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Accès ouvert déclaré 2026 article

Assessment of agricultural water-saving potential in arid regions based on an integrated sustainable management framework

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Le résumé fourni par la source

Arid and semi-arid regions face multiple interrelated challenges, including water scarcity, soil salinization, and agricultural nonpoint source pollution. In addition, existing irrigation measures and management systems remain suboptimal, underscoring the need for sustainable irrigation management frameworks. In this study, an integrated sustainable management framework was developed to enhance water utilization coefficient while controlling soil salinity in arid regions. The framework couples a water-salt process simulation model with a multi-objective optimization algorithm (NSGA-II), using maximized economic benefits, minimized surface water diversion, and reduced agricultural nonpoint source nitrogen loads as optimization objectives. This integrated framework enables a systematic exploration of efficient water allocation strategies under different water-saving and salinity-control pathways. It also quantifies the maximum water-saving potential of the Hetao Irrigation District (HID), China. The results indicate that Yellow River water diversion to the HID can be reduced to 3.69 billion m³ . This can be achieved by limiting groundwater extraction to no more than 700 million m³ , improving the canal system water utilization coefficient, and prioritizing the adoption of water-saving irrigation technologies. Furthermore, optimization of the cropping structure can achieve a high-efficiency allocation with an economic water productivity of 2.41 yuan/m³ . This is achieved by increasing the share of salt-tolerant and water-efficient crops, ensuring a priority irrigation quota of 2386 m³ /ha for wheat, and optimizing sunflower irrigation to 1544 m³ /ha. The results also show that single water-saving measures have limited effectiveness and may introduce secondary environmental risks. An integrated, system-level strategy is therefore needed to address water scarcity and salinization constraints in arid irrigation districts. Overall, this study provides a robust scientific basis and a transferable technical framework for water resource optimization and agricultural green transformation in similar arid and semi-arid regions.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Assessment of agricultural water-saving potential in arid regions based on an integrated sustainable management framework
Date Crossref
01/09/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Beijing Normal University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Inner Mongolia Agricultural University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • College of Water Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • College of Water Conservancy and Civil Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Beijing Normal University, Inner Mongolia Agricultural University et College of Water Sciences, avec 1 autre affiliation.

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