Irrigation systems as a factor in increasing productivity in agricultural regions of Ukraine

Abstract

The research relevance is determined by the need to analyse the efficiency of irrigation systems in the agricultural regions of Ukraine against the background of increasing climate change and moisture deficit, which affect the stability of agricultural production. The study aimed to determine the impact of irrigation on the productivity of major crops (sunflower, wheat and winter rape) and to assess the economic efficiency of introducing irrigation technologies in arid regions of Ukraine. The study used agronomic and economic methods of analysis. The irrigation efficiency was determined by comparing crop yields under different water supply regimes. The cost-effectiveness assessment included an analysis of the costs of installing and operating irrigation systems concerning the increase in yields and product quality. The study determined that the use of irrigation increased the yield of sunflower by 28–48%, winter wheat by 15–25%, and rapeseed by 25–35%. Optimal water supply contributed to an increase in the protein and gluten content of wheat grain and an increase in the oil level of rapeseed. An analysis of the economic efficiency of irrigation showed that the payback period depended on the type of system: drip irrigation provided the highest yield increase with minimal water consumption, while sprinklers required higher operating costs. Irrigation was substantial in increasing crop productivity in the arid regions of Ukraine. Adaptive irrigation technologies, including automated water management systems, proved to be the most effective. The introduction of modern irrigation methods will help optimise the water balance of soils, reduce the negative impact of drought and increase the economic profitability of agricultural production.

Актуальність дослідження зводиться до необхідності аналізу ефективності зрошувальних систем в аграрних регіонах України на фоні посилення змін клімату та дефіциту вологи, що впливають на стабільність сільськогосподарського виробництва. Метою дослідження було визначити вплив зрошення на продуктивність основних сільськогосподарських культур (соняшника, пшениці та ріпаку озимих) та оцінити економічну ефективність впровадження зрошувальних технологій у посушливих регіонах України. У дослідженні використовувалися агрономічні та економічні методи аналізу. Визначення ефективності зрошення здійснювалося шляхом порівняння врожайності культур за різних режимів водозабезпечення. Оцінка економічної ефективності включала аналіз витрат на встановлення та експлуатацію зрошувальних систем у співвідношенні до приросту врожайності та підвищення якості продукції. Було встановлено, що застосування зрошення дозволило підвищити врожайність соняшника на 28–48 %, пшениці озимої – на 15–25 %, а ріпаку – на 25–35 %. Оптимальне водозабезпечення сприяло збільшенню вмісту білка та клейковини у зерні пшениці, а також підвищенню рівня олії в насінні ріпаку. Аналіз економічної ефективності зрошення показав, що термін окупності залежав від типу системи: краплинне зрошення забезпечувало найвищий приріст врожайності при мінімальних витратах води, тоді як дощувальні установки потребували більших експлуатаційних витрат. Зрошення відіграло важливу роль у підвищенні продуктивності сільськогосподарських культур у посушливих регіонах України. Найбільш ефективними виявилися адаптивні технології зрошення, що включали автоматизовані системи управління водними ресурсами. Впровадження сучасних методів зрошення сприятиме оптимізації водного балансу ґрунтів, зменшенню негативного впливу посухи та підвищенню економічної рентабельності агровиробництва.