Kateryna Vasylkovska

This study examines the current state and future prospects of viticulture and winemaking in Ukraine in the context of global challenges. It notes that the potential of domestic agricultural production extends far beyond the cultivation of grain and industrial crops, and that viticulture and winemaking can be of strategic importance to the export economy. Two key factors driving the industry’s transformation are identified: climate change, which is causing vineyards to expand northward and westward, and European integration processes, which promote the harmonization of quality standards and the modernization of production. The historical roots of Ukrainian winemaking date back to the Trypillian culture. The article analyzes the impact of Russia’s military aggression, which has led to catastrophic consequences for the southern regions: the destruction of such iconic enterprises as “Chateau Prince Trubetskoy” and “Artwinery,” the loss of unique collections, and the devastation of hundreds of hectares of vineyards. However, despite the risks of war, the study highlights the resilience of the industry, the emergence of new wine-growing regions in central and western Ukraine, and the growing interest in indigenous grape varieties. Research into growing conditions and expanding the presence of Ukrainian wines on the global market is a pressing task for strengthening the country’s identity and economic recovery

Кліматичні зміни безпосередньо впливають на продовольчу безпеку, оскільки спричиняють частіші посухи, довготривалі періоди спеки, нерівномірні опади та екстремальні погодні явища, що знижують врожайність основних культур і підвищують ризик втрати продукції. Ефективним рішенням є застосування цифорових та космічних технологій, які дозволяють проводити супутниковий моніторинг стану сільськогосподарських рослин та вирішувати важливі агротехнічні задачі. Цифрова трансформація аграрного виробництва зробила супутникові дані доступними, але їх інтерпретація все ще залишається викликом. Нормалізований відносний індекс рослинності – це нормалізований вегетаційний індекс, що широко використовується в дистанційному зондуванні для кількісної оцінки стану рослинності на основі відбивної здатності у ближній інфрачервоній (NIR) та червоній (RED) частинах спектра. NDVI дає числову оцінку ступеню фотосинтетичної активності рослин оцінити різницю поглинутого та відбитого спектрів. Метою кількісна оцінка міжрічної варіабельності індексу NDVI в межах одного поля з урахуванням вирощуваної культури, попередника, системи обробітку ґрунту та погодних умов. Методи. В основу дослідження покладено системний підхід, у межах якого використовували загальноприйняті наукові методи абстрактного та логічного аналізу, синтезу, аналогії, порівняння та узагальнення наукових даних у сфері точного землеробства. Використано наукові праці та матеріали періодичних видань в аграрній сфері для узагальнення інформації. Результати. Отримані дані про перебіг технологічних процесів, включаючи дані про ріст сільськогосподарських культур, моніторинг вологості ґрунту, наявність шкідників і попередження про їх появу, а також прогнозування врожайності. Традиційні методи управління та аналізу земельних ресурсів є достатньо трудомісткими, а крім того іноді важко надати актуальну інформацію про різні зміни у землекористуванні. Отримано мультиспектральну інформацію із високою роздільною здатністю, що робить управління землекористування більш економічно ефективним. Вплив елементів технології вирощування на врожайність відіграє незамінну роль в управлінні ростом і розвитком сільськогосподарських культур, а прогнозування врожайності є одним з важливих фундаментальних елементів забезпечення продовольчої безпеки. Традиційні методи прогнозування врожайності зазвичай передбачають доволі складне відбирання проб, що не тільки призводить до значних витрат людських і матеріальних ресурсів у практичному застосуванні, але й не досить ефективним. Висновки. Індекс вегетації є одним із ключових інструментів сучасного точного землеробства. В умовах сучасної України, при зміні кліматичних умов, коли погодні коливання суттєво впливають на розвиток рослин. Індекс вегетації є інструментом ранньої діагностики проблем, основа точного землеробства, спосіб зменшення ризиків у посушливих умовах та допоміжним показником для прогнозу врожайності. В умовах кліматичних змін для Лісостепу України його використання стає не просто корисним, а стратегічно необхідним.

Topicality. Maize (Zea mays L.) is a leading crop with high starch content (70–75 %), which determines its significant potential for bioethanol production. Given the unstable moisture conditions in the Steppe region of Ukraine, there is a pressing need to improve agricultural practices aimed at increasing yield and the starch and bioethanol output per unit area. Purpose. To develop the fundamental parameters of bio-adaptive maize cultivation technology and determine their impact on grain yield, starch and bioethanol output per unit area in the Steppe of Ukraine. Methods. The primary research method is field trials, with supplementary methods including laboratory testing, calculation, and mathematical statistics (analysis of variance and correlation analysis). The research was conducted in the Steppe zone of Ukraine during the period of 2007–2017. Results. The influence of primary tillage systems, methods of crop residue utilization, fertilisation, predecessors, sowing dates, and plant density on the productivity of maize agrocenoses was established. Moldboard plowing to a depth of 25–27 cm ensured the highest grain yield (6.72–6.90 t/ha), starch output (4.76–4.81 t/ha), and bioethanol output (294–297 dal/ha), while shallow disk tillage and direct sowing reduced these indicators by 5–41 %. The predecessor significantly affected the crop's adaptability: the highest grain yield, starch, and bioethanol outputs were achieved after soybean, whereas coarse-fibered predecessors better compensated for tillage minimization. Early sowing dates (April 15), and optimal plant density (45,000–60,000 plants/ha) ensured the maximum realization of the production potential of maize hybrids Adevey, LG3350, LG3475. An organo-mineral fertilisation system supplemented with microbial preparations stabilised the starch and bioethanol output per unit area. The results confirm that optimizing technological factors improves the efficiency of grain maize cultivation and bioethanol production. Conclusions. Moldboard plowing and an organo-mineral fertilisation system provided the maximum yield, starch and bioethanol output. Tillage minimization reduced productivity by 5–41 %. Higher results were obtained with soybean as a predecessor, combined with early sowing and a plant density of 45,000–60,000 plants/ha. Maximum efficiency was achieved through a combination of an optimal predecessor, moldboard plowing, organo-mineral fertilisation, adaptive hybrid composition, and optimal sowing parameters. Key words: soil tillage, predecessors, organo-mineral fertilisation system, sowing dates, plant density, starch, alcohol.

The article focuses on determining the power requirements of the actuator for an original centrifugal pneumatic sieve separator. The research was conducted on a laboratory test bench using the К50 measuring complex. During the study, the functional relationships between the total power consumption of the separator actuator and the power required for seed movement along the sieve were established as functions of the grain mixture velocity along the sieve (V=11.7–19.6 m/s) and the specific grain mixture feed rate for three crops – wheat, oat, and sunflower (qF=9.6–41.6 kg/m2s). The results showed that the energy intensity of separation for wheat and oat grain mixtures is nearly identical, whereas that for sunflower is lower. At the same time, the influence of the grain mixture velocity on power consumption exceeds the effect of specific feed rate by approximately one order of magnitude. It was determined that the total power consumption of the separator actuator ranges from N = 100–192 W during the separation of wheat and oat grain mixtures and from N = 98–178 W during sunflower separation within the specified velocity and feed rate ranges. The power required for seed movement along the sieve varies from Nn = 7–84 W for wheat and oat grain mixtures and from Nn = 5–70 W for sunflower. In addition, a decrease in the rate of power increase with rising specific feed rate was observed, indicating the presence of interparticle interactions within the material layer during separation.

In the conditions of risky farming, which has recently become characteristic of northern and central Ukraine, growing moisture-demanding vegetable crops is quite a challenging task. Similar problems are also common in southern Europe, where changing climatic conditions are causing farmers to face challenges in agricultural production, and vertical farming offers opportunities to solve the problems of both land scarcity and unstable yields. In areas of risky farming, vegetable crops are mainly grown using various irrigation methods. The use of drip irrigation, injection irrigation and elements of hydroponics is a key component of the technological process of growing vegetable crops. The aim of the work is to select the optimal elements of plant cultivation technology in a portable, compact and easy-to-maintain NFT hydroponic installation, which would ensure high product quality and plant yield through the use of phytomatrices with emitting elements and a nutrient solution based on biological preparations. An experimental portable hydroponic NFT installation has been developed for growing vegetable and berry crops using phytomatrices with red and blue LED emitting elements in a 4:1 ratio for additional lighting. Research was conducted on the effect of the concentration of the EM 5 microbiological preparation when treating seeds before planting, the effect of air temperature and nutrient solution temperature, and the effect of nutrient solution concentration on the growth parameters of Ruthan basil plants. Thus, the proposed technological solutions in the improved portable hydroponic NFT installation and the use of the microbial preparation EM 5 make it possible to give seeds a reliable start for better germination and growth, reduce the time to maturity, increase plant mass and the number of leaves on them during pre-sowing treatment. Optimisation of the air temperature and nutrient solution also contributes to an increase in the studied indicators and improvement of their quality characteristics. An increase in the concentration of the nutrient solution provides plants with additional constant nutrition and improves their growth characteristics.

For different crops, the parameters of the feeding area in the early stages of development are determined by the sowing rate and the method of placing seeds in the furrow. Violation of the uniformity of sowing causes heterogeneity of germination conditions and assimilation space, which leads to a decrease in field germination and, as a final result, to a decrease in crop productivity. The process of placing seeds in the soil is the final stage of sowing, during which the interaction of the seed with the soil environment begins, which ensures the modification of its physiological state and creates the conditions for its germination. Therefore, the task of the coulter is to place the seed in the furrow in a high-quality manner in order to ensure its further germination. The purpose of this article is to analyze the existing designs of coulters for row crop seeders, their role in creating a single-seed flow of seeds into the furrow, and to find ways to eliminate their shortcomings and improve their advantages. When choosing a coulter for a row crop seeder, it is important that its design meets agrotechnical requirements and the specific soil and climatic conditions of the farm. The main types of coulters are analyzed: double-disc coulters that form a V-shaped furrow, anchor (claw) coulters that form a U-shaped furrow, combined (disc-anchor) coulters that form a T-shaped furrow, flat and spherical disc coulters (inclined discs) that form a U or V furrow. To select a coulter for sowing row crops, an analysis of the functional capabilities of different types of sunflowers was carried out. For the soil and climatic conditions of the Stup region of Ukraine, it is most appropriate to choose combined disc-anchor coulters with a sharp angle of entry into the soil, which can be equipped with a retaining heel.

У статті досліджується важливе питання підвищення продуктивності кропу сорту Алігатор в умовах краплинного зрошення, характерних для зони Північного Степу України, зокрема в Кіровоградській області.Мета. Визначити вплив мікробіологічного препарату ЕМ Агро на показники росту, розвитку та накопичення зеленої маси кропу сорту Алігатор в умовах краплинного зрошення для розробки екологічно безпечної технології підвищення продуктивності пряно-ароматичних культур. Методи. Польові досліди проводили протягом 2023–2024 років на базі Центральноукраїнського національного технічного університету на чорноземі типовому важкосуглинковому. Дослід закладено методом рандомізованих блоків у чотирикратній повторності з площею облікової ділянки 10 м². Схема досліду включала п’ять варіантів: контроль (краплинне зрошення), обробка насіння розчином ЕМ Агро (1:1000), обробка насіння + одноразове підживлення (1:500), обробка насіння + дворазове підживлення, триразове підживлення через систему зрошення. Використовували систему краплинного зрошення з підтриманням вологості ґрунту на рівні 80–85 % НВ. Проводили біометричні вимірювання, визначали урожайність, якісні показники продукції (вміст сухої речовини, аскорбінової кислоти, ефірних олій, нітратів).Статистичну обробку здійснювали методом дисперсійного аналізу. Результати. Застосування препарату ЕМ Агро забезпечило статистично достовірне покращення всіх біометричних показників. Найефективнішим виявився варіант з обробкою насіння та дворазовим підживленням, який забезпечив збільшення висоти рослин до 30,1 см (приріст 24,4 %), кількості листків до 17,3 шт./рослину (39,5 %), діаметра розетки до 24,2 см (30,8 %) та маси рослини до 23,8 г (41,7 %) порівняно з контролем. Максимальну урожайність зеленої маси 240,5 г/м² отримано при оптимальній схемі застосування, що на 70,1 г/м² або 41,1 % перевищує контроль.Покращились якісні характеристики: вміст сухої речовини збільшився на 20,9 %, аскорбінової кислоти на 29,4 %, ефірних олій на 50 %. Важливим є зниження вмісту нітратів на 23,4 %, що підвищує екологічну безпечність продукції. Економічний аналіз показав найвищу рентабельність додаткових витрат 687,6 % при чистому прибутку 6,12 грн/м². Висновки. Мікробіологічний препарат ЕМ Агро у поєднанні з краплинним зрошенням створює синергетичний ефект, значно підвищуючи продуктивність та якість зеленої маси кропу. Оптимальною є схема з обробкою насіння (1:1000) та дворазовим підживленням (1:500) на 10-й і 25-й дні після сходів.Технологія є високорентабельною та екологічно безпечною, що дозволяє рекомендувати її для широкого впровадження у виробництво зеленної продукції.

This article presents the results of theoretical and experimental studies on the sowing process of small-seeded crops using a selective seeder equipped with an electromechanical sowing apparatus with adjustable structural parameters. Particular attention is given to improving the uniformity of seed distribution in the flow, which is critical in breeding seed production where accuracy and consistency of sowing directly affect the quality of field research and the reliability of breeding outcomes. The study employs a comprehensive approach that includes numerical modeling of seed flow in the STAR-CCM+ software environment, analytical substantiation of the influence of the guiding surface inclination angle β and divergence angle γ on the throughput of the apparatus, as well as experimental verification of the obtained data. As a result, second-order two-factor regression models were constructed to assess the dependence of the variation coefficient of throughput capacity on changes in the structural parameters of the sowing apparatus. The proposed technical solutions reduce the coefficient of variation to minimal values, ensuring high accuracy and uniformity of seed delivery into the sowing channels. This, in turn, improves early plant development, reduces interplant competition, and enhances the efficiency of using breeding material. The research findings have practical significance for improving the design of seeders intended for research and breeding purposes and can be implemented in the operations of agricultural research institutions. Additionally, the research identifies the optimal operating parameters of the electromechanical sowing apparatus that ensure stable seed flow under varying vibration conditions and seed sizes typical for small-seeded crops. The results of parametric optimization indicate that adjusting the rotor speed and the amplitude of oscillation of the guiding surface allows maintaining a consistent seed trajectory and minimizing losses during dosing. The implementation of the developed model in experimental prototypes demonstrated improvement in the uniformity of seed distribution compared to conventional mechanical systems, confirming the efficiency of the proposed design solutions for high-precision sowing technologies.

У статті досліджується важливе питання підвищення продуктивності кропу сорту Алігатор в умовах, характерних для богарного сільського господарства зони Північного Степу України, зокрема в Кіровоградській області. Метою дослідження було вивчення та обґрунтування оптимальних агротехнічних методів, включаючи використання мікробіологічної підготовки ЕМ Агро в різних дозах та варіантах ширини міжрядь, для максимізації утворення зеленої маси культури. Актуальність роботи пояснюється збільшенням попиту на зелену продукцію, необхідність підвищення рентабельності його виробництва в умовах обмежених водних ресурсів та пошуку екологічно безпечних методів інтенсифікації врожаю. Методи. Дослідження проводилось в умовах відкритого ґрунту, що імітують богарні умови зони Північного Степу України. Дослід мав багатофакторну схему, яка включала вісім варіантів по три повторення та площу облікової ділянки 1 м². Дослід включав контрольні варіанти без застосування добрив та варіантів із застосуванням мікробіологічного препарату ЕМ Агро у дозах 3, 4 та 5 л/га. Вивчався також вплив двох варіантів ширини міжрядь: 15 см і 30 см.Під час вегетаційного періоду проводилися регулярні спостереження та вимірювання ключових агробіологічних показників. Зокрема, оцінювали польову схожість насіння (%), висоту рослин (см) на різних стадіях розвитку, масу однієї рослини (г), площу листкової поверхні (см²) та врожайність зеленої маси (т/га). Отримані дані підлягали статистичній обробці за допомогою загальноприйнятих методів дисперсійного аналізу для виявлення надійності відмінностей між варіантами. Результати. Отримані дані чітко показали значний позитивний вплив мікробіологічного препарату ЕМ Агро на всі досліджувані показники росту та розвитку кропу. Виявлено значне збільшення показника схожесті насіння у варіантах з застосуванням ЕМ Агро, що забезпечує оптимальну врожайність культур. Рослини, оброблені препаратом, показали більш інтенсивний ріст, який проявлявся у більших значеннях висоти рослин кропу, значному збільшенні середньої маси однієї рослини та площі листкової поверхні порівняно з варіантами контролю. Найвища продуктивність рослин кропу і, як наслідок, загальний вихід зеленої маси, зафіксована із застосуванням ЕМ Агро в дозі 5 л/га. Варіанти з шириною міжряддя 15 см показували більш високу врожайність порівняно з шириною в 30 см. Найвищі показники врожайності, що перевищують 20 т/га, були досягнуті у варіанті з внесенням ЕМ Агро 5 л/га та шириною міжряддя 15 см. Висновки. Проведені дослідження виявили високу ефективність мікробіологічного препарату ЕМ Агро у підвищенні продуктивності кропу сорту Алігатора в богарних умовах Північного Степу України. Використання препарату сприяє кращому проростанню насіння, посилення процесів росту, збільшення біомаси однієї рослини та загального виходу зеленої маси. Оптимальна норма застосування мікробіологічного препарату ЕМ Агро для цих умов становить 4 л/га. Крім того, підтверджується доцільність використання ширини міжрядь 15 см для максимізації врожаю. Результати підкреслюють перспективу інтеграції біологічних препаратів у технології вирощування зелених культур для забезпечення стійкого та екологічно чистого сільськогосподарського виробництва в умовах зміни клімату та...