and reported water use data is 

collected each year from the water management districts. Historical metered data extends from 2007 to 

2015.  The  data  is  inspected  to  remove  estimated  records  and  outliers.  District  datasets  are  then 

formatted into a single statewide dataset. Water use is estimated using an analytical model. The model 

specification is estimated using Ordinary Least Squares regression analysis to generate coefficients from 

the actual water use for each field‐level variable. Variables include agronomic variables (crop choice, soil 

type, location, climate), engineering or physical factors (irrigation equipment, plot size) and economic or 

behavioral  factors  (crop  prices,  share  of  land  irrigated);  the  dependent  variable  is  actual water  use, 

derived from metered or reported pumpage data (hereafter, “metered data”).   The model was  initially 

developed  based  on  published  literature  reflecting  national  trends  in  agricultural  irrigation,  and  has 

been refined each year based on feedback from Districts, producers and academics7.  In the 2017 model, 

approximately  22,000  farm  observations  are  included  in  the  model  used  to  generate  coefficients 

(including all years). The R2 or statistical “fit” of the model output to actual data is 0.79.  

Appendix E provides further detail on the model inputs, a detailed example of the model and discussion 

of specific elements of the model including price, costs and soils data.     

i. Metered Data Records  

The existing dataset of metered data records across Districts included data from years 2007 – 2015, with 

years before 2013 unevenly  represented across Districts.  Substantial effort was expended during  the 

dataset assembly to evaluate input data for consistency8.  In the current iteration, review of prior years 

was  conducted  to  determine whether  additional  records  could  be  included  in  the modeling  dataset, 

using a 25th‐90th percentile cutoff to screen “outliers”.  

Table 7 provides a summary by crop of metered data records; Appendix E provides additional detail on 

screening of input data and distribution by District.   

   

                                                            7  de Bodisco, Christopher. 2007. The Regional value of water in agriculture. PhD Dissertation, Vanderbilt University. Nashville, 

TN: Proquest/UMI (Publication No. AAT 3301032). 

Livanis, G., Moss, C. Breneman, V., “Urban Sprawl and Farmland Prices” American Journal of Agricultural Economics 88(4) (November 2006): 915–929. 

Moss, Charles B. and Chris de Bodisco. “Projected Water Demand by Agriculture in the Northwest Florida Water Management 

District.” Economic Information Report. Food and Resource Economics Department, IFAS, University of Florida, Gainesville, 

Fl., February, 1998. 77pp. 

Schoengold, K., D. L. Sunding, and G. Moreno (2006), Price elasticity reconsidered: Panel estimation of an agricultural water 

demand function, Water Resources Research, 42. 8 Input data was evaluated for outliers, infeasible estimates (greater volume than a given well size could physically produce 

during a given time period), and statistical heterogeneity.  Multiple thresholds for inclusion in the data set were tested including multiple standard deviations from the mean by crop by district; 10th and 90th percentile by crop by district; hard upper bounds like 100 inches/acre/year.  Repeated statistical testing determined that 10th and 90th percentile thresholds performed best, and were used.  

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 17: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

17 

Table 7. Metered Data Records Summary by Crop 

Primary Crop  Acres  MGD 

Citrus  911,414 781.2 

Field Crops  107,696 78.5 

Fruit (Non‐citrus)  30,726 62.7 

Greenhouse/Nursery  28,658 60.7 

Hay  143,973 111.1 

Potatoes  49,353 62.0 

Sod  72,132 58.5 

Sugarcane  139,870 227.1 

Vegetables (Fresh Market) 316,603 402.2 

Total  1,800,424 1,844.0 

 

For  context,  Table  8  provides  statewide  average  inches/acre/year  by  crop  as  calculated  by  the 

Agricultural Field Scale Irrigation Requirements Simulation Model (AFSIRS) for FSAID I, metered data for 

FSAID  III,  and  the  current  (metered)  dataset.  As  a  result  of  re‐screening  prior  years’  input  for 

consistency,  the  average  inches/year  increased  for  some  crops  and  decreased  for  others,  although 

overall, the ending dataset is within 1% of the prior year’s estimate of 13.7 inches /year.   

Average water use based on metered data appears reasonable based on stakeholder feedback.  

Table 8. Statewide Average inches/acre/year by Crop 

Statewide  Average IN/YR 

Primary Crop  FSAID1 AFSIRS FSAID3 Metered or Reported Usage Input 

FSAID4 Metered or Reported Usage Input 

Citrus  14.37 11.33 11.52

Field Crops  10.16 8.33 9.80

Fruit (Non‐citrus)  16.63 20.62 27.42

Greenhouse/Nursery  48.55 34.86 28.49

Hay  15.12 11.07 10.37

Potatoes  12.46 23.93 16.89

Sod  37.52 10.69 10.90

Sugarcane  24.63 19.10 21.83

Vegetables (Fresh Market)  11.85 16.11 17.08

Total  19.52 13.66 13.77

 

ii. Current Water Use Estimates 

The  resulting  current water use estimates  reflect a 4% decrease  in overall  irrigated acreage over  the 

prior year, a 1% increase in overall water use as measured in Millions of Gallons per Day (MGD) and a 6% 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 18: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

18 

increase in overall intensity, as measured in inches/year; see Table 9.  The increase is primarily driven by 

the higher intensity water use reflected in updated metered records.  

Note  the  current water use  for 2015 was modeled using  rainfall  and  ET data  for  2015.    For  ease of 

comparison  in  planning,  in  the  projections  tables  the  2015  baseline  estimate  is  replaced  with  the 

estimates based on model results using the average of rainfall and ET from 2005‐2015.   

Table 9. Estimated Statewide Water Use, 2015 

Statewide  2015  2015  2015 

Crop  Acres  MGD  INYR 

Citrus   577,751   549  12.8 

Field Crops   153,645   121  10.6 

Fruit (Non‐citrus)   31,034   65  28.3 

Greenhouse/Nursery   63,533   148  31.4 

Hay   175,479   117  9.0 

Potatoes   32,895   38  15.7 

Sod   58,471   53  12.2 

Sugarcane*   586,756   698  16.0 

Vegetables (Fresh Market)   234,010   314  18.0 

Total   1,913,573   2,104   14.8  

FSAID III Totals (for comparison)   1,995,071 2,075 13.9 

Source: TBG Work Product *Everglades Agricultural Area (EAA) area of 451,398 acres is held constant for sugarcane at 463.69 MGD 

E. Projected Water Use Methodology 

Projected water use  for  the  time period 2020‐2040  is estimated by simulating  future conditions using 

coefficients  from  the  econometric model,  and  substituting  forecast  future  values  for  each  variable.  

Since  location  and  climate‐related  variables  are  either  fixed or  long‐term  averages,  the  simulation  is 

driven mainly by price  forecasts and  future  land area, which are discussed  in  turn.   For planning and 

comparison  purposes,  a  baseline  estimate  for  2015  is  included  using  average  values  for  rain  and  ET 

rather than actual values for 2015. A one‐page summary has been provided  for use by the Districts  in 

Appendix E. 

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 19: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

19 

Assign coefficients 

to ILG Data for all 

attributes 

Assign Net 

Price  

Is Crop change 

indicated?   

No  Yes

Assign Net 

Price for 

new crop 

Calculate 

water use 

Does water use 

exceed prior 

period water 

?

No  Yes 

No Yes 

Assign water 

use to new 

acreage  

Reduce 

water 

Is water use less 

than prior period 

water use?   

No  Yes 

Is polygon in a 

County with 

declining acreage?

Delete 

polygon 

acreage and 

water use 

i. Price Simulation 

Future water use estimates were simulated by updating each 

explanatory variable  in  the model, and using  the  regression 

equation  to  estimate  future  water  use.  Each  variable  was 

estimated as follows: 

1. Prices  and  costs were  forecast  for  five‐year periods 

from 2020 to 2040 using 10 year crop price forecasts 

from  USDA,  Food  and  Agricultural  Policy  Research 

Institute  (FAPRI)  extended  using  a  crop  specific 

growth trend.  

a. Forecast  net  revenue  can  be  used  to  adjust 

crop mix  to maximize  farm  profit  subject  to 

soil  and  land  use  constraints.  Using  current 

forecast  trends,  only  two  crop  mix  changes 

are indicated and for limited periods:  

i. The  fresh market vegetable and non‐

citrus  fruit  margins  invert  relative 

profits  between  2015  and  2020; 

however,  the  non‐citrus  fruit  in  the 

database  is  primarily  strawberries, 

which  typically  rotate  with  a  fresh 

market  vegetable  already.  Hence,  no 

crop mix change was incorporated for 

this situation.  

ii. The  sod  net  revenue  exceeds  fresh 

market  vegetable  net  revenue 

between 2015 and 2020, but by  less 

than  $10  per  acre  at  the  peak 

difference.  Given  the  small  average 

change in margin, and the short time 

period  that  the  reversal  holds,  no 

crop  mix  change  was  incorporated 

for this situation.  

2. The  irrigated acreage changes were used  to  identify 

irrigated  acreage  for  each  five‐year  interval,  as 

described  in  Section  C:  Projections  of  Future 

Irrigated  and  Agricultural  Land  Area.  The  net 

revenue variable was calculated by applying updated 

net revenue values to forecasted acreage.  

3. ET and rainfall variables were updated by calculating Figure 4. Spatial Distribution of Water Use Process

No 

Change 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 20: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

20 

mean historical values for an average year (2005‐2015), assigned at the farm level.   

4. Estimated coefficients from the regression model were applied to forecast variables to simulate 

projected water use.  The change in total water use was estimated at the field level, and applied 

to the acreage increase or decrease in each county.  

ii. Future Land Area and Spatial Distribution of Future Water Use  

Spatial distribution of water use was applied according to the process outlined in Figure 4.  Future water 

use  changes  that  exceed  water  applied  to  current  acreage  were  allocated  across  fields  that  were 

selected from the ALG as follows. For additional acreage, the pool of permitted but currently unirrigated 

land was considered first, followed by unpermitted acreage, subject to constraints. Constraints included 

poor soils, defined as soil grade with Land Capability Classification of 4 or greater,  lands designated  in 

water resource caution areas, and/or Florida Natural Areas Inventory.   

The projected  irrigated acreage  trend was used  to  identify areas  requiring addition or deletion  in  the 

existing  irrigated  lands  for each county.   Fields were selected  from  the ALG until  the  total amount of 

new acreage was obtained but not divided; i.e., if a field was identified as required for new acreage and 

slightly exceeded  the new acreage needed,  the entire  field was moved  into  the  ILG; as a  result, new 

acreage may vary slightly from the exact acreage forecast.  

In some counties, agricultural acreage was not sufficient to absorb the projected irrigated acreage after 

the constraints were applied, and if so, the acreage was capped once the available land identified in the 

ALG was used.  Conversely, if a County indicated fewer irrigated acres, the algorithm identified fields to 

remove from the ILG, with accordant water use.  Crops were assigned based on the indicated crop mix 

from  modeling  results;  i.e.  the  “excess”  water  from  crops  (crops  that  show  higher  water  use  for 

increased acreage). The predominant  irrigation  system used  in  the county  for  the  crop was assigned. 

Rainfall and ET were assigned in the same manner as the rest of the ILG.  

iii. Sensitivity Analysis 

A number of model  iterations were  run  to  test  the  sensitivity of  various parameters  and  alternative 

approaches to measuring variables.  Notable tests include:  

The added 2015 metered data, combined with the effects of different screening thresholds for 

excluding outlier records, resulted in inclusion of about 6,800 additional metered data records. 

Sensitivity analysis was conducted to compare the impacts of truncating outliers through several 

approaches as detailed in Appendix E.    

The effects of actual 2015 rainfall data and an average of 11 years (2005‐2015) were tested and 

found to cause results that vary by less than 1% overall.  

ET data were tested to determine the impact of the RET data applied to the smaller, regression 

dataset versus the entire 2015 projection ILG, and found to vary by approximately 2.3%.  

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 21: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

21 

Water Use Projection Results 

F. Average Year Estimates 

The resulting statewide water use estimates for each five‐year period are provided in Table 10 by crop, 

and  Table  11  by  District.  The  net  change  in  acreage  of  78,522  acres  over  the  next  twenty  years  is 

accompanied by a net change  in  irrigation volume of 300 MGD  for an average year and 410  for a dry 

year.  The substantial decline in citrus acreage over the past year lowers overall agricultural acreage and 

water use, and redistributes the impacts of future changes.  

The  effects  are  unevenly  distributed  by  District,  with  nearly  a  50%  increase  in  irrigation  demand 

expected in Suwannee River Water Management District by 2040 and substantial increases (38%) in the 

Northwest Florida Water Management District.   Slight demand decreases were projected  in St.  Johns 

River  Water  Management  District  and  Southwest  Florida  Water  Management  District.    Detailed 

breakdowns  of  county‐level  acreage  by  crop  and  district  are  included  in  the  Appendix.      Figure  5 

illustrates the percent change in irrigation water demand by county from 2015 to 2040. 

Table 10. Water Use Estimates by Crop Average Year 

Statewide  2015  2020  2025  2030  2035  2040 

Predominant Crop  Avg MGD Avg MGD Avg MGD Avg MGD Avg MGD  Avg MGD

Citrus   529   526   528   536   544    549 

Field Crops   135   137   138   138   137    136 

Fruit (Non‐citrus)   65   64   63   63   64    66 

Greenhouse/Nursery   149   140   134   129   123    118 

Hay   117   124   134   135   132    131 

Potatoes   39   40   41   45   47    49 

Sod   52   51   50   49   48    48 

Sugarcane   705   714   732   766   800    829 

Vegetables (Fresh Market)   309   331   364   396   434    474 

Total   2,099   2,126   2,185   2,255   2,330    2,399 

  

Table 11. Water Use Estimates by District, Average Year 

WMD 2015  2020  2025  2030  2035  2040 

Avg MGD  Avg MGD Avg MGD Avg MGD Avg MGD  Avg MGD

NWFWMD   37    39   42   45   48    51 

SFWMD   1,298    1,313   1,349   1,393   1,438    1,480 

SJRWMD   203    200   201   202   204    205 

SRWMD   136    147   161   176   189    202 

SWFWMD   425    426   431   440   451    461 

Total   2,099    2,126   2,185   2,255   2,330    2,399 

 

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 22: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

22 

Figure 5. County level projections of % change irrigation demand: 2015‐2040 

 

G. Dry Year Estimates 

Dry year estimates were calculated using crop and District‐specific ratios of average irrigation water use 

to 1‐in‐10 use. The FSAID dry year estimates represent the irrigation demand that would be expected in 

1 out of 10 years. Statewide, the overall average ratio is 1.34, but this varies widely by District. Table E‐ 7 

in Appendix E provides  the  ratios by crop and District and Appendix E also provides a more detailed 

description of how the average‐to‐dry ratios were developed.  Table 12 provides Dry Year Estimates by 

District, and Table 13 shows Dry Year Estimates by Crop.  

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 23: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

23 

Table 12. Water Use Estimates by District, Dry Year 

WMD 2015  2020  2025  2030  2035  2040 

Dry MGD  Dry MGD Dry MGD Dry MGD Dry MGD  Dry MGD 

NWFWMD   51    54   59   63   67    71 

SFWMD   1,745    1,766   1,816   1,876   1,938    1,996 

SJRWMD   290    287   287   290   292    294 

SRWMD   174    189   208   227   245    262 

SWFWMD   597    598   605   616   632    645 

Total   2,857    2,895   2,974   3,072   3,174    3,267  

Table 13. Water Use Estimates by Crop, Dry Year (1‐in‐10) 

Statewide  2015  2020  2025  2030  2035  2040 

Predominant Crop  Dry MGD Dry MGD Dry MGD Dry MGD Dry MGD  Dry MGD

Citrus   783   779   781   793   805    811 

Field Crops   176   180   181   180   179    178 

Fruit (Non‐citrus)   84   83   82   81   84    86 

Greenhouse/Nursery   166   156   150   144   138    132 

Hay   165   174   188   190   186    184 

Potatoes   57   58   60   65   68    71 

Sod   63   62   61   59   59    58 

Sugarcane   973   985   1,010   1,057   1,104    1,144 

Vegetables (Fresh Market)   390   418   461   503   551    603 

Total   2,857   2,895   2,974   3,072   3,174    3,267 

 

H. Frost and Freeze Protection Estimates 

Irrigation  for  freeze  protection  is  used  on  a  variety  of  crops  in  Florida where  freezes  occur.    Freeze 

protection water volumes are a  relatively small percentage of  the  total statewide demand  for normal 

irrigation, but the withdrawals happen  in a short time frame, meaning that planning and/or mitigating 

for the potential impacts from this short‐term water demand is necessary. Frost protection water use in 

FSAID was  limited to the major crops commonly requiring freeze protection: strawberries, blueberries, 

peaches,  citrus,  and  ferns.  Freeze‐related  irrigation  events  were  estimated  to  occur  on  days  with 

minimum temperature at or below freezing for fields in the ILG where crop type matched one of those 

listed above. 

The USGS  gridded  ET  data  (from GOES9  platform)  from  1996  to  2015 were  used  for  estimating  the 

average number of annual freeze events at ILG fields with a crop type that would be freeze protected. 

The dataset includes minimum temperature at 2km grid resolution, which was used to count the annual 

number of freeze events at the locations of ILG fields which would likely be freeze protected. The annual 

freeze  events  at  ILG  locations were  then  averaged  at  the  county  level  for  the  20  year  period.    The 

                                                            9 Geostationary Operational Environmental Satellite 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 24: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

24 

average  number  of  freeze  events  for  a  county  was  combined  with  information  on  crop  type  and 

irrigation system to calculate annual average amounts of freeze protection water use. To calculate the 

amounts of freeze‐protection water, the following irrigation intensities were used: 0.07 inches/hour for 

micro‐spray  irrigated  citrus,  0.2  inches/hour  for  blueberries  or  strawberries  or  peaches,  and  0.3 

inches/hour for ferns.   A 14‐hour freeze event duration was assumed.   Frost/freeze water demand for 

future  projections  of  the  ILG  varies  from  the  current  frost/freeze  demands  due  to  the  additions  or 

deletions of ILG polygons classified as Non‐citrus Fruit (which would include strawberry, blueberries, and 

peaches) and Citrus.    It was assumed  that all additional acres of Non‐citrus Fruit and Citrus  in  the  ILG 

projection periods would be irrigated for freeze protection.  

The average annual frost protection demand for the current ILG was 106.3 MGD on an average annual 

daily flow  (AADF) basis.   This  increases to 109.6 MGD by 2040 due to additions of new  irrigated areas 

being  projected  to  have  crop  types  that  would  be  freeze  protected.  Table  14  summarizes  freeze 

protection estimates at the District level. 

Table 14. Estimated Freeze Protection Estimates by Year 

WMD 2015  2020  2025  2030  2035  2040 

MGD  MGD  MGD  MGD  MGD  MGD 

NWFWMD            0.13             0.22            0.47            0.49            0.84             1.17 

SFWMD          23.28           23.08          23.13          23.67          23.76           23.87 

SJRWMD          23.68           23.47          23.23          23.56          23.56           23.55 

SRWMD            1.70             2.94            4.13            5.09            6.92             8.11 

SWFWMD          57.53           56.67          56.13          55.06          53.91           52.91 

Total       106.32        106.38       107.10       107.87       108.98        109.62 

 

In Appendix D, Table D‐1 provides a breakdown by Crop by District for freeze protection estimates, and 

Table D‐2 provides the County‐level breakdown.   

I. Conservation Estimates/ Irrigation Efficiency Improvements  

Under Florida Statute 570.93, “projected future water demands must incorporate appropriate potential 

water  conservation  factors”.    For  purposes  of  incorporating  potential  water  conservation  factors, 

estimates of  improvements  in  irrigation efficiency  that can  reasonably be expected over  the planning 

period have been developed.   

Two  main  datasets  were  explored  for  the  purpose  of  estimating  future  irrigation  efficiency 

improvements: the Mobile  Irrigation Labs (MIL) actual water savings (AWS) data and the USDA’s Farm 

and Ranch  Irrigation Surveys, known as FRIS.   The documented actual water  savings  through  the MIL 

program  are  based  largely  on  improvements  in  irrigation  system  distribution  uniformity.  The  data 

available for MIL‐based irrigation improvements from scheduling changes and sensor‐based automation 

and  other  management  improvements  are  not  of  sufficient  length  to  develop  long‐term  future 

projections in conservation.  Also, the MIL program data have shown substantial water savings in some 

regions, but very limited participation in other areas.  For example, the AWS estimated through the MIL 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 25: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

25 

in the Apalachicola Chattahoochee Flint River Basin has been very large in recent years, but the unusual 

participation rate and dominance of center‐pivot  irrigation systems makes  it difficult to translate these 

results to other parts of the state.   

Data reflecting changes  in farmers’ use of  irrigation water over the past 35 years  is available from the 

USDA Farm and Ranch Irrigation Surveys, known as FRIS.  Using long‐term trends avoids the uncertainty 

of estimating at the field level exactly what type of management change would be made and how many 

farms or  field would be expected  to make  that change. The FRIS estimates show  that over  the entire 

time period  for which data  is available  (1978‐2013),  the average  farmer  in Florida has decreased  the 

amount of water used by 5,500 gallons/acre/year.   

Because  some  of  the  improvement will  be  due  to  irrigation  system  changes  that  have  already  been 

mostly implemented in many areas of the state (primarily a shift from gravity systems to drip and micro‐

spray systems), remaining improvements are likely to come from management changes through better 

scheduling and  sensor‐based automation. Evaluation of  the  FRIS data  for  the period  from 2003‐2013 

shows  approximately 2,800  gallons/acre/year  in  improvement, which  is  likely more  representative of 

future improvements to irrigation efficiency on newly irrigated land and for fields irrigated with drip or 

microsprinkler  systems.  Two  exponential  trends  from  the  FRIS dataset were used  to  estimate  future 

irrigation efficiency  improvement.   The trend from 1978‐2013  is used for currently  irrigated fields that 

are not drip or microsprinkler  irrigated, and  the more gentle  trend  from 2003‐2013  is used  for newly 

irrigated fields or those irrigated with drip or microsprinkler.  The Appendix provides more detail on the 

calculations used to derive the estimates and the supporting literature.   

The  resulting  estimate  of  total  irrigation  efficiency  improvements  is  253.87  MGD  by  2040.    This 

compares  to a net  increase  in overall  irrigation demand of 300.0 MGD by 2040  for an average  year. 

Table 15 provides a summary of estimated efficiency improvements by District.  

Table 15. Estimated Efficiency Improvements by District 

WMD 2020  2025  2030  2035  2040 

MGD  MGD  MGD  MGD  MGD 

NWFWMD   1.7   2.9   4.1   5.4   6.6  

SFWMD   36.2   61.3   86.5   111.6   133.2  

SJRWMD   8.3   13.7   18.7   23.1   27.4  

SRWMD   6.6   11.4   16.5   21.7   27.1  

SWFWMD   14.6   27.2   38.7   49.5   59.6  

Total   67.38   116.51   164.41   211.25   253.87  

 

Detailed efficiency improvements estimates are provided in Appendix D by Crop by District (Tables D‐3 

through D‐7), and by County (Table D‐8).  

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 26: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

26 

J. Livestock and Aquaculture Water Use 

Livestock  demands  were  determined  using  animal  inventories  from  USDA  Ag  Census  data  and  the 

typically utilized per animal daily water use allocations. The most recent Ag Census (2012) was used to 

define the numbers of cattle, cows, poultry, horses, and other livestock. Livestock inventories from the 

Ag Census have remained relatively stable in Florida for the last three censuses (2002, 2007, and 2012).  

Several developments have occurred  in  the Florida  livestock  industry  in  the past  few years  that could 

change  this trend. While traditionally more than 90% of Florida cattle have been shipped to Texas  for 

finishing and processing,  in 2015, a group of Florida ranchers  formed Florida Cattle Ranchers  to  finish 

cattle in Florida.  The demand for locally raised beef has increased as interest in farm‐to‐table foods has 

grown. While  the  venture  appears  successful,  it  is probably  too  early  to determine  if  this will  affect 

overall numbers of cattle raised in Florida. 

An offsetting trend  is that of urbanization. As of this writing, Sector plans to eventually develop more 

than 20,000 acres of what is currently cattle‐ranching land in Osceola County appear to be in the process 

of  being  expedited.   While  this  large  of  an  area  is  unlikely  to  develop  overnight,  it may  displace  a 

relatively  large  number  of  cattle  when  land  clearing  begins.    For  purposes  of  current  water  use 

estimates,  stable  livestock  inventories  and  water  use  are  assumed  in  the  coming  decades.  Total 

statewide livestock demand for current conditions is estimated at 39.9 MGD. 

County‐level water withdrawals for aquaculture were compiled using USGS 2010 water use data. CUPs 

for several counties were found to have available metered data for aquaculture withdrawals, and these 

were used  in  conjunction with  the USGS  county‐level  aquaculture withdrawals  to produce  statewide 

aquaculture water demands. The maximum of county  level sums of CUP‐reported water use and USGS 

aquaculture water  use was  used.  For  counties with  zero water  use  from  the  combination  of  USGS 

county‐level  aquaculture  withdrawals  and  CUP  data,  aquaculture  water  demands may  still  occur  if 

aquaculture features are present in the spatial dataset.  The average statewide water demand per unit 

area for aquaculture features was used to estimate aquaculture water demand for features in counties 

with no other county total for aquaculture.   Future aquaculture demands are held constant at current 

levels of 9.4 MGD statewide total. 

Spatial  distribution  of  county‐level  livestock  and  aquaculture water  use  at  the  sub‐county  level was 

achieved using a combination of ALG polygons and Water Use Permit  (WUP) GIS data from the Water 

Management  Districts.    If  the  ALG  polygons  designated  as  livestock  or  aquaculture were  contained 

within a WUP boundary, those fields were utilized to spatially distribute livestock or aquaculture water 

use based on area.   If no ALG shapes designated as  livestock or aquaculture were found within a WUP 

shape that is classified as livestock or aquaculture, then the WUP shape is used to distribute water use 

based on classification of  the permit  (livestock or aquaculture).   Areas of  the  livestock or aquaculture 

shapes were used to apportion the county‐level totals using the product of county totals and the ratio of 

shape area to total livestock or aquaculture area within a county.  While there are several crop types in 

the ALG that might have grazing livestock present, only improved pastures are included in the livestock 

layer  for  the purposes of spatially distributing  the county  totals of  livestock water use.   This provides 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 27: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

27 

sufficient  spatial  disaggregation  of  water  demands,  while  reducing  the  size  and  complexity  of  the 

livestock/aquaculture spatial dataset. 

The statewide livestock inventory and water use is summarized in Table 16, and the total livestock and 

aquaculture water  demands  by  District  are  presented  in  Table  17.  A  table  of  the  County  totals  for 

livestock and aquaculture water demand are provided in Appendix D, Table D‐9. 

Table 16. Statewide Livestock and Aquaculture Totals for Current and Projected Periods 

Animal group Estimated Number 

of Animals 

Water Use per Animal 

(gpd/head) 

Total Demand (mgd) 

Dairy Cows  121,200  150 18.18 

Beef Cattle  1,575,531  12 18.91 

Poultry, chickens  13,026,011  0.09 1.17 

Equine  120,997  12 1.45 

Goats  57,613  2 0.12 

Hogs   17,622  2 0.04 

Sheep  11,763  2 0.02 

Aquaculture  NA NA 9.40 

Statewide Livestock and Aquaculture Total Demand  49.28 

 

Table 17. Livestock and Aquaculture Total Water Use by District, MGD 

WMD Livestock Water 

Use (mgd) 

Aquaculture Water 

Use (mgd) 

NWFWMD  2.55 3.33 

SFWMD  12.50 2.05 

SJRWMD  4.79 1.68 

SRWMD  10.64 0.28 

SWFWMD  9.41 2.07 

Total  39.87 9.40 

 

FSAID Online Interface and Geodatabase An online user  interface  (available at www.fdacs‐fsaid.com) was created  to allow easier access  to  the 

agricultural water demand data. The  interface allows users  to extract water use and acreage data by 

crop, county, planning area, and Water Management District. Users can stratify  irrigated acreages and 

water demand by spatial units  (County, planning area or WMD) or crops, and see how changes occur 

over  time  based on projections.  The  interface  generates  charts based on  the  chosen  attributes,  and 

allows data to be exported for further analysis in excel, access or other database programs. Charts can 

be printed or downloaded  in  a number of  formats  for use  as  graphics  in other documents.  Figure 6 

provides a screen shot of the interface.  

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 28: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

28 

In addition  to  the web‐based  interface,  the complete FSAID  IV geodatabase has been made available.  

This contains shapefiles of water demand to  facilitate  further analysis and application of spatial water 

demand  data.    All  appropriate  metadata  has  been  provided  in  the  geodatabase.    The  FSAID4 

geodatabase includes: 

The projections ILG: 2015 to 2040 irrigated acreage, crop type, average year and dry year water 

demand, conservation estimates, and freeze protection estimates (based on average 2005‐2015 

rainfall and ET) 

The 2015 ILG: this includes only the base year 2015 irrigated areas and water demands (based 

on 2015 actual rainfall and ET) 

The ALG, which includes both irrigated and non‐irrigated agricultural areas 

Livestock and Aquaculture: water demand estimates for all livestock and aquaculture 

Climate Factors: this links the 2015 ILG with attributes for rainfall and ET (both for 2015 and 

2005‐2015 average), and soils (mukey and land capability classification) 

Figure 6. FSAID data online interface screenshot 

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 29: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

29 

Conclusions and Discussion 

Summary 

Overall agricultural water demand in Florida is anticipated to increase about 14% over the next 25 years 

(not  considering  the  potential  conservation),  on  a  base  of  declining  agricultural  land,  while  the 

proportion of  irrigated  land  is projected  to  increase. Overall, while agricultural  land declines by about 

5%,  irrigated  lands  increase by 4% and  irrigation volumes  increase by 14% due  to  shifts over  time  to 

irrigation of currently unirrigated areas, thirstier crops or multi‐cropping, and higher profit margins. The 

FSAID model incorporates historical behavior, through actual water use records, as well as behavior that 

is forward‐looking, through spatial allocation of projected water demand.  Increased  irrigation  intensity 

revealed  in  the  forecasts  reflects  anecdotal  evidence  and  continues  a  trend  reported  nationally  and 

regionally.   As  urbanization  encroaches  on  rural  lands,  and  as  western  irrigation  practices  migrate 

toward Florida, lands that traditionally were not irrigated, or irrigated for small portions of the year, are 

increasingly irrigated at a greater rate.   

The  increase could be offset somewhat by estimated  improvements  in efficiency. On a per acre basis, 

Florida  farmers  are  projected  to  increase  their  irrigation  efficiency  by  about  0.5%  per 

year.  Management practices  can have  an  even  greater  influence  than  irrigation  equipment,  and  the 

increased  adoption  of  technology  by  Florida  farmers  continues  to  result  in  improvements  in 

conservation  of  water.   To  the  extent  that  more  significant  conservation  quantities  are  desired, 

significant incentives are likely to be required to meaningfully shift this trajectory.  

A number of factors will influence the agricultural irrigation patterns of Florida farmers over the next 25 

years.  Among  the most  concerning  is  citrus  greening, which  researchers have made  great  strides  in 

addressing but still vexes citrus farmers’ ability to plan long‐term production.  In current terms, avoiding 

all  stress  to  citrus  stock  and  frequently  resetting  groves  with  much  smaller  trees  reflect  different 

irrigation  practices  than  traditional  behavior.   This  report  incorporates  estimates  from  the  Florida 

Department of Citrus to place realistic bounds on likely future citrus production. 

Trends in consumer preference toward locally produced beef have resulted in cattle processing facilities 

commencing operations  in Florida. Final finishing typically occurred  in Texas, and  if additional facilities 

shift  to  Florida,  there  is  potential  for  increases  in  cattle  lands  and  irrigation  needs  beyond  those 

estimated herein.  Current producers  indicate  informally  that assumptions used herein are reasonable 

given  currently  available  information.  On  a  related  note,  the  acquisition  of  substantial  acreage  in 

Northwest Florida by  the Suburban Land Reserve, and  the potential  transition of Central Florida  land 

currently owner by Suburban Land Reserve, have the potential to shift demand for ranch lands beyond 

the estimates in this report, which used best available data.  

Farm bills,  sugar  tariffs,  energy policy  (e.g.  biofuels),  and water quality  rules  can  all  exert  significant 

influence on agricultural practices, and, in turn, agricultural irrigation demand.  Sugarcane and citrus are 

by  far  the greatest variables  in Florida’s agricultural water use. Sugarcane  is  the single  largest user of 

water  in Florida agriculture. However,  if sugarcane production were halted  tomorrow,  there  is not an 

expectation that agricultural production in the EAA would cease; rather, production would likely shift to 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 30: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

30 

fresh market  vegetables  and  other  products  that  take  advantage  of  Florida’s  unique  harvest market 

season.  Overall  policy  changes  or  external  factors  will  affect  agricultural  demand  for  water  in 

Florida.   However, adjustments would be spread over time, and are likely to affect overall water use at 

the margin.   

Future Efforts 

There are several issues that will be explored as the FSAID program continues in the coming years.   

1) One area  for  future efforts  is  the planned  incorporation of  irrigated area estimates  from  the 

North  Ranch  Long‐Term Master  Plan/Sector  Plan  (NRSP)  and  other  established  sector  plans, 

where appropriate.  The North Ranch Plan NRSP has estimated that  irrigated area will  increase 

to  about  11,000  acres  by  2040  and will  decline  to  about  3,700  acres  by  2080  as  a  result  of 

changing  land use.  Currently  the FSAID  irrigated area within  the boundary of  the NRSP North 

Ranch area is 3,111 acres in 2015 and increases moderately, based on the Osceola County trend, 

to  3,831  acres  by  2040.   There  is  a  statutory  requirement  regarding  sector  plans  (163.3245 

(4)(b)),  which  indicates  that  water  supply  planning  should  account  for  established  sector 

plans.  The NRSP is contained within the Central Florida Water Initiative (CFWI) Regional Water 

Supply Planning Region.  Therefore, it is recommended that future CFWI Regional Water Supply 

Plans  should  incorporate  agricultural water  use  projections  from  the NRSP.  FDACS will work 

together with personnel associated with the North Ranch Sector Plan NRSP  in order to decide 

how the planned irrigated acreage trends can be incorporated into future iterations of FSAID.  

2) Another area for future work is to assess if there is a suitable way for metered or reported water 

use  data  to  be  used  to  revise  irrigated  areas  in  the  ILG  without  imposing  unreasonable 

assumptions about irrigation practice.  This initiative is in response to differences in water use in 

the FSAID estimates and the 2015 Estimated Water Use Report from SWFWMD.    

3) The surface water projects of SFWMD will be reviewed with the District in order to decide which 

projects have sufficient assurance of implementation in order to remove these areas from being 

selected for future irrigation. 

 

 

 

   

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 31: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

31 

Reference Literature 

Agricultural Water Conservation and Efficiency Potential in California. http://pacinst.org/wp‐

content/uploads/sites/21/2014/06/ca‐water‐ag‐efficiency.pdf    

Bockstael, Nancy E. 1996. “Modeling Economics and Ecology: The importance of a Spatial Perspective.” 

American Journal of Agricultural Economics Vol. 78, No. 5, Proceedings Issue (Dec.,. 1996), pp.1168‐

1180. 

de Bodisco, Christopher. 2007. The Regional value of water in agriculture. PhD Dissertation, Vanderbilt 

University. Nashville, TN: Proquest/UMI (Publication No. AAT 3301032). 

Florida Department of Agriculture and Consumer Services. (2016). 2014 Florida Agriculture by the Numbers. Retrieved from: https://www.nass.usda.gov/Statistics_by_State/Florida/Publications/Annual_Statistical_Bulletin/FL_Agriculture_Book/2014/2014%20FL%20Ag%20by%20the%20Numbers.pdf  

Florida Department of Agriculture and Consumer Services.  (2013). Florida Citrus Statistics 2011‐2012. Retrieved  from  http://www.nass.usda.gov/Statistics_by_State/Florida/Publications/Citrus/fcs/2011‐12/fcs1112.pdf  

Florida Department of Agriculture and Consumer Services. (2015). 2011 Florida Greenhouse/Nursery – Cash Receipts. Retrieved from http://www.freshfromflorida.com/Divisions‐Offices/ 

Gollehon, N., 2014. Water, Irrigation and U.S. Agriculture. Presentation for AWRA. Natural Resources Conservation Service, USDA. Washington, DC. 

Irwin, Elena and Bockstael Nancy E., 2007. “The evolution of urban sprawl: Evidence of spatial heterogeneity and increasing land fragmentation”. Proceedings of the National of Sciences of the United States of America (PNAS). 

Livanis, G., Moss, C. Breneman, V., “Urban Sprawl and Farmland Prices” American Journal of Agricultural Economics 88(4) (November 2006): 915–929. 

Moss, Charles B. and Chris de Bodisco. “Projected Water Demand by Agriculture in the Northwest Florida Water Management District.” Economic Information Report. Food and Resource Economics Department, IFAS, University of Florida, Gainesville, Fl., February, 1998. 77pp. 

Schoengold, K., D. L. Sunding, and G. Moreno (2006), Price elasticity reconsidered: Panel estimation of an agricultural water demand function, Water Resources Research, 42. 

Sustaining California Agriculture in an Uncertain Future http://pacinst.org/wp‐

content/uploads/sites/21/2014/04/sustaining‐california‐agriculture‐pacinst‐full‐report.pdf   

U.S. Department of Agriculture (2014). Crop Projections to 2023. [Data files]. Available from http://www.usda.gov/wps/portal/usda/usdahome 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 32: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

32 

U.S. Department of Agriculture, 2007 Census of Agriculture. (2009). Horticulture Production Expenses, Returns and Allowances, and Number Hired Workers: 2009; Value of Horticultural Specialty Crops Sold: 2009. Available from http://www.agcensus.usda.gov/Publications/2007/Online_Highlights/Census_of_Horticulture_Specialties/ 

U.S. Department of Agriculture, Census of Agriculture. (2007). Census of Horticultural Specialties. [Data files]. Available from http://www.agcensus.usda.gov/Publications/2007/Online_Highlights/Census_of_Horticulture_Specialties/ 

U.S. Department of Agriculture, Census of Agriculture. (2009). [Data files]. Available from http://www.agcensus.usda.gov/Publications/2007/Online_Highlights/Census_of_Horticulture_Specialties/ 

U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service. (2014). Horticulture Crops Long‐Term Supply and Use Projections, Calendar Years. [Data file]. Retrieved from http://www.ers.usda.gov/Data/FoodConsumption/ 

U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service. (2014). USDA Long‐term Projections, February 2014 – U.S. Crops. Retrieved from http://www.ers.usda.gov/media/1279439/oce141d.pdf 

U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service. (2015). Cost and Return Estimates. [Data files]. Available from http://www.ers.usda.gov/data‐products/commodity‐costs‐and‐returns.aspx 

U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service. Variable Costs of Fertilizer; Average U.S. Farm Prices of Selected Fertilizers [Data files]. Available from http://www.ers.usda.gov/data‐products/fertilizer‐use‐and‐price.aspx#26727 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. 2007 Census of Agriculture Greenhouse, Nursery and Floriculture Operations. Retrieved from http://www.agcensus.usda.gov/Publications/2007/Online_Highlights/Fact_Sheets/Production/nursery.pdf  

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2010). 2007 Census of Agriculture, Census of Horticultural Specialties (2009), 3. Retrieved from www.agcensus.usda.govU.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2010). Citrus Fruits 2010 Summary. Retrieved from http://www.nass.usda.gov/  

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service (2014). 2012 Census of Agriculture, United States Summary and State Data, 1. Available from www.agcensus.usda.gov 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Crop Production. Retrieved from http://www.usda.gov/nass/PUBS/TODAYRPT/crop1014.pdf 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Floriculture Crops 2013 Summary. Retrieved from http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/nass/FlorCrop/2010s/2014/FlorCrop‐06‐19‐2014.pdf 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 33: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

33 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Tree Nuts, Noncitrus, and Citrus ‐ Production, Acres Bearing, and Yield – 2007‐2014 [Data files]. Available from http://www.nass.usda.gov/Statistics_by_Subject/index.php?sector=CROPS   

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Acres Harvested –Various Crops [Data files]. Available from http://quickstats.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Citrus Price [Data file]. Available from http://quickstats.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Crop Production and Peanut Stocks and Processing. [Data files]. Available from http://www.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Potato Prices [Data file]. Available from http://quickstats.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Price Received ‐ Various Crops [Data files]. Available from http://quickstats.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Totals –Production, Various Crops, Florida [Data files]. Available from http://quickstats.nass.usda.gov/ 

U.S. Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service. (2015). Yield and Acres Harvested For Various Crops [Data files]. Available from http://www.nass.usda.gov/Statistics_by_Subject/ 

U.S. Department of Agriculture. (2014). Per Capita Meat Consumption, Beef Long‐Term Projections; Pork Long‐Term Projections; Young Chicken Long‐Term Projections; Turkey Long‐Term Projections; Egg Long‐Term Projections. [Data files]. Available from http://www.usda.gov/wps/portal/usda/usdahome  

U.S. Department of Agriculture. (2015). USDA Agricultural Projections to 2024. Available from http://www.ers.usda.gov/publications/oce‐usda‐agricultural‐projections/oce151.aspx 

U.S. Department of Commerce, Bureau of the Census. (2015). Horticultural Crops, Long‐Term Supply and Use Projections, Calendar Years [Data file]. Available fromhttp://www.census.gov/ 

U.S. Department of Commerce, U.S. Census Bureau. (2015). Foreign Trade Statistics. [Data files]. Available from http://www.census.gov/ 

U.S. Farm Irrigation Becomes More Efficient, Moves East. 

http://www.circleofblue.org/waternews/2014/world/u‐s‐farm‐irrigation‐becomes‐efficient‐moves‐

east/  

University of Florida, International Agricultural Trade & Policy Center. Cost of Production for Florida Vegetables 2008‐2009. [Data files]. Available from http://www.fred.ifas.ufl.edu/iatpc/budgets.php  

University of Georgia College of Agricultural & Environmental Sciences. (2016). Annual Georgia Sod Producers Survey 2002 ‐ 2016. [Data files]. Retrieved from http://www.commodities.caes.uga.edu/turfgrass/georgiaturf/Publicat/1700_Sod_Inventory.html 

University  of Georgia.    The  Center  for  Agribusiness  and  Economic Development.  2006‐2015 Georgia Farm Reports.. http://www.caes.uga.edu/center/caed/pubs/annual.html 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040

Page 34: FLORIDA STATEWIDE AGRICULTURAL … Irrigation Demand project, or FSAID; ... will continue to be an important factor in water supply planning. The ... Vegetables (Fresh Market)

34 

University of Georgia. (2006‐2015). Farm Gate Value Reports 2006‐2015. Georgia Nursery Acreages and Prices. [Data files]. Available from http://www.caes.uga.edu/center/caed/pubs/annual.html 

University of Missouri, Food and Agricultural Policy Research Institute (FAPRI). FAPRI‐MU Baseline Outlook. [Data files]. Available from http://www.fapri.missouri.edu/publications/outlook/ 

USDA, National Agricultural Statistics Service, 2012 Census of Agriculture, Farm and Ranch Irrigation Survey (FRIS).  Retrieved from http://www.agcensus.usda.gov/Publications/Irrigation_Survey/  

 

Florida Statewide Agricultural Irrigation Demand Estimated Agricultural Water Demand, 2020 ‐ 2040