Економіка і управління бізнесом

Мінімізація ризику зниження врожайності сільськогосподарських культур через оптимізацію внесення добрив

М. Гарбут, А. Валієв, О. Балан
Завантажити статтю
Анотація

У статті розкрито важливість урожайності сільськогосподарських культур у контексті двох основних факторів: зростання чисельності населення та, відповідно, зростаючих загроз продовольчій безпеці. Наведено й обґрунтовано й низку інших факторів, які зумовлюють необхідність підвищення врожайності сільськогосподарських культур у сучасних умовах господарювання. У рамках аналізу останніх досліджень і публікацій за тематикою дослідження проаналізували підходи науковців і практиків щодо збільшення врожайності сільськогосподарських культур і мінімізації її зниження. У рамках основної частини дослідження коротко проаналізовано і окреслено тенденції щодо використання добрив в Україні та світі. Представлено динаміку використання мінеральних добрив в українському аграрному секторі впродовж 2017-2022 рр. Акцентовано, що якісне, ефективне і оптимальне внесення добрив при вирощуванні сільськогосподарських культур є особливо актуальним як загалом у світі в умовах сучасного господарювання, так і зокрема для українського агробізнесу в умовах сучасних ризиків. Без перебільшення в системі управління аграрних підприємств, які займаються вирощуванням сільськогосподарських культур, питання врожайності й внесення добрив є ключовими в сучасних умовах господарювання. Представлено економіко-математичне моделювання щодо оптимізації використання добрив для підвищення врожайності зернових культур на прикладі виробничої діяльності ПрАТ «Зернопродукт МХП». У рамках моделювання увагу зосередили на трьох культурах: пшениці, кукурудзі на зерно і ячмені. Для побудови моделі було введено систему змінних і систему обмежень для моделі. У результаті моделювання отримали економіко-математичну модель оптимізації внесення добрив при вирощуванні зернових культур у ПрАТ «Зернопродукт МХП», за результатами якої розробили оптимальний план розподілу добрив для вказаного підприємства та отримали змодельований темп приросту врожайності основних сільськогосподарських культур у ПрАТ «Зернопродукт МХП»

Ключові слова

мінімізація ризику; оптимізація; урожайність сільськогосподарських культур; нішеві культури; агробізнес; система управління підприємством

ЦИТУВАТИ
Harbut, M., Valiyev, A., & Balan, O. (2024). Minimization of the risks of agricultural crops yield decrease. Economics and Business Management, 15(2), 43-57. https://doi.org/10.31548/economics15(2).2024.041
Використані джерела

[1] Vozhehova, R.A., & Dymov, O.M. (2016). The use of fertilizers as a guarantee of preserving soil fertility and sustainable development of agricultural production. Tavrian Scientific Herald, 96, 21-31.
Retrieved from https://www.tnv-agro.ksauniv.ks.ua/archives/96_2016/6.pdf. 

[2] Zernoproduct MHP. (2024). Retrieved from https://www.mhp.com.ua/uk/prat-zernoprodukt-mkhp.   

[3] Kernasiuk, Yu. (2024). Problems and prospects of the domestic industry and market of mineral fertilizers.
Retrieved from https://agro-business.com.ua/agro/ekonomichnyi-hektar/item/29182-problemy-i-perspektyvy-vitchyznianoi-industrii-ta-rynku-mineralnykh-dobryv.html. 

[4] Kernasiuk, Yu. (2022). Fertilizer market: Global shortages intensify. Retrieved from https://www.growhow.in.ua/svitove-silske-hospodarstvo-i-dobryva/.

[5] Mirzoieva, T.V., & Harbut, M.A. (2022). Regarding innovation management in today’s conditions. In Materials of the I international scientific and practical conference ‘Globalisation and development of innovation systems: trends, challenges, prospects’(p. 134).  Retrieved from https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u375/materiali_konferenciyi_3_4_11_2022_dbtu_0.pdf.

[6] Horvath, D.P., Clay, S.A., Swanton, C.J., Anderson, J.V., & Chao, W.S. (2023). Weed-induced crop yield loss: a new paradigm and new challenges. Trends and Plant Science, 28(5), 567-582.  doi: 10.1016/j.tplants.2022.12.014. 

[7] Gamayunova, V., Khonenko, L., Baklanova, T., Kovalenko, O., &  Pilipenko, T. (2020). Modern approaches to use of the mineral fertilizers preservation soil fertility in the conditions of climate change. Scientific Horizons, 23(2), 89-101. doi: 10.33249/2663-2144-2020-87-02-89-101. 

[8] Hatfield, J.L., & Prueger, J.H. (2015). Temperature extremes: Effect on plant growth and development. Weather and Climate Extremes, 10(A), 4-10.

[9] Kornhuber, K., Lesk, C., Schleussner, C.F., Jägermeyr, J., Pfleiderer, P., & Horton, R.M. (2023). Risks of synchronized low yields are underestimated in climate and crop model projections. Nature Communications, 14, article number 3528. doi: 10.1038/s41467-023-38906-7. 

[10] Laidig, F., Feike, T., Klocke, B., et al. (2022). Yield reduction due to diseases and lodging and impact of input intensity on yield in variety trials in five cereal crops. Euphytica, 218, article number 150. doi: 10.1007/s10681-022-03094-w. 

[11] Leng, G. (2019). Uncertainty in assessing temperature impact on U.S. maize yield under global warming: The role of compounding precipitation effect. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124(12), 6238-6246. doi: 10.1029/2018JD029996. 

[12] Lesk, C., Rowhani, P.,  &  Ramankutty, N. (2016). Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature, 529, 84-87. doi: 10.1038/nature16467.   

[13] Madadgar, S., Kouchak, A., Farahmand, A., & Davis, S.J. (2017). Probabilistic estimates of drought impacts on agricultural production. Geophysical Research Letters, 44(15), 7799-7807. doi: 10.1002/2017GL073606.

[14] Matiu, M., Ankerst, D.P., & Menzel, A. (2017). Interactions between temperature and drought in global and regional crop yield variability during 1961–2014. PLoS One, 12(5), p. 0178339. doi: 10.1371/journal.pone.0178339. 

[15] Kinnunen, P., Heino, M., Sandström, V., Taka, M., Ray, D.K., &  Kummu, M. (2022). Crop yield loss risk is modulated by anthropogenic factors. Earths Future, 10(9), p. 2021EF002420. doi: 10.1029/2021EF002420. 

[16] Peltonen-Sainio, P., & Jauhiainen, L. (2019). Risk of low productivity is dependent on farm characteristics: How to turn poor performance into an advantage. Sustainability, 11(19), article number 5504. doi: 10.3390/su11195504. 

[17] Peña-Gallardo, M., Vicente-Serrano, S.M., Quiring, S., Svoboda, M., Hannaford, J., Tomas-Burguera, M., Martín-Hernández, N., Domínguez-Castro, F., & el Kenawy, A. (2019). Response of crop yield to different time-scales of drought in the United States: Spatio-temporal patterns and climatic and environmental drivers. Agricultural and Forest Meteorology, 264, 40-55. doi: 10.1016/j.agrformet.2018.09.019. 

[18] Puma, M.J., Bose, S., Chon, S.Y., & Cook, B.I. (2015). Assessing the evolving fragility of the global food system. Environmental Research Letters, 10(2), article number 024007. doi: 10.1088/1748-9326/10/2/024007. 

[19] Korav, S., Dhaka, A.K., Ram Singh, R., Premaradhya, N. & Reddy, C. (2018). A study on crop weed competition in field crops. Journal Pharmacognosy Phytochemistry, 7(4), 3235-3240.

[20] Feng, S., Hao, Z., Zhang, Xu., & Hao, F. (2021). Changes in climate-crop yield relationships affect risks of crop yield reduction. Agricultural and Forest Meteorology, 304–305, article number 108401. doi: 10.1016/j.agrformet.2021.108401. 

[21] Tandzi N., L., & Mutengwa, Sh.Ch. (2019). Factors affecting yield of crops. Agronomy – climate change & food security. London: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.90672.   

[22] Osborne, T. (2016). The case for crop yield modelling in risk management. Retrieved from https://www.linkedin.com/pulse/case-crop-yield-modelling-risk-management-tom-osborne.

[23] Wang, F., Zhan, C., & Zou, L. (2023). Risk of crop yield reduction in China under 1.5 °C and 2 °C global warming from CMIP6 models. Foods, 12(2), article number 413. doi: 10.3390/foods12020413.