Оцінка вуглецевого балансу вирощування промислових конопель в Україні та їх вплив на досягнення вуглецевої нейтральності

Ірина Грузінська
Завантажити статтю Читати статтю

Анотація

Метою дослідження було визначення кліматичного потенціалу промислових конопель як інструменту секвестрації вуглецю та оцінка їх внеску у досягнення вуглецевої нейтральності аграрного сектору України. У роботі застосовано системний аналіз сучасних наукових досліджень, аналіз офіційних статистичних даних щодо площ вирощування промислових конопель, а також елементи підходу оцінювання повного життєвого циклу для ідентифікації джерел викидів у технологічному ланцюгу вирощування. Для кількісної оцінки кліматичного ефекту розроблено розрахункову модель «цифрового двійника» конопляного поля площею один гектар для типових ґрунтово-кліматичних умов Лісостепу України. На основі моделювання «цифрового двійника» конопляного поля та розрахункових параметрів сформовано три сценарії секвестрації вуглецю: низький, середній та високий, що відображають мінімальні, середні та максимальні показники урожайності біомаси. Встановлено, що за низького, середнього та високого сценаріїв потенційні обсяги поглинання становлять відповідно близько 15,5, 16,5 та 24,75 тонн CO₂ з 1 га за один вегетаційний період. Водночас прямі викиди CO₂ від спалювання дизельного пального для обробітку поля у базовій моделі вирощування оцінено на рівні близько 0,421 тонн CO₂/га, що свідчить про суттєве переважання процесів секвестрації над агротехнологічними викидами. За низького сценарію обсяг поглинання перевищує прямі викиди приблизно у 36,8 рази, за середнього – приблизно у 38 разів, а за високим – у 58,8 раз. Сценарне моделювання, яке розроблено на основі офіційних статистичних даних щодо площ вирощування промислових конопель, засвідчило, що навіть за невеликих посівних площ вирощування промислових конопель показує позитивну динаміку у досягненні цілі декарбонізації та підвищення ролі сільського господарства у національному вуглецевому балансі. Практична цінність дослідження полягає у можливості використання отриманих результатів для обґрунтування програм вуглецевого фермерства, інтеграції промислових конопель у кліматичну політику та планування розвитку переробної інфраструктури

Ключові слова

декарбонізація сільського господарства; секвестрація; зміна клімату; біомаса; сценарне моделювання

  1. Ahmed, A.T.M.F., Islam, Z., Mahmud, S., Sarker, E., & Islam, R. (2022). Hemp as a potential raw material toward a sustainable world: A review. Heliyon, 8(1), article number e08753. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e08753.
  2. Akbarian-Saravi, N., Sowlati, T., & Milani, A.S. (2025). Cradle-to-gate life cycle assessment of hemp utilization for biocomposite pellet production: A case study with data quality assurance process. Cleaner Engineering and Technology, 27, article number 101027. doi: 10.1016/j.clet.2025.101027.
  3. Amaducci, S., Scordia, D., Liu, F.H., Zhang, Q., Guo, H., Testa, G., & Cosentino, S.L. (2015). Key cultivation techniques for hemp in Europe and China. Industrial Crops and Products, 68, 2-16. doi: 10.1016/j.indcrop.2014.06.041.
  4. Arehart, J.H., Nelson, W.S., & Srubar, W.V. (2020). On the theoretical carbon storage and carbon sequestration potential of hempcrete. Journal of Cleaner Production, 266, article number 121846. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.121846.
  5. Bošković, I., & Radivojević, A. (2023). Life cycle greenhouse gas emissions of hemp-lime concrete wall constructions in Serbia: The impact of carbon sequestration, transport, waste production and end of life biogenic carbon emission. Journal of Building Engineering, 66, article number 105908. doi: 10.1016/j.jobe.2023.105908.
  6. Campiglia, E., Gobbi, L., Marucci, A., Rapa, M., Ruggieri, R., & Vinci, G. (2020). Hemp seed production: Environmental impacts of Cannabis sativa L. agronomic practices by life cycle assessment (LCA) and carbon footprint methodologies. Sustainability, 12(16), article number 6570. doi: 10.3390/su12166570.
  7. Cortés, J.G., Ryu, B.R., Pauli, C., Barroso, L.R., & Park, S.-H. (2024). Industrial applications of hemp fiber in Europe and evolving regulatory landscape. Journal of Natural Fibers, 21(1), article number 2435047. doi: 10.1080/15440478.2024.2435047.
  8. Drozd, O.M., Shuvar, A.M., & Shuvar, N.B. (2025). Scientific substantiation of the realization of the potential of industrial crops in agrotechnologies of the Forest-Steppe of Ukraine (review). Agrarian Innovations, 30, 69-77. doi: 10.32848/agrar.innov.2025.30.10.
  9. European Commission. (n.d.a). Hemp. Retrieved from https://agriculture.ec.europa.eu/farming/crop-productions-and-plant-based-products/hemp_en?utm.
  10. European Commission. (n.d.b). The European Green Deal. Retrieved from https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en.
  11. Regulation (EU) 2021/1119 of the European Parliament and of the Council “Establishing the Framework for Achieving Climate Neutrality and Amending Regulations (EC) No 401/2009 and (EU) 2018/1999 (‘European Climate Law’)”. (2021, June). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2021/1119/oj/eng.
  12. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2021). The state of the world’s land and water resources for food and agriculture: Systems at breaking point. Retrieved from https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/ecb51a59-ac4d-407a-80de-c7d6c3e15fcc/content.
  13. Hemp CBD Business Plans. (2026). Hemp CBD legalization world map: January 2026 Updated. Retrieved from https://hempcbdbusinessplans.com/hemp-legalization-world-map/.
  14. Intergovernmental Panel on Climate Change. (2019). Climate change and land: An IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. Retrieved from https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2019/11/SRCCL-Full-Report-Compiled-191128.pdf.
  15. Laiko, H. (2023). Record yield of stalks and fiber of Glukhivski 51 or Industrial hemp for the bioeconomy. Institute of Bast Crops, National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine. Retrieved from https://surl.li/dvhflg.
  16. Law of Ukraine No. 3528-IX “On Amendments to Certain Laws of Ukraine on the State Regulation of the Circulation of Cannabis Plants (Cannabis)”. (2023, December). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/en/3528-20#Text.
  17. Madden, S.M., Ryan, A., & Walsh, P. (2022). A systems thinking approach investigating the estimated environmental and economic benefits and limitations of industrial hemp cultivation in Ireland from 2017-2021. Sustainability, 14(7), article number 4159. doi: 10.3390/su14074159.
  18. Meffo Kemda, M., Marchi, M., Neri, E., Marchettini, N., & Niccolucci, V. (2024). Environmental impact assessment of hemp cultivation and its seed-based food products. Frontiers in Environmental Science, 12, article number 1342330. doi: 10.3389/fenvs.2024.1342330.
  19. Michels, M., Brinkmann, A., & Mußhoff, O. (2025). Economic, ecological and social perspectives of industrial hemp cultivation in Germany: A qualitative analysis. Journal of Environmental Management, 389, article number 126117. doi: 10.1016/j.jenvman.2025.126117.
  20. Mishchenko, S., & Laiko, I. (2024). Breeding and genetic innovations in hemp cultivation and their methodological support: Directions, achievements, and prospects. In Scientific support for the development of hemp cultivation in the 21st century (pp. 34-63). Sumy: Tsoma S.P. doi: 10.48096/monograph.2024.34-63.
  21. Nazari, F., & Woods, D. (2025). Environmental life cycle assessment of hemp-based thermal insulation: From agricultural growth to manufacturing in the United States. Journal of Cleaner Production, 506, article number 145509. doi: 10.1016/j.jclepro.2025.145509.
  22. Nykoliuk, O., & Sych, K. (2025). Industrial hemp production and processing: Current state, trends, and challenges. Kyiv School of Economics. Retrieved from https://kse.ua/wp-content/uploads/2025/04/Hemp-EU-1.0-Eng.pdf.
  23.  Pawar, A., Sagan, V., Alifu, H., Tamang, K.R., Bagnall, G.C., Gul, C., Shrestha, N., Lopes, F.A., Topp, C.N., & Valliyodan, B. (2026). A novel approach to estimate total carbon accounting for below and above-ground carbon content of industrial hemp with UAV LiDAR and hyperspectral data fusion. Smart Agricultural Technology, 13, article number 101897. doi: 10.1016/j.atech.2026.101897.
  24. Roik, M.V., Kravchuk, V.I., Kvak, V.M., & Borivskyi, A.F. (2024). Study of the principles and strategic directions of cultivation and use of industrial hemp in Ukraine. Bioenergy, 1, 4-7. doi: 10.47414/be.2024.no1.pp4-7.
  25. Schluttenhofer, C., & Yuan, L. (2017). Challenges towards revitalizing hemp: A multifaceted crop. Trends in Plant Science, 22(11), 917-929. doi: 10.1016/j.tplants.2017.08.004.
  26. Shen, Z., Tiruta-Barna, L., & Hamelin, L. (2022). From hemp grown on carbon-vulnerable lands to long-lasting bio-based products: Uncovering trade-offs between overall environmental impacts, sequestration in soil, and dynamic influences on global temperature. Science of The Total Environment, 846, article number 157331. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.157331.
  27. State Statistics Service of Ukraine. (n.d.). Dataset explorer. Retrieved from https://stat.gov.ua/uk/explorer?md5=4d81b063981cf07b29c77e0c2a15426c.
  28. Suardi, A., Bravo, I., Beni, C., Papetti, P., & Rana, R.L. (2024). Carbon footprint of hemp and sunflower oil in southern Italy: A case study. Ecological Indicators, 160, article number 111786. doi: 10.1016/j.ecolind.2024.111786.
Gruzinska, I. (2026). Assessment of the carbon balance of industrial hemp cultivation in Ukraine and its impact on achieving carbon neutrality . Scientific Horizons, 29(1), 79-88. https://doi.org/10.48077/scihor1.2026.79