Інноваційні технології у рослинництві як фактор підвищення економічної ефективності аграрного виробництва України
Анотація
Метою роботи було встановити ефективність заміни хімічних засобів захисту рослин, добрив і стимуляторів росту на біологічні аналоги в контексті продуктивності, витрат, рентабельності та агроекологічного стану ґрунтів. Дослідження, проведене у 2020-2024 роках, охоплювало сорти озимої пшениці «Подолянка», «Дума одеська», «Фаворитка», «Богуславка», «МІП Лада» та «Столична», ячменю «Вакула», «Геліос» і «Концерто», а також гібриди кукурудзи «ДКС 5143», «ДКС 4014», «Піонер 9892», «Хортиця» та «Дніпровський 185 СВ». Емпірична база включала статистичні дані, результати ґрунтових аналізів, кейс-спостереження в господарствах різних регіонів та економічне моделювання. Було встановлено, що приріст врожайності при застосуванні біопрепаратів становив у середньому 4,3-7,1 ц/га для пшениці й кукурудзи та до 4,8 ц/га для ячменю, при цьому витрати знижувалися до 16 %. Вміст гумусу у ґрунтах зріс до 3,3 %, а кількість мікроорганізмів – до 3,8×106 колонієутворювальних одиниць на грам. Спостерігалося збільшення довжини кореневої системи пшениці сорту «Столична» до 48 см та зменшення ураження ячменю грибковими інфекціями на 40 %. Аналіз цін виявив, що органічна пшениця коштувала на 48 % дорожче за традиційну на зовнішньому ринку. Прогноз моделі засвідчив потенціал економії для аграрного сектору до 15 мільярдів гривень за умов переходу 30% господарств на біологічну модель. Отримані результати можуть бути використані для адаптації агротехнологій, формування програм підтримки екологічного землеробства та розвитку експорту органічної продукції
Ключові слова
сільське господарство; рентабельність; біофунгіциди; біодобрива; стале землеробство
- Abdul-Rahaman, A., Issahaku, G., & Zereyesus, Y.A. (2021). Improved rice variety adoption and farm production efficiency: Accounting for unobservable selection bias and technology gaps among smallholder farmers in Ghana. Technology in Society, 64, article number 101471. doi: 10.1016/j.techsoc.2020.101471.
- Adisa, O., Ilugbusi, B.S., Adelekan, O.A., Asuzu, O.F., & Ndubuisi, N.L. (2024). A comprehensive review of redefining agricultural economics for sustainable development: Overcoming challenges and seizing opportunities in a changing world. World Journal of Advanced Research and Reviews, 21(1), 2329-2341. doi: 10.30574/ wjarr.2024.21.1.0322.
- Ahmed, N., Xinagyu, G., Alnafissa, M., Sikder, M., & Faye, B. (2025). Evaluating the impact of sustainable technology, resource utilization, and climate change on soil emissions: A CS-ARDL analysis of leading agricultural economies. Cleaner Engineering and Technology, 24, article number 100869. doi: 10.1016/j. clet.2024.100869.
- Aldieri, L., Brahmi, M., Chen, X., & Vinci, C.P. (2021). Knowledge spillovers and technical efficiency for cleaner production: An economic analysis from agriculture innovation. Journal of Cleaner Production, 320, article number 128830. doi: 10.1016/j.jclepro.2021.128830.
- Algarni, S., Tirth, V., Alqahtani, T., Alshehery, S., & Kshirsagar, P. (2023). Contribution of renewable energy sources to the environmental impacts and economic benefits for sustainable development. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 56, article number 103098. doi: 10.1016/j.seta.2023.103098.
- Alharbi, S., Felemban, A., Abdelrahim, A., & Al-Dakhil, M. (2024). Agricultural and Technology-based strategies to improve water-use efficiency in Arid and Semiarid areas. Water, 16(13), article number 1842. doi: 10.3390/ w16131842.
- Bernini, C., & Galli, F. (2024). Economic and environmental efficiency, subsidies and spatio-temporal effects in agriculture. Ecological Economics, 218, article number 108120. doi: 10.1016/j.ecolecon.2024.108120.
- Chen, S., & Lu, J. (2025). Exploring the realization pathways of improving the agricultural green production level in the major grain-producing areas of China. Agriculture, 15(4), article number 402. doi: 10.3390/ agriculture15040402.
- Drobitko, А., & Kachanova, T. (2023). Agroecological substantiation of technologies for growing grain crops in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(4), 9-17. doi: 10.56407/bs.agrarian/4.2023.09.
- Food and Agriculture Organization. (n.d.). FAO emergencies and resilience: Eastern Europe and Central Asia. Retrieved from https://www.fao.org/emergencies/where-we-work/eastern-europe-and-central-asia/en.
- Fu, L.S., Qin, T., Li, G.Q., & Wang, S.G. (2024). Efficiency of agricultural insurance in facilitating modern agriculture development: From the perspective of production factor allocation. Sustainability, 16(14), article number 6223. doi: 10.3390/su16146223.
- Geng, W., Liu, L., Zhao, J., Kang, X., & Wang, W. (2024). Digital technologies adoption and economic benefits in agriculture: A mixed-methods approach. Sustainability, 16(11), article number 4431. doi: 10.3390/su16114431.
- He, J., Wei, Z., & Lei, X. (2025). Unveiling the digital revolution: Catalyzing total factor productivity in agriculture. PloS One, 20(3), article number e0318333. doi: 10.1371/journal.pone.0318333.
- Hemathilake, D.M., & Gunathilake, D.M. (2022). Agricultural productivity and food supply to meet increased demands. In R. Bhat (Ed.), Future foods: Global trends, opportunities, and sustainability challenges (pp. 539-553). London: Academic Press. doi: 10.1016/B978-0-323-91001-9.00016-5.
- Hu, Y., Liu, J., Zhang, S., Liu, Y., Xu, H., & Liu, P. (2024). New mechanisms for increasing agricultural total factor productivity: Analysis of the regional effects of the digital economy. Economic Analysis and Policy, 83, 766-785. doi: 10.1016/j.eap.2024.07.017.
- Institute for Soil Science and Agrochemistry Research Named after O.N. Sokolovsky. (n.d.). Peer-reviewed open access scientific Collected papers “AgroChemistry and Soil Science”. Retrieved from https://issar.com.ua/ mizhvidomchij-tematichnij-naukovij-zbirnik-agrohimiya-i-gruntoznavstvo/.
- Kabato, W., Getnet, G.T., Sinore, T., Nemeth, A., & Molnár, Z. (2025). Towards climate-smart agriculture: Strategies for sustainable agricultural production, food security, and greenhouse gas reduction. Agronomy, 15(3), article number 565. doi: 10.3390/agronomy15030565.
- Kovalenko, N., Kovalenko, V., Hutsol, T., Ievstafiieva, Y., & Polishchuk, A. (2021). Economic efficiency and internal competitive advantages of grain production in the central region of Ukraine. Agricultural Engineering, 25(1), 51-62. doi: 10.2478/agriceng-2021-0004.
- Kuchimov, S.K. (2021). Economic issues of ensuring economic efficiency in agricultural production and the use of innovative agricultural technologies. SAARJ Journal on Banking & Insurance Research, 10(2), 16-22. doi: 10.5958/2319-1422.2021.00011.4.
- Kulazhanov, T., Uazhanova, R., Baybolova, L., Yerzhigitov, Y., Kemerbekova, A., Tyutebayeva, K., Izembayeva, A., & Zhengiskyzy, S. (2024). Ensuring quality and safety in the production and storage of grain crops. Caspian Journal of Environmental Sciences, 22(5), 1279-1284. doi: 10.22124/cjes.2024.8343.
- Law of Ukraine No. 3116-XII “On Protection of Rights to Plant Varieties”. (1993, April). Retrieved from https:// zakon.rada.gov.ua/laws/show/3116-12.
- Lu, H., Chen, Y., & Luo, J. (2024). Development of green and low-carbon agriculture through grain production agglomeration and agricultural environmental efficiency improvement in China. Journal of Cleaner Production, 442, article number 141128. doi: 10.1016/j.jclepro.2024.141128.
- Ma, L., Long, H., Tang, L., Tu, S., Zhang, Y., & Qu, Y. (2021). Analysis of the spatial variations of determinants of agricultural production efficiency in China. Computers and Electronics in Agriculture, 180, article number 105890. doi: 10.1016/j.compag.2020.105890.
- Mamchur, V., & Studinska, G. (2024). Effectiveness assessment of technical innovations in the implementation of the modern model of the agricultural sector of Ukraine. Ekonomika APK, 31(2), 32-40. doi: 10.32317/22211055.202402032.
- National Institute for Strategic Studies. (2024). Ukraine’s agricultural sector in 2023: components of sustainability, challenges and prospects. Retrieved from https://niss.gov.ua/doslidzhennya/ekonomika/ahrarnyy-sektorukrayiny-u-2023-rotsi-skladovi-stiykosti-problemy-ta.
- Pan, Y., Zhang, S., & Zhang, M. (2024). The impact of entrepreneurship of farmers on agriculture and rural economic growth: Innovation-driven perspective. Innovation and Green Development, 3(1), article number 100093. doi: 10.1016/j.igd.2023.100093.
- Papadopoulos, G., Arduini, S., Uyar, H., Psiroukis, V., Kasimati, A., & Fountas, S. (2024). Economic and environmental benefits of digital agricultural technologies in crop production: A review. Smart Agricultural Technology, 8, article number 100441. doi: 10.1016/j.atech.2024.100441.
- Pavlenko, M., Kovalenko, V., Pikovska, O., & Tonkha, O. (2025). Productivity of binary crops under the application of different cultivation technology elements. Plant and Soil Science, 16(1), 61-73. doi: 10.31548/plant1.2025.61.
- Pisante, M., Stagnari, F., & Grant, C.A. (2012). Agricultural innovations for sustainable crop production intensification. Italian Journal of Agronomy, 7(4), article number e40. doi: 10.4081/ija.2012.e40.
- Reddy, R. (2022). Innovations in agricultural machinery: Assessing the impact of advanced technologies on farm efficiency. Journal of Artificial Intelligence and Big Data, 3(1), 29-48. doi: 10.31586/jaibd.2023.1156.
- Shah, K.K., Modi, B., Pandey, H. P., Subedi, A., Aryal, G., Pandey, M., & Shrestha, J. (2021). Diversified crop rotation: An approach for sustainable agriculture production. Advances in Agriculture, 2021(1), article number 8924087. doi: 10.1155/2021/8924087.
- Shahini, E., & Shtal, T. (2023). Assessment of the level of competitiveness of Ukrainian agricultural holdings in international markets. Ekonomika APK, 30(6), 45-56. doi: 10.32317/2221-1055.202306045.
- Shmatkovska, T., Dziamulych, M., Vavdiiuk, N., Kutsai, N., & Polishchuk, V. (2021). Economic efficiency of the land resource management by agricultural producers in the system of their non-current assets analysis: A case study of the agricultural sector of Ukraine. Scientific Papers Series “Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development”, 21(2), 577-588.
- State Service of Ukraine on Food Safety and Consumer Protection. (n.d.). List of foreign certification bodies. Retrieved from https://dpss.gov.ua/bezpechnist-harchovih-produktiv-ta-veterinarna-medicina/perelikorganiv-inozemnoyi-sertifikaciyi.
- State Statistics Service of Ukraine. (n.d.). Statistical collection “Agriculture of Ukraine”. Retrieved from https:// www.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/Arhiv_u/07/Arch_sg_zb.htm.
- Struminska, O., Kurta, S., Shevchuk, L., & Ivanyshyn, S. (2014). Biopolymers for seed presowing treatment. Chemistry and Chemical Technology, 8(1), 81-88. doi: 10.23939/chcht08.01.081.
- Takacs-Gyorgy, K. (2012). Economic aspects of an agricultural innovation – precision crop production. Applied Studies in Agribusiness and Commerce, 6(1-2), 51-59. doi: 10.19041/APSTRACT/2012/1-2/6.
- Usigbe, M J., Asem-Hiablie, S., Uyeh, D.D., Iyiola, O., Park, T., & Mallipeddi, R. (2023). Enhancing resilience in agricultural production systems with AI-based technologies. Environment, Development and Sustainability, 26(9), 21955-21983. doi: 10.1007/s10668-023-03588-0.
- Xie, Y., Yao, R., Wu, H., & Li, M. (2025). Digital economy, factor allocation, and resilience of food production. Land, 14(1), article number 139. doi: 10.3390/land14010139.
- Xing, Y., Chen, M., & Wang, X. (2025). Enhancing water use efficiency and fruit quality in jujube cultivation: A review of advanced irrigation techniques and precision management strategies. Agricultural Water Management, 307, article number 109243. doi: 10.1016/j.agwat.2024.109243.
- Yaheliuk, S., Fomych, М., & Rechun, O. (2024). Global market trends of grain and industrial crops. Commodity Bulletin, 17(1), 134-145. doi: 10.62763/ef/1.2024.134.