ІНСТРУМЕНТАРІЇ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ АГРОТЕХНІЧНИХ ФАКТОРІВ В ОРГАНІЧНОМУ ЗЕМЛЕРОБСТВІ

Main Article Content

Олексій Томілін
https://orcid.org/0000-0001-6454-1154
Андрій Дорошенко
Світлана Зоря
https://orcid.org/0000-0002-7918-1371
Юрій Тютюнник
Оксана Краснікова
https://orcid.org/0000-0002-1591-9613
Людмила Бражник
https://orcid.org/0000-0002-6594-3283

Анотація

Актуальність статті полягає у визначенні світового використання органічних добрив, структури використання та перспективних напрямів його подальшого розвитку. Аналіз сучасних світових тенденцій розвитку ринку органічних добрив показав, що він щороку має тенденцію до нарощування обсягів їх використання у світі; більшість економічно розвинених країн світу продовжують застосовувати значні обсяги внесення органічних добрив під сільськогосподарські культури. Показано, що загальна площа органічного господарювання та його частка в загальному обсязі сільськогосподарського виробництва за 2000-2024 рр. мали тенденцію до зменшення земельних площ за досліджуваний період. Показники світового використання органічних добрив і структура їх використання є важливими компонентами формування державної політики щодо використання в землеробстві органічних добрив із метою отримання безпечних продуктів харчування для споживачів. Запропоновано шляхи вдосконалення державної політики з дотримання чинного законодавства щодо використання органічних добрив у сільськогосподарському виробництві для ефективного відновлення та раціонального використання ресурсів сільськогосподарського виробництва в контексті переорієнтації економічних процесів на сталий розвиток. Представлене дослідження базується на економіко-математичних методах і моделях, які в поєднанні з агротехнічними, економіко-математичними, фінансовими та правовими заходами можуть формувати позитивний результат. Виявлено, що за останні роки спостерігається зменшення використання мінеральних добрив і пестицидів і збільшення використання у виробництві продукції рослинництва органічних добрив. Використання рейтингової оцінки є власною ідеєю авторів щодо порівняння та аналізу світових статистичних показників. Доведено неможливість повного виключення з процесу виробництва продукції рослинництва мінеральних добрив і пестицидів і повного переведення виробництва на органічне вирощування сільськогосподарських культур, але зменшення хімізації та навантаження на екосистему деякою мірою можливе за рахунок цілого комплексу агротехнічних та економічних чинників. Визначено основні потенційні технології органічного землеробства. Визначено фактичні, теоретичні та прогнозні значення величини продукції рослинництва в загальній структурі продукції сільського господарства від обсягу внесених добрив під посіви сільськогосподарських культур 2015-2024, 2025-2035 рр. Доведено, що застосування багатофакторної виробничої лінійної регресії при моделюванні економічних процесів на підприємствах різного рівня господарювання дає позитивний результат у комплексі можливих комбінацій застосування виробничих ресурсів для більш ефективного виробництва на коротко- й довгостроковий періоди.

Article Details

Посилання

Tomilin, O., Galych, O., & Kalinichenko, A. (2016). Economic aspects of development of interbranch relations in the agrarian sector: Monograph. University of Opole. https://dspace.pdaa.edu.ua:8080/handle/123456789/1568

Ali, S., Ullah, M. I., Sajjad, A., Shakeel, Q., & Hussain, A. (2021). Environmental and health effects of pesticide residues. In Inamuddin, A. I., & Lichtfouse, E. (Eds.), Sustainable Agric. Rev (Vol. 48, pp. 311-336). Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-3-030-54719-6_8 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-54719-6_8

Eyhorn, F., Muller, A., Reganold, J., Frison, E., Herren, H. R., Luttikholt, L., Mueller, A., & Smith, P. (2019). Sustainability in global agriculture driven by organic farming. Nature Sustainability, 2, 253-255. https://doi.org/10.1038/s41893-019-0266-6 DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-019-0266-6

Donkers, H. (2015). Local food for global future: Classification, governance and knowledge for sustainable food security. Scholars’ Press.

Scott, S., Si, Z., Schumilas, T., & Chen, A. (2018). Organic food and farming in China, Top down and Bottom-up ecological initiatives. Routledge, Taylor & Francis Group. https://www.routledge.com/Organic-Food-and-Farming-in-China-Top-down-and-Bottom-up-Ecological-Initiatives/Scott-Si-Schumilas-Chen/p/book/9780367586287?srsltid=AfmBOorm6dty-CabKyjJJgcOQrQeVNDYGrHsyTaL4feTU685UBfX3hfu DOI: https://doi.org/10.4324/9780203701706

Körschens, M., Albert, E., Baumecker, M., Ellmer, F., Grunert, M., Hoffmann, S., Kismanyoky, T., Kubat, J., Kunzova, E., Marx, M., Rogasik, J., Rinklebe, J., Rühlmann, J., Schilli, C., Schröter, H., Schroetter, S., Schweizer, K., Toth, Z., Zimmer, J., & Zorn, W. (2014). Humus und Klimaänderung - Ergebnisse aus 15 langjährigen Dauerfeldversuchen. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(12), 1485–1517. https://doi.org/10.1080/03650340.2014.892204 DOI: https://doi.org/10.1080/03650340.2014.892204

Dereza, O. O., & Dereza, S. V. (2022). Waste disposal of animal husbandry enterprises and their impact on environmental ecology. In Technical support of innovative technologies in the agro-industrial complex: Materials of the 4th International Scientific and Practical Conference (pp. 204–207). TDATU. http://www.tsatu.edu.ua/tstt/wp-content/uploads/sites/6/dereza-o._2-22.pdf

Liu, Y., Shi, K., Liu, Z., Qiu, L., Wang, Y., Liu, H., & Fu, X. (2022). The effect of technical training provided by agricultural cooperatives on farmers' adoption of organic fertilizers in China: Based on the mediating role of ability and perception. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(21), 14277. https://doi.org/10.3390/ijerph192114277 DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph192114277

Kravchenko, M. S., Zlobin, Y. A., & Tsarenko, O. M. (2002). Agriculture: Texbook for universities. Lybid. https://doi.org/966-06-223-5 DOI: https://doi.org/10.1142/S0219030302001982

Giri, D., & Pokhrel, S. (2022). Organic farming for sustainable agriculture: A review. Agriculture Socio-Economic Sciences, 10(130), 23-32. https://doi.org/10.18551/rjoas.2022-10.03

Bengtsson, J., Ahnström, J., & Weibull, A. C. (2005). The effects of organic agriculture on biodiversity and abundance: A meta-analysis. Journal of Applied Ecology, 42(2), 261–269. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2005.01005.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2005.01005.x

Tscharntke, T., Grass, I., Wanger, T. C., Westphal, C., & Batáry, P. (2021). Beyond organic farming—Harnessing biodiversity-friendly landscapes. Trends in Ecology & Evolution, 36(10), 919–930. https://doi.org/10.1016/j.tree.2021.06.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2021.06.010

Clunies-Ross, T., & Cox, G. (2023). Challenging the productivist paradigm: Organic farming and the politics of agricultural change. In Regulating agriculture (pp. 53–74). Routledge. DOI: https://doi.org/10.4324/9781003395263-3

Nasrudin, N., & Muhammad, J. (2023). Analysis of plant growth of Cucumis sativus L. under the influence of different types of organic matter. JERAMI: Indonesian Journal of Crop Science, 5(2), 68–72. https://doi.org/10.25077/jijcs.5.2.28-32.2023 DOI: https://doi.org/10.25077/jijcs.5.2.28-32.2023

Moklyachuk, L. I., Lishchuk, A. M., Draga, M. V., Horodyska, I. M., Plaksyuk, L. B., & Ternovyi, Y. V. (2020). The transition from the traditional to an eco-friendly organic system of agriculture in the conditions of climate change – Challenges and solutions. Ecology, 2, 100–109. https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2020.208819 DOI: https://doi.org/10.33730/2310-4678.2.2020.208819

Puyu, V., Vakhnyak, V., Lapchynskyi, V., Koberniuk, O., & Tarasyuk, V. (2023). Comparative study of organic farming systems in different geographical regions. Scientific Horizons, 26(12), 124–134. https://doi.org/10.48077/scihor12.2023.124 DOI: https://doi.org/10.48077/scihor12.2023.124

Cabinet of Ministers of Ukraine. (2021). Resolution No. 586-p on the approval of the National Action Plan for the Development of Organic Production until 2030. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/586-2021-%D0%BF#Text

Czekała, W., Jeżowska, A., & Chełkowski, D. (2019). Use of biochar for the production of organic fertilizers. Journal of Environmental Engineering, 20(1), 1–8. https://doi.org/10.12911/22998993/93869 DOI: https://doi.org/10.12911/22998993/93869

Lu, W., Hao, Z., Ma, X., Gao, J., Fan, X., Guo, J., Li, J., Lin, M., & Zhou, Y. (2024). Effects of different proportions of organic fertilizer replacing chemical fertilizer on soil nutrients and fertilizer utilization in gray desert soil. Agronomy, 14, 228. https://doi.org/10.3390/agronomy14010228 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy14010228

State Consumer Standard of Ukraine. (2010). DSTU 4884:2007 Organic and organic-mineral fertilizers. Terms and definitions. Kyiv.

Tao, Y., Qiu, X. W., Zhou, Y. X., & Hu, J. L. (2022). The conflict between risk perception, social trust and farmers' organic fertilizer substitution behavior. Journal of Agrotechnical Economy, 325, 49–64. https://doi.org/10.1007/s11465-022-06517-3

Zhang, L., Man, T., Zhang, Z., & Mu, Y. (2023). Effects of organic fertilizer substitution on technical efficiency among farmers: Evidence from the Bohai region in China. Agronomy, 13, 761. https://doi.org/10.3390/agronomy13030761 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy13030761

Abdi, G., Barwant, M., Ingle, K. P., Tarighat, M. A., Wani, A. W., Iderawumi, A. M., & Khalangre, A. B. (2023). Cyanobacteria for marine-based biomolecules. In V. Singh & P. L. Show (Eds.), Biomanufacturing for Sustainable Production of Biomolecules (pp. 189–209). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-19-7911-8_10 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-19-7911-8_10

Wojcieszak, D., Przybył, J., Lewicki, A., Ludwiczak, A., Przybylak, A., Boniecki, P., Koszela, K., & Witaszek, K. (2015). Use of neural image analysis methods in the process of determining the dry matter content in the compost. Proceedings of SPIE, 9631, 963118–1. https://doi.org/10.1117/12.2190061 DOI: https://doi.org/10.1117/12.2197035

Luz, F. C., Cordiner, S., Manni, A., Mulone, V., & Rocco, V. (2018). Biochar characteristics and early applications in anaerobic digestion – A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 6, 2892–2909. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.09.020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.04.015

Syed, S., Wang, X., Prasad, T. N. V. K. V., & Lian, B. (2021). Bio-organic mineral fertilizer for sustainable agriculture: Current trends and future perspectives. Minerals, 11(12), 1336. https://doi.org/10.3390/min11121336 DOI: https://doi.org/10.3390/min11121336

Meshesha, A. T., Birkhanu, B. S., & Bezabih Ayele, M. (2022). Impact of perceptions on adoption of climate-smart innovations in agriculture: Empirical evidence from the Upper Blue Nile highlands of Ethiopia. International Journal of Climate Change Strategies and Management, 14(3), 293–311. https://doi.org/10.1108/IJCCSM-04-2021-0035 DOI: https://doi.org/10.1108/IJCCSM-04-2021-0035

Malińska, K. (2012). Biochar – A response to current environmental issues (in Polish). Engineering and Environmental Protection, 4, 387–403. https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-848cbc3b-8a45-4906-b46a-a34dcc1812de

Malińska, K. (2015). Legal and quality aspects of requirements for biochar (in Polish). Inżynieria i Ochrona Środowiska, 18(3), 359–371. https://doi.org/10.12912/23920629/1835 DOI: https://doi.org/10.12912/23920629/1835

Wang, J. (2017). Sustainable agricultural development in China: An assessment of problems, policies and perspectives. Universitaire Pers Maastricht. https://doi.org/10.26481/dis.20171018jw DOI: https://doi.org/10.26481/dis.20171018jw

Food and Agriculture Organization [FAO]. (2021). Strategic framework for the International Plant Protection Convention (IPPC) 2020–2030: Protecting global plant resources and facilitating safe trade (28 p.). https://www.fao.org/3/cb3995en/cb3995en.pdf

Sharma, N., & Singhvi, R. (2017). Effects of chemical fertilizers and pesticides on human health and environment: A review. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, 10(6), 675–680. https://doi.org/10.5958/2230-732X.2017.00083.3 DOI: https://doi.org/10.5958/2230-732X.2017.00083.3

Ramesh, T., Bolan, N. S., Kirkham, M. B., Wijesekara, H., Kanchikerimath, M., Rao, C. S., Sandeep, S., Song, Z., & Freeman, O. W. (2019). Soil organic carbon dynamics: Impact of land use changes and management practices: A review. Advances in Agronomy, 156, 1–107. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.02.001 DOI: https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.02.001

Ferreira, C., Ribeiro, A., & Ottosen, L. (2003). Possible applications for municipal solid waste fly ash. Journal of Hazardous Materials, 96, 201–216. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00201-7 DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00201-7

Rautaray, S. K., Ghosh, B. C., & Mittra, B. N. (2003). Effect of fly ash, organic wastes and chemical fertilizers on yield, nutrient uptake, heavy metal content and residual fertility in a rice–mustard cropping sequence under acid lateritic soils. Bioresource Technology, 90, 275–283. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(03)00132-9 DOI: https://doi.org/10.1016/S0960-8524(03)00132-9

Tomilin, O., Zorya, O., Bezkrovnyy, O., Doroshenko, O., Aranchiy, D., & Heorhiadi, N. (2024). Risk management in the agricultural sector: Financial aspect. Financial and Credit Activity: Problems of Theory and Practice, 5(58), 225–243. https://doi.org/10.55643/fcaptp.5.58.2024.4492 DOI: https://doi.org/10.55643/fcaptp.5.58.2024.4492

Food and Agriculture Organization [FAO]. (2021). Strategic framework for the International Plant Protection Convention (IPPC) 2020–2030: Protecting global plant resources and facilitating safe trade. https://www.fao.org/3/cb3995en/cb3995en.pdf

Food and Agriculture Organization [FAO]. (2022). World Food and Agriculture − Statistical Pocketbook. Rome, Italy. https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2022/zb/11/Yearbook_2020.pdf

Food and Agriculture Organization [FAO]. (2023). World Food and Agriculture − Statistical Pocketbook. Rome, Italy. https://www.fao.org/3/cc8165en/cc8165en.pdf

State Statistics Service of Ukraine. (2022). Statistical Yearbook of Ukraine. https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2022/zb/11/Yearbook_2021.pdf

State Statistics Service of Ukraine. (2023). Statistical Yearbook of Ukraine. https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2023/zb/11/year_23_u.pdf

Ministry of Finance of Ukraine. (2025). Official website. https://mof.gov.ua/uk/

Kalinichenko, A. V., Kostoglod, K. D., & Protas, N. M. (2004). Use of optimal programming in solving agricultural production problems: A textbook for bachelor students in Management at agricultural higher education institutions of accreditation levels 2–4 (104 p., figs., pp. 100–101 bibliography). Poltava.

Kalinichenko, A. (2004). Main approaches to creation of agro forecast in Excel. Vìsnik Poltavsʹkoï Deržavnoï Agrarnoï Akademìï, (4), 36–39. https://repo.uni.opole.pl/info/indicator/UOd9fb1acad200451b942c5761dae23064/

Malkanthi, S. H. P. (2021). Outlook of present organic agriculture policies and future needs in Sri Lanka. Problems of World Agriculture, 21(3), 55–72. https://doi.org/10.22630/PRS.2021.21.3.13 DOI: https://doi.org/10.22630/PRS.2021.21.3.13

Vdovenko, N., Tomilin, O., Kovalenko, L., Gechbaia, B., & Konchakovskiy, E. (2022). Global trends and development prospects of the market of plant protection products. Agricultural and Resource Economics, 8(2), 179–205. https://doi.org/10.51599/are.2022.08.02.10 DOI: https://doi.org/10.51599/are.2022.08.02.10