Національна академія аграрних наук України Науково-методичний і координаційний центр з наукових проблем
розвитку АПК України
UA EN
Новини НААН

Просторовий моніторинг  стану  вологозабезпечення та рослинності за  супутниковими даними  - аналітика, висновки, рекомендації від науковців Інституту агроекології і природокористування НААН 27.05.2020

Просторовий моніторинг стану вологозабезпечення та рослинності за супутниковими даними - аналітика, висновки, рекомендації від науковців Інституту агроекології і природокористування НААН

Пропонуємо до уваги аналітичні матеріали щодо просторового моніторингу вологозабезпечення   території України  за  супутниковими даними  (лабораторія аерокосмічного зондування агросфери ІАП НААН, 17.05.2020 року,  джерело: United States Department of AgricultureForeign Agricultural Servicehttps://ipad.fas.usda.gov/cropexplorer), та стану сільськогосподарських культур  за показниками NDVI (MODIS) на 13 квітня 2020 року (джерело: http://pekko.geog.umd.edu/usda).  

 

За погодно-кліматичними умовами посівна весняна компанія 2020 р. була досить складною, що насамперед пов’язано з дефіцитом вологи не тільки в метровому шарі ґрунту, а і в посівному 0-5 см. Це призвело до масштабної пилової бурі на всій території зони Полісся, а також в низці областей Лісостепу і вказує на необхідність удосконалення систем землекористування та агротехнологій в напрямку підвищення протиерозійної стійкості ґрунтів та вологозабезпечення.

 

Високий ризик прояву водної ерозії спостерігається в зв’язку з підвищенням кількості зливових опадів в процесі потепління клімату. Все це вказує на необхідність розробки зональних, регіональних відповідних програм, підвищення обізнаності виробників всіх рівнів щодо способів захисту полів і посівів від зазначених деградаційних процесів.

 

В зазначених умовах ми будемо працювати нині і в майбутньому. Тому важливо вчасно розпочати поетапну реалізацію заходів зі збереження українських чорноземів та обмежити негативний вплив потепління клімату не тільки на агроекосистеми, але й на  урботериторії (приклад весняної пилової бурі).

 

Аналіз доступної  супутникової інформації щодо просторових умов зволоження та стану рослинності.

Зважаючи на високу розораність агроландшафтів, показник NDVI, як засвідчили наші дослідження, досить точно відображає і стан посівів. Якби була створена мережа тестових полігонів, то відповідну оцінку можна було б дати по кожній культурі, а в майбутньому і по кожному полю (що можливо зробити вже зараз за платними  супутниковими даними).

 

На всій території України на 17 травня 2020 р. умови зволоження залишаються критичними, і навіть на території  сусідньої Білорусі  (коричневий колір). Завдяки опадам маємо деяке покращення умов зволоження поверхневого шару (0-5 см) (рис. 1) порівняно з 10 травня 2020 р. Але в метровому шарі ґрунту  запаси вологи  залишаються кризовими (рис. 2).

 

Порівняльний аналіз просторового розподілу частки доступної вологи в ґрунті за період з 10 по 17 травня 2020 р. показав, що умови зволоження за цей період дещо покращились (рис. 3). Однак запаси вологи в метровому  ґрунті на 17 травня 2020 р. показав, що для 11 із 25 областей України цей показник не перевищує значення 40% (рис. 4). Тобто на території майже половини областей України склались критичні умови зволоження, оскільки частка доступної вологи в ґрунті нижче 40% є стресовою для розвитку більшості, особливо пізніх сільськогосподарських культур. Найбільш критичні умови зволоження спостерігаються в Одеській (11%), Миколаївській (13%), Херсонській (21%) та Кіровоградській (26%) областях. Особливо слід відмітити, що в усіх областях 17 травня 2020 р. спостерігається зниження частки доступної вологи порівняно з початком вегетаційного періоду (15 березня) 2020 р. (рис. 4). Таким чином, на всій території України, спостерігаються високий ризик прояву  посушливих явищ  від помірних до критичних.

 

Стан сільськогосподарських культур, за показниками NDVI (MODIS) на 13 квітня 2020 р.  (джерело: http://pekko.geog.umd.edu/usda)

Критична ситуація із запасами ґрунтової вологи безумовно мала негативний вплив на стан рослинності. Зокрема за індексом NDVI в середньому по Україні стан рослинності на 15 травня 2020 р. знаходиться дещо нижче (NDVI=0,56) середньо багаторічного (2000-2020рр.) рівня (NDVI =0,6) та трьох попередніх років (NDVI=0,6  на 15 травня 2019 р.) (рис. 5).

 

Окремо по областям можна зазначити погіршення стану рослинності порівняно з середньобагаторічними і даними трьох попередніх років у більшості областей степової зони, за виключенням Херсонської, Запорізької, де значення NDVI (відповідно 0,54, 0,6) вище середньобагаторічних, що імовірно пов’язано з опадами, які випадали навесні, а також великими масивами зрошуваних земель. Але все ж показники NDVI  були нижче значень 2019 року. Зокрема, значення NDVI для Одеської, Миколаївської областей (відповідно 0,48 та 0,55) нижче середньо багаторічних (відповідно 0,61 та 0,6) і значень трьох попередніх років, що співпадає з критичним  станом вологозабезпечення на цих територіях (рис. 6).  

 

Майже для всіх областей зони Лісостепу значення NDVI на рівні, або дещо вище середньобагаторічних (рис. 7), за винятком Черкаської області (0,54 –  у 2020 р. і 0,6 – середньобагаторічне).

 

Висновки і рекомендації

1.                Адаптація сільськогосподарського виробництва до потепління клімату пов’язана з подоланням посушливих явищ, високим ризиком  прояву водної і особливо  вітрової ерозії на всій території України, а не лише в зоні Степу, як це було ранішнє. Все це вимагає зосередження наявного наукового потенціалу на здійснення оперативного  супутникового моніторингу з метою раннього попередження небезпечних кліматичних процесів та включення супутникової інформації у виробничу діяльність, насамперед, дослідних господарств НААН.

Пріоритетним у цьому напрямку є розробка стійких зональних моделей аграрного виробництва, організація відповідних академічних експериментальних ферм різної спеціалізації (з досвіду Айовського університету) для реалізації інноваційних наукових розробок, навчання та розповсюдження нових знань щодо адаптації до змін клімату та раціонального використання наявних ресурсів вологи, у т.ч. зрошення в усіх ґрунтово-кліматичних зонах.

2.                В рамках науково-дослідних установ та дослідних господарств  необхідно створити мережу наземних тестових аграрних полігонів, відповідний міжвідомчий науково-аналітичний центр  та інформаційний веб-портал НААН «Агрокосмос». Веб-портал має слугувати інтернет платформою  для реалізації досягнень аграрної науки, різноманітних прогнозних оцінок, науково-інформаційного забезпечення АПК та надання пропозицій і рекомендацій на  різні рівні управління. Нині на ринку супутникової та іншої аграрної ринкової інформації є велика конкуренція. І НААН має стати центральною складовою інформаційній діяльності та сучасного наукового забезпечення аграрного виробництва та сільських територіальний об’єднаних громад.

 

О. Тараріко, академік НААН,

Т. Ільєнко,  зав. лабораторії, к.с.-г.н.

Інститут агроекології і природокористування НААН


Повернення до списку



Новини України

Пошук: