Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Будущая конференция
Архив конференций
2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003
Личный кабинет
Зарегистрироваться на сайте Войти на сайт Забыли пароль?
Электронный сборник статей
«Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли - RORSE 2018»
Журнал
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Дополнительная информация
Контакты Полезная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"

XXIII.F.490

Оценка эффективности использования водных ресурсов для орошения агроценозов на уровне оросительных систем (на примере Марксовского района Саратовской области)

Ермолаева О.С. (1), Зейлигер А.М. (2,3)
(1) Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К. А. Тимирязева, Москва, Россия
(2) Институт водных проблем РАН, Москва, Россия
(3) Южный федеральный университет, Москва, Россия
Повестка дня ООН на период до 2030 года (Agenda-2030) включает цель устойчивого развития № 6, направленную на достижение устойчивого управления чистой водой и санитарией. Растущее население мира, трансформация его образа жизни и питания, а также изменение климата оказывают значительное влияние на природные ресурсы. В частности, пресные водные ресурсы становятся все более дефицитными, в связи с чем под угрозой оказывается их доступность для удовлетворения растущих потребностей как в бытовых нуждах и промышленности, так и в сельском хозяйстве. Во многом это стало причиной включения ЦУР № 6 в список 17 целей устойчивого развития (ЦУР) Повестки дня ООН на период до 2030 года (Agenda-2030) [3, 13]. Это признание высокой значимости водных ресурсов для поддержания экономического роста, повышения благосостояния населения Земли [12] и обеспечения продовольственной безопасности.

ЦУР № 6 включает два показателя: 1) показатель ЦУР-6.4.1, связанный с эффективностью использования воды; 2) показатель ЦУР-6.4.2, касающийся дефицита воды. Оба этих показателя предназначены для оценки эффективности использования воды в трех секторах, которые, с одной стороны, являются крупнейшими водопотребителями, а с другой — вносят наибольший вклад в развитие экономики: это сельское хозяйство, промышленность и сфера услуг [6, 14]. Из этих трех отраслей сельское хозяйство является наибольшим водопотребителем, составляя порядка 70% от общего водозабора [4]. Подавляющая доля этого водозабора приходится на орошаемое земледелие, поэтому эффективность использования водных ресурсов в этом секторе необходима для обеспечения водной и продовольственной безопасности [5, 7, 17].
В этой связи на первый план в научных исследованиях по использованию водных ресурсов в орошаемом земледелии выходит разработка современных технологий объективного и независимого контроля. Эти технологии необходимы для реализации практических мер, подобных тем, что были реализованы в регионе Ла-Манча в Испании по ограничению объемов забора подземных вод для орошения [11], в ряде регионов Франции по выборочным проверкам водозабора [9; 10], а также в странах с низкими доходами по учету водопользования [8; 15; 16].

Основная часть орошаемых земель Российской Федерации расположена в южных и юго-восточных регионах её европейской части. Основным лимитирующим фактором развития орошаемого земледелия на этих землях является нарастающий дефицит водных ресурсов, который связан как с климатическими флуктуациями, так и с возрастающими потребностями промышленности и населения, включая потребление воды в городских агломерациях. В то же время эффективность использования водных ресурсов для ведения орошаемого земледелия (водоэффективность) зависит от целого ряда природных и антропогенных факторов, включая применяемые методы и технологии полива [1]. По результатам проведённых локальных исследований и экспертных оценок эффективность водоиспользования находится на низком уровне [2]. Отсутствие достоверных данных по водоэффективности связано с фактическим отсутствием методов получения объективных оценок использования водных ресурсов, забираемых из водных объектов для роста и развития сельскохозяйственных культур. Это является основным препятствием не только для выявления причин низкой водоэффективности орошения агроценозов и разработки мер по её повышению, но и для обеспечения продовольственной безопасности в условиях климатических флуктуаций и обострения дефицита пресной воды в южных регионах европейской части России.

В работе представлены результаты применения разработанного метода оценки водоэффективности на уровне отдельной оросительной системы на основе данных наземного водоучета и данных дистанционного зондирования Земли. Его применение позволит целенаправленно развивать технологии управления орошением агроценозов и повышать устойчивость функционирования оросительных систем в неблагоприятных условиях климатических флуктуаций.

Работа выполнена в рамках темы № FMWZ-2025-0001 («Исследования процессов формирования ресурсов поверхностных и подземных вод, экстремальных гидрологических явлений в изменяющихся климатических условиях, развитие методов параметризации гидрологических процессов в моделях климата») Государственного задания ИВП РАН.
Исследование выполнено при поддержке Программы стратегического академического лидерства Южного федерального университета ("Приоритет 2030").

Ключевые слова: водные ресурсы, гидрология, агрогидрология, , агроценоз, водоэффективность орошения, актуальное суммарное испарение, ГИС, ДЗЗ
Литература:
  1. Ермолаева О.С., Зейлигер А.М. Классификация и зонирование потоков суммарного испарения за вегетацию для территории Марксовского района Саратовской области, полученных по данным продукта MOD 16 ET в 2003-2017 гг // Аграрный научный журнал. 2022. № 4. С. 83-88.
  2. Ермолаева О.С., Зейлигер А.М. Эффективность использования посевами орошаемой люцерны запасов почвенной влаги // Мелиорация и водное хозяйство. 2023. № 2. С. 23-29.
  3. Alexandratos N., Bruinsm J.World Agriculture towards 2030/2050: The 2012 Revision. ESA Working paper No. 12–03. Rome, 2012.
  4. Carthy B., Somers B., Wyseure G. Irrigation Performance Assessment, Opportunities with Wireless Sensors and Satellites. Water. 2024. V.16. Article. 1762.
  5. Chandran K.M., Ambili G.K. Evaluation of minor irrigation schemes using performance indicators: Case studies from South India // Sustain. Water Resour. Manag. 2016. V. 2. P. 431–437.
  6. Droogers P., Immerzeel W.W., Lorite I.J. Estimating actual irrigation application by remotely sensed evapotranspiration observations // Agric Water Manag. 2010. V. 97(9). P. 1351–1359.
  7. Fang Q.X., Ma L., Nielsen D.C., Trout T.J., Ahuja L.R. Quantifying Corn Yield and Water Use Efficiency under Growth Stage–Based Deficit Irrigation Conditions // Practical Applications of Agricultural System Models to Optimize the Use of Limited Water / eds Ahuja L.R., Ma L., Lascano R.J. Inc. Soil Science Society of America, 2014. P. 1-14.
  8. Fisher J.B., Melton F., Middleton E., Hain C., Anderson M., Allen R., et al. The future of evapotranspiration: Global requirements for ecosystem functioning, carbon and climate feedbacks, agricultural management, and water resources // Water Resources Research. 2017. V. 53. P. 2618–2626.
  9. Hu X., Shi L., Zeng J., Yang J., Zha Y., Yao Y., Cao G. Estimation of actual irrigation amount and its impact on groundwater depletion: A case study in the Hebei Plain, China. Journal of Hydrology. 2016. V. 543. P.433–449.
  10. Lankford B., Closas A., Dalton J., López Gunn E., Hess T., Knox J.W., van der Kooij S., Lautze J., Molden D., Orr S., Pittock J., Richter B., Riddell P., Scott C., Venot J.-P., Vos J., Zwarteveen M. A scale-based framework to understand the promises, pitfalls and paradoxes of irrigation efficiency to meet major water challenges. Glob. Environ. Chang. 2020. V. 65. Article. 102182.
  11. Madugundu R., Al-Gaadi K.A., Tola E., Patil V.C. Quantification of Agricultural Water Productivity at Field Scale and Its Implication in On-Farm Water Management //J Indian Soc Remote Sens. 2017. V. 45. P. 643–656.
  12. Menne M.J., Durre I., Vose R.S., Gleason B.E., Houston T.G. An overview of the global historical climatology network-daily database // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2012. V. 29(7). P. 897–910
  13. Molden D., Oweis T., Steduto P., Bindraban P., Hanjra M.A., Kijne J. Improving agricultural water productivity: Between optimism and caution // Agricultural Water Management. 2010. V. 97(4). P. 528–535.
  14. Molden, D. Accounting for Water Use and Productivity. SWIM Paper No. 1. Colombo, Sri Lanka: International Irrigation Management Institute, 1997. 26p.
  15. Montginoul M., Rinaudo J.D., Brozovic N., Donoso G. Controlling groundwater exploitation through economic instruments: Current practices, challenges and innovative approaches // Integrated groundwater management. London, UK: Springer, Cham, 2016. P. 551-581.
  16. Mu Q., Zhao M., Running S.W. Improvements to a MODIS global terrestrial evapotranspiration algorithm // Remote Sens Environ. 2011. V. 115(8). P. 1781 – 800.
  17. Nouri H., Stokvis B., Galindo A., Blatchford M., Hoekstra A.Y. Water scarcity alleviation through water footprint reduction in agriculture: the effect of soil mulching and drip irrigation // Sci. Total Environ. 2019. V. 653. P. 241–252.

Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов