Стаття

Отримано 14.05.2025

Доопрацьовано 20.08.2025

Прийнято 30.09.2025

Взято з Том 29, № 3, 2025

Сторінки 35 -47

Haleeva, A., Hruban, V., Horbunov, M., & Ruzhniak, M. (2025). Integration of modern land reclamation equipment into the system of precision agriculture using MZURI technology in the south of Ukraine. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 29(3), 35-47. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/3.2025.35

Інтеграція сучасної меліоративної техніки в систему точного землеробства за технологією MZURI в умовах півдня України

Антоніна Галєєва Василь Грубань Максим Горбунов Марек Ружняк

Мета дослідження полягала у вивченні можливостей підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва на півдні України шляхом використання сучасної меліоративної техніки у поєднанні з технологією точного землеробства для покращення водного режиму ґрунтів і стійкості агроекосистем. У дослідженні застосовано експериментальний підхід із варіацією обробітку ґрунту та зрошення, визначенням фізико-водних властивостей ґрунту, розвитку кореневої системи й стану рослин, урожайності, ресурсних витрат і економічних показників для комплексної оцінки ефективності агротехнологій. Встановлено, що стрічковий обробіток ґрунту, польова система точного обробітку з рядковим розташуванням рослин, у поєднанні з краплинним зрошенням Netafim Uniram забезпечував найвищу вологість ґрунту на 0-20 та 20-40 см (28 та 24 м3 /га), знижував щільність ґрунту до 1,26 г/см3 і підвищував капілярну вологоємність до 27 м3 /га. Глибина кореневої системи досягала 110  см, а нормалізований різницевий вегетаційний індекс становив 0,82. Урожайність сягала 10,8 т/га, ефективність використання води (WUE) – 3,09 кг/м3 , чистий прибуток – 21 тис. грн/га, рентабельність – 62 %. Варіант з використанням польової системи точного обробітку з рядковим розташуванням рослин та точного дощування Bauer Rainstar E показав урожайність 10,5 т/га, що дещо нижче максимального результату, проте перевищувало показник контролю. Польова система точного обробітку з рядковим розташуванням рослин без меліорації дала урожайність 9,5 т/га, тоді як традиційне зрошення (контроль) демонструвало найнижчі результати – 8,9 т/га. Дані засвідчили, що інтеграція стрічкового обробітку з сучасними системами зрошення підвищує продуктивність і економічну ефективність кукурудзи

посушливі умови; зрошення; урожайність; водозбереження; енерговитрати
  1. Abioye, A.E., Abidin, M.S., Mahmud, M.S., Buyamin, S., Mohammed, O.O., Otuoze, A.O., Oleolo, I., & Mayowa, A. (2023). Model based predictive control strategy for water saving drip irrigation. Smart Agricultural Technology, 4, article number 100179. doi: 10.1016/j.atech.2023.100179.
  2. 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.
  3. Andrews, S.S., Karlen, D.L., & Cambardella, C.A. (2004). The soil management assessment framework: A quantitative soil quality evaluation method. Soil Science Society of America Journal, 68(6), 1945-1962. doi: 10.2136/sssaj2004.1945.
  4. Biluk, I., Shareyko, D., Fomenko, A., Savchenko, O., Hruban, V., & Havrylov, S. (2020). Adaptive control in complete electric drives. In Proceedings of the 25th IEEE international conference on problems of automated electric drive. Theory and practice (pp. 1-4). Kremenchuk: IEEE. doi: 10.1109/PAEP49887.2020.9240856.
  5. Branca, G., Arslan, A., Paolantonio, A., Grewer, U., Cattaneo, A., Cavatassi, R., Lipper, L., Hillier, J., & Vetter, S. (2021). Assessing the economic and mitigation benefits of climate-smart agriculture and its implications for political economy: A case study in Southern Africa. Journal of Cleaner Production, 285, article number 125161. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.125161.
  6. Bwambale, E., Abagale, F.K., & Anornu, G.K. (2022). Smart irrigation monitoring and control strategies for improving water use efficiency in precision agriculture: A review. Agricultural Water Management, 260, article number 107324. doi: 10.1016/j.agwat.2021.107324.
  7. Convention on Biological Diversity. (1992). Retrieved from https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf.
  8. Cuaran, J., & Leon, J. (2021). Crop monitoring using unmanned aerial vehicles: A review. Agricultural Reviews, 42(2), 121-132. doi: 10.18805/ag.R-180.
  9. Djalilov, A.U., Gayipov, I.K., Kenesbaev, R.K., Abdunabiyev, Z., Saidov, A., & Axmedov, M. (2022). Development of automated intelligent drip irrigation system. Galaxy International Interdisciplinary Research Journal, 10(5), 828-841.
  10. El-Hendawy, S., Alsamin, B., Mohammed, N., Al-Suhaibani, N., Refay, Y., Alotaibi, M., Tola, E., & Mattar, M.A. (2022). Combining planting patterns with mulching bolsters the soil water content, growth, yield, and water use efficiency of spring wheat under limited water supply in arid regions. Agronomy, 12(6), article number 1298. doi: 10.3390/agronomy12061298.
  11. Fu, X., & Niu, H. (2023). Key technologies and applications of agricultural energy internet for agricultural planting and fisheries industry. Information Processing in Agriculture, 10(3), 416-437. doi: 10.1016/j.inpa.2022.10.004.
  12. Getahun, S., Kefale, H., & Gelaye, Y. (2024). Application of precision agriculture technologies for sustainable crop production and environmental sustainability: A systematic review. The Scientific World Journal, 2024(1), article number 2126734. doi: 10.1155/2024/2126734.
  13. Hailu, B., & Mehari, H. (2021). Impacts of soil salinity/sodicity on soil-water relations and plant growth in dry land areas: A review. Journal of Natural Sciences Research, 12(3). doi: 10.7176/JNSR/12-3-01.
  14. Haque, S.J., Hossain, S., & Billah, M.M. (2025). Precision agriculture through remote sensing and GIS: Advancing sustainable farming and climate resilience. American Journal of Smart Technology and Solutions, 4(1), 30-36. doi: 10.54536/ajsts.v4i1.4418.
  15. Havrysh, V., Kalinichenko, A., Sadovoy, O., & Hruban, V. (2021). A hybrid power supply with variable speed drive for automatically move irrigation equipment: Margin of feasibility. In Proceedings of the 20th IEEE international conference on modern electrical and energy systems (pp. 1-4). Kremenchuk: IEEE. doi: 10.1109/ MEES52427.2021.9598589.
  16. Hruban, V., Panfilova, A., Galeeva, A., & Khramov, M. (2025). Optimisation of structural parameters of rotary tillage units to increase the stability of operation under the influence of variable loads. Machinery & Energetics, 16(1), 65-80. doi: 10.31548/machinery/1.2025.65.
  17. Huang, J., Jiang, D., Deng, Y., Ding, S., Cai, C., & Huang, Z. (2021). Soil physicochemical properties and fertility evolution of permanent gully during ecological restoration in granite hilly region of south China. Forests, 12(4), article number 510. doi: 10.3390/f12040510.
  18. Hydrometeorological centre of the Black and Azov seas. (n.d.). Retrieved from http://hmcbas.od.ua/.
  19. Jiménez, A.F., Cárdenas, P.F., & Jiménez, F. (2022). Intelligent IoT-multiagent precision irrigation approach for improving water use efficiency in irrigation systems at farm and district scales. Computers and Electronics in Agriculture, 192, article number 106635. doi: 10.1016/j.compag.2021.106635.
  20. Li, M., Ali, S., Hussain, S.A., Khan, A., & Chen, Y. (2024). Diverse tillage practices with straw mulched management strategies to improve water use efficiency and maize productivity under a dryland farming system. Heliyon, 10(8), article number e29839. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e29839.
  21. Lu, Y., Liu, M., Li, C., Liu, X., Cao, C., Li, X., & Kan, Z. (2022). Precision fertilization and irrigation: Progress and applications. AgriEngineering, 4(3), 626-655. doi: 10.3390/agriengineering4030041.
  22. Padhiary, M., Kumar, R., & Sethi, L.N. (2024). Navigating the future of agriculture: A comprehensive review of automatic all-terrain vehicles in precision farming. Journal of The Institution of Engineers (India): Series A, 105(3), 767-782. doi: 10.1007/s40030-024-00816-2.
  23. Petrukha, N., Demydonok, I., & Hubanov, O. (2024). Ethical aspects of bioeconomy in post-war reconstruction projects in Ukraine. Economics, Finance and Management Review, 4(20), 4-17. doi: 10.36690/2674-5208-20244-4-17.
  24. Pulido-Moncada, M., Katuwal, S., Kristensen, J.B., & Munkholm, L.J. (2021). Effects of bio-subsoilers on subsoil pore-system functionality: Case study with intact soil columns. Geoderma, 385, article number 114897. doi: 10.1016/j.geoderma.2020.114897.
  25. Rozewicz, M., Grabinski, J., & Wyzinska, M. (2024). Effect of strip-till and cultivar on photosynthetic parameters and grain yield of winter wheat. International Agrophysics, 38(3), 279-291. doi: 10.31545/intagr/188352.
  26. Seyar, M.H., & Ahamed, T. (2024). Optimization of soil-based irrigation scheduling through the integration of machine learning, remote sensing, and soil moisture sensor technology. In T. Ahamed (Ed.), IoT and AI in agriculture: Smart automation systems for increasing agricultural productivity to achieve SDGs and society 5.0 (pp. 275-299). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-97-1263-2_18.
  27. Sha, Y., Liu, Z., Hao, Z., Huang, Y., Shao, H., Feng, G., Chen, F., & Mi, G. (2024). Root growth, root senescence and root system architecture in maize under conservative strip tillage system. Plant and Soil, 495, 253-269. doi: 10.1007/s11104-023-06322-x.
  28. Shahab, H., Naeem, M., Iqbal, M., Aqeel, M., & Ullah, S.S. (2025). IoT-driven smart agricultural technology for real-time soil and crop optimization. Smart Agricultural Technology, 10, article number 100847. doi: 10.1016/j. atech.2025.100847.
  29. Shebanin, V., Drobitko, A., Panfilova, A., & Ruzhniak, M. (2025). Assessment of the economic efficiency of growing winter wheat using the resource-saving Mzuri-ProTil technology. Scientific Horizons, 28(3), 54-67. doi: 10.48077/scihor3.2025.54.
  30. Taye, G., Tesfaye, S., Van Parijs, I., Poesen, J., Vanmaercke, M., van Wesemael, B., Guyassaa, E., Nyssen, J., Deckers, J., & Haregeweyn, N. (2024). Impact of soil and water conservation structures on the spatial variability of topsoil moisture content and crop productivity in semi-arid Ethiopia. Soil and Tillage Research, 238, article number 105998. doi: 10.1016/j.still.2023.105998.
  31. Tretiak, A., Tretiak, В.М., Priadka, T., Kapinos, N., Hunko, L., Tretiak, R., & Tretiak, N. (2024). Protection of lands in Ukraine: Scientific and management solutions in the conditions of military actions. Land Management, Cadastre and Land Monitoring, 1, 19-34.
  32. Yang, Y., Yang, Y., Han, S., Li, H., Wang, L., Ma, Q., Ma, L., Wang, L., Hou, Z., Chen, L., & Li Liu, D. (2023). Comparison of water-saving potential of fallow and crop change with high water-use winter-wheat – summer-maize rotation. Agricultural Water Management, 289, article number 108543. doi: 10.1016/j.agwat.2023.108543.