Заказчик: Агентство инновационного развития Республики Узбекистан (бывш. Мининноваций РУз) в рамках программы японского Правительства «САТРЕПС»

Исполнитель: Научно-информационный центр МКВК

Срок реализации: май 2022 г. - май 2025 г.

Цель проекта: Адаптация современной системы мониторинга и на ее основе моделирования управления водными ресурсами к условиям Приаралья

Задачи проекта: Разработка адаптированных к условиям изменения климата моделей потребности в воде орошаемых культур (REQWAT) в условиях засухи и засоления (REQWATS).

Взаимодействие в рамках программы САТРЕПС: Данный проект выполняется в сотрудничестве с мега-проектом САТРЕПС «Развитие новых технологий мониторинга и контроля использования водных ресурсов для борьбы с засолением и увеличением продуктивности использования земель в Аральском регионе».

Результаты работ с мая по декабрь 2022 года:

1. Выбор опытных участков

Для проведения исследований выбрано 3 объекта: “Карабуга” в Караузякском районе, “Тик-Узяк” в Муйнакском районе и “Чашма Булоги” в Элликалинском районе.

Опытный участок «Карабуга» - объект совместных с японскими специалистами исследований, на котором будет установлено японское оборудование, в том числе метеостанция с радаром. Это позволит применить современные методы исследований.

Опытный участок «Тик-Узяк» - исследовательский полигон Международного инновационного центра Приаралья при Президенте Республики Узбекистан (МИЦП), позволивший получить исходную информацию для отработки исследовательского варианта модели REQWAT в 2022 году.

Опытный участок «Чашма Булоги» выбран с целью исследования правобережья Амударьи, зоны засолённых почв, на нем будет отработан вариант REQWATS в среде GIS и IRS.

2. Моделирование потребностей в воде с/х культур

2.1. По состоянию на декабрь 2022 года разработан исследовательский вариант программы REQWAT для расчета водопотребления с/х культур

Программа предназначена для определения режимов орошения основного ряда с/х культур на основе расчета эталонной эвапотранспирации (ETo). Программа строится по принципу «от простого к сложному». Применительно к программе этот принцип реализован возможностью произвести вычисления на различных наборах исходных данных. При создании программы применен принцип модульности. Каждый новый алгоритм выполняется в виде отдельного модуля и может быть включен или выключен из расчета по желанию пользователя.

Программа использует следующие исходные данные:

Блок объектов обработки

- ГИС-файл с полигонами объектов обработки (– проекция WGS-84).

- Текстовые DEM-файлы с альтитудами земной поверхности

Блок климатических данных

- Климатические данные в виде базы данных с информацией по основным метеостанциям Узбекистана за возможно больший период лет.

- Данные с ближайших к объектам обработки метеостанциям за 3-х месячный период (до сева) года расчета.

Блок почвенных данных

- Почвенная карта (проекции WGS-84), покрывающая объекты обработки и содержащая мехсостав корнеобитаемого слоя

Блок подпитки из ГВ

- Декадные карты УГВ или таблицы порайонного залегания ГВ.

- Почвенная карта (проекции WGS-84), покрывающая объекты обработки и содержащая мехсостав корнеобитаемого слоя

Блок гидро-модульного районирования

- Декадные карты УГВ или таблицы порайонного залегания ГВ.

- Почвенная карта (проекции WGS-84), покрывающая объекты обработки и содержащая мехсостав корнеобитаемого слоя

Блок учета засоления

- Карта засоления (проекции WGS-84) на предпосевной период, полученная с применением спутниковых снимков. Карта должна покрывать полигоны объектов обработки.

- Таблица засоленности по полевым образцам с указанием координат и даты взятия образцов.

Блок сельхозкультур

- Таблицы коэффициентов культур

- Таблица отклика урожая

Блок коррекции длительности стадий развития с/х культур

- Таблица базы данных со значениями средних суточных температур

2.2. Проводится апробация исследовательского варианта модели REQWAT для хлопчатника и кунжута на базе опытного участка “Тик-Узяк” МИЦП в Муйнакском районе

Ниже приводятся примеры отработки программы REQWAT.

Работа по апробации модели продолжается, а также ведется разработка алгоритма варианта модели REQWATS.

3. Картирование засоленности почв

В течение отчетного периода специалист по дистанционному зондированию земли (ДЗЗ) выполнил обзор литературы, собрал и обработал водохозяйственные, гдиромелиоративные данные и материалы, обработанные космические снимки Sentinel-2 для выбранного Элликкалинского района Республики Каракалпакстан. Для этого, проведен статистический анализ данных, отсканированы карты, эти карты привязаны к системе координат WGS-84, сопоставлены картографические данные для выбора тестовых полей в районе.

На основе результатов стратификации и полевого визита в 8 орошаемых полей Элликкалинского района с разными степенями засоления (24-28 августа 2022 г.) выбрано три поля (№6-8) хлопково-пшеничного севооборота на территории ф/х «Элликкала галлакори» для организации полевых опытов в 2023-2024 гг., а также сбора данных для апробации модели REGWAT и REGWATS.

На следующем этапе работ планируется оборудовать тестовые поля современными приборами и проводить на этих полях наблюдения для разработки методологии картирования засоления почвы на основе данных космических снимков.

4. Участие в мероприятиях

19-20 сентября 2022 г. в Министерстве инновационного развития Республике Узбекистан прошел 1-й Объединенный координационный комитет (СКК) и стартовый семинар по проекту «Разработка инновационных климато-устойчивых технологий для мониторинга и контроля эффективности водопользования и влияния засоления на урожайность и жизнедеятельность в бассейне Аральского моря» в рамках программы САТРЕПС.

На семинаре присутствовали ученые из университетов Японии, а также руководители и специалисты, выполняющие проект из Узбекистана. Со вступительными и приветственными словами выступили представители Министерства инновационного развития, представители японской стороны: JICA (доктор Миядзаки), Японского агентства по науки и технологиям (проф. Ямагучи). Обзор проекта САТРЕПС в Узбекистане сделал проф. Танака, обзор целей проекта был сделан Министерством инновационного развития Республики Узбекистан.

От НИЦ МКВК на семинаре участвовали директор (Зиганшина Д.Р.) и исполнители проекта (Стулина Г.В., Рузиев И.Б.). Стулина Г.В., руководитель проекта, сделала презентацию о целях и задачах выполняемого НИЦ МКВК в рамках САТРЕПС проекта и представила краткие результаты работ в мае-августе 2022 года.

16 декабря 2022 года в Нукусе прошел Экологический форум, организованный Инновационным центром по Приаралью. На нем приняли участие представители государственных органов Республики Узбекистан, международных организаций, организаций по экологическому профилю, студенты Вузов. Задача Форума была ознакомить с инновационными научными работами молодых специалистов, направленных на улучшение экологического состояния Приаралья. На Форуме было представлено 5 докладов молодых специалистов. Исполнителем проекта Рузиевым Исломом был сделан доклад «Оценка экологического состояния водных объектов Южного Приаралья»

Результаты работ январь-декабрь 2023 года:

I. Элликалинский район. Центр Бустон

1) Проведен сбор агроклиматических данных по метеостанции «Бустон» (собраны данные за период с 1 января 1982 г. по 20 октября 2023 г. (41 год)). Суточные метеорологические данные на высоте 2 м скачаны с открытого сайта.

• температура воздуха (минимальная, максимальная, средняя и точка росы в ^оС);
• среднесуточная влажность воздуха (в %);
• скорость (в м/с) и направление ветра (в градусах);
• суточные осадки (в мм);
• влажность почвы на поверхности почвы до глубины 5 см (в % от объема).

2) В течение отчетного периода специалист по дистанционному зондированию земли выполнил обзор литературы, собрал и обработал водохозяйственные, гдиромелиоративные данные и материалы, обработал космические снимки Sentinel-2 для Элликкалинского района Республики Каракалпакстан. Проведен статистический анализ данных, отсканированы карты, которые привязаны к системе координат WGS-84, сопоставлены картографические данные для выбора тестовых полей в районе.

3) Проведены полевые испытания различных сортов/линий маша в условиях Элликкалаинского района. Подготовлен предварительный отчет.

4) Гидромодульное районирование Элликалинского района. Собрана необходимая информация за период 10 лет по залеганию уровня грунтовых вод, информация о водно-физических параметрах почв района. На основе собранной информации построена карта гидромодульных районов с учетом изменившихся климатических условий.

II. «Тик-Узяк», Муйнакский район

Опытный участок «Тик-Узяк» - исследовательский полигон Международного Инновационного Центра Приаралья при Президенте Республики Узбекистан (МИЦП), позволивший получить исходную информацию для отработки исследовательского варианта модели REQWAT в 2023-2004 году. На опытном участке проводились посев хлопчатника (1 поле) и кунжута (2 поле). В течение вегетации проводились наблюдения за солевым и водным режимом. Были установлены тензиометры.

Сбор данных будет продолжен в вегетацию 2024 года для адаптации модели влаго-солепереноса.