СІЛЬСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО 4.0 ТА ЙОГО РОЛЬ У ПОДОЛАННІ ГЛОБАЛЬНИХ ВИКЛИКІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ РИНКУ ЗЕРНОВИХ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

СІЛЬСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО 4.0 ТА ЙОГО РОЛЬ У ПОДОЛАННІ ГЛОБАЛЬНИХ ВИКЛИКІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ РИНКУ ЗЕРНОВИХ

14.11.2022 20:43

[2. Економічні науки]

Автор: Хорошун Олександр Ігорович, здобувач PhD, Київський національний економічний університет імені Вадима Гетьмана», м. Київ, Україна


Розвиток глобальної агропродовольчої системи відбувається під впливом соціально-економічного, інституційного та технологічного імперативів. Проте, окрему увагу хочеться зосередити саме на останньому, оскільки трансформації агропродовольчої системи, що відбуваються під впливом інновацій мають вирішальне значення для забезпечення продовольчої безпеки, особливо з огляду на обмеженість природних ресурсів, зростання кількості населення та зміни клімату. У світлі цього, використання переваг четвертої промислової революції у поєднанні з інноваціями у сфері селекції набувають важливого значення для вирішення зазначених викликів. У країнах з розвиненою економікою та сільськогосподарською діяльністю широко розповсюдження набувають здобутки четвертої промислової революції (концепція Industry 4.0, яка була вперше впроваджена у 2011 р. на Ганноверському ярмарку) [7]. Індустрія 4.0 включає залучення робототехніки, повністю автономних систем, безпілотної автотехніки, віртуальної реальності тощо. Вона визначає новий рівень в організації та управлінні всім ланцюжком створення вартості у життєвому циклі продуктів і виробничих систем. Індустрія 4.0 ґрунтується на таких основних складових як Інтернет речей (IoT), ГІС (географічні інформаційні системи), Штучний інтелект (AI) [13]. Інтернет речей (IoT) – це мережева система в Інтернеті, де розумні пристрої, які спілкуються один з одним за допомогою датчиків, можуть активувати деякі операції, використовуючи цю інформацію. ГІС описується як системи збору даних на основі геолокації, із подальшою імплементацією результатів щодо вироблення управлінських рішень. Штучний інтелект (AI) має багато визначень, квінтесенцією яких є тлумачення його як системи моделювання, розробленої людиною та імітуючи її розум. Він складається з навчання системи різноманітним алгоритмам, надання свого роду здатності міркувати та підвищувати надійність результату за допомогою порівняльних даних шляхом постійного живлення системи комплексними даними. За допомогою цього підходу механізми прийняття рішень розвиваються та прискорюються.

Серед ключових факторів, які до 2030 р. дозволять досягти зростання виробництва зернових можна виділити наступні:

- збільшення врожайності, внаслідок покращення та доступності сортів насіння; 

- підвищення ефективності використання ресурсів; 

- удосконалення сільськогосподарських методів. 

Однак, не дивлячись на те, що глобальний попит та пропозиція на зернові є більшою мірою збалансованими протягом останніх десятиліть, існує ряд викликів, серед яких можна виділити: постійне скорочення посівних площ на душу населення, застійний приріст виробництва, збільшення харчових вимог, зменшення запасів зерна, збільшення населення та монополістична структура в торгівлі зерном [12] що викликані такими глобальними проблемами як: зміна клімату; дефіцит природних ресурсів; демографічне зростання; обмежений доступ до нових технологій та брак інвестицій; зростання екологічних проблем. 

Самозабезпечення зерновими є одним з ключових питань продовольчої безпеки, як у розрізі окремих країн, так і світу в цілому. Зміна клімату поступово впливає на врожайність, з одного боку збільшуючи вегетаційний період, з іншого боку, призводить до збільшення засух та повеней, шкідників тощо, та призводить до зміщення та зменшення посівних площ, що в свою чергу вимагає швидкої адаптації від фермерів в бік зміни вирощуваних культур або методів обробки зерна. Відповідно до одного з найбільш популярних сценаріїв зміни клімату RCP8.5, зниження продуктивності земель може сягнути 25% [16].  Згідно зі згаданим сценарієм найбільші втрати, у фізичному вимірі, зазнають провідні виробники зерна, зокрема: США, Китай, Індія, Росія, Індонезія та Бразилія. Підвищення температури повітря та викидів вуглекислого газу може призвести до підвищення врожайності деяких культур у деяких регіонах. Проте, щоб це відбулось, також має бути дотриманий баланс поживних речовин, вологість ґрунту, наявність та доступність води та інші умови. Зміни в частоті та тяжкості посух і повеней можуть створити проблеми для фермерів і загрожувати продовольчій безпеці.

Очікується, що до 2050 року населення світу досягне 9,1 мільярдів осіб і для їх забезпечення буде потрібно близько 70% додаткового виробництва продуктів харчування [4, 6, 12]. Питома вага зростання населення припадає на країни, що розвиваються, деякі з яких уже стикаються з проблемами голоду та відсутністю продовольчої безпеки. Це, в свою чергу, призведе до зростання попиту на продовольство, і обумовлює необхідність ефективного використання природних ресурсів, зокрема зменшення екологічних проблем, спричинених втратою поживних речовин, деградацією ґрунтів, зміною клімату та іншими пов’язаними з цим факторами. Базові сценарії показують, що ціни на зернові, зокрема, кукурудзу, рис і пшеницю будуть зростати, а кількість людей, яким загрожує голод у країнах, що розвиваються, зросте з більше, ніж 800 млн. до понад 1 мільярда людей до 2050 року.

Дана ситуація викликає потребу у сталому виробництві, що задовольнить попит на зернові, не поглиблюючи екологічні проблеми. Так, наприклад, 80% глобального знищення лісів пояснюється перетворенням цих площ на сільськогосподарські угіддя. Тобто збільшення населення, як наслідок попиту на зернові, стимулюватиме ще більшу вирубку лісів, що в свою чергу негативно впливає на всю екосистему, змінюючи флору і фауну територій і навіть клімат. Цього можна запобігти внаслідок підвищення урожайності зерна без залучення нових посівних площ, зокрема за рахунок виведення нових генетичних сортів, ключовими характеристиками яких є висока урожайність та адаптивність, збільшення здатності протистояти хворобам, бур’янам та зростання ефективності поглинання поживних речовин. Практично доведено, що найкращої урожайності досягають генетичні сорти, в порівнянні з чистими сортами. Інформація та знання набуті в цій галузі мають бути відкритими та доступними для всіх зацікавлених сторін, залучених до виробництва зернових, щоб забезпечити їх стале виробництво [11]. 

Однак, поряд з проблемою дефіциту природних ресурсів, існують і вагомі проблеми у ланцюгах постачань. Приблизно одна третина виробленої їжі (близько 1,3 млрд. т.) вартістю близько 1 трлн. доларів США щороку втрачається протягом усього ланцюга постачань: від збирання до споживання [1, 5]. Серед основних причин таких втрат: псування їжі, втрата якісних характеристик та поживних речовин, життєздатності насіння та комерційні витрати [2]. Проте, варто зазначити, що розмір втрат та етапи на яких вони найбільше відбуваються для різних культур та економік буде значно відрізнятись. Так, наприклад, у країнах що розвиваються найбільші втрати продукції відбуваються на етапі збирання та зберігання врожаю, через брак знань, використання застарілих або невідповідних технологій та порушення умов зберігання або в цілому недосконалу інфраструктуру зберігання. У розвинених країнах, навпаки, велика частина продовольства втрачається на останніх етапах ланцюга постачань і відома як «харчові відходи», тоді як на етапі збирання та зберігання втрати є мінімальними, через використання новітніх технологій та ефективних методик. За даними Всесвітнього економічного форуму у 2021 р., близько 17% світового виробництва харчових продуктів було втрачено, до того ж 61% відходів належить домогосподарствам, 26% – припадає на сферу громадського харчування та 13% – на роздрібну торгівлю [15]. На сільськогосподарські товари, зокрема, зернові, коренеплоди, фрукти та овочі припадає приблизно 19%, 20% і 44% втрат відповідно [5, 10]. За калорійністю найбільшу питому вагу складають втрати у зернових культурах (53%) [9]. Зернові культури, такі як пшениця, рис і кукурудза, є найбільш споживаними культурами в світі і є основними продуктами харчування в більшості країн, що розвиваються. Мінімізація втрат у ланцюгах постачання дозволить зміцнити продовольчу безпеку, зменшити необхідність у розширенні посівних площ, що вагомо впливає на екологічну безпеку, розвивати інфраструктуру сіл та покращити добробут фермерських господарств. 

Так, наприклад, втрати на початку ланцюгу постачань, зокрема, у питанні зберігання, можна вирішити за допомогою сучасних технологій, модернізації інфраструктури та удосконалення методів зберігання. Подібні заходи, згідно з дослідженнями проведеними Всесвітньою продовольчою програмою, дозволяють скоротити втрати до 98% [3]. Крім скорочення втрат, підвищення ефективності методів зберігання та покращення стану відповідної інфраструктури, а також її доступність, дозволить фермерам не продавати велику кількість зерна задешево, а збувати за більш вигідними цінами.

Використання роботизованих систем, складних технологій, датчиків температури та вологості, аерофотознімків та технологій GPS в сільському господарстві, дозволяють вести точне землеробство, покращити якість врожаю, дозволять фермам бути більш прибутковими, ефективними, безпечними та екологічно чистими. Однак, варто відмітити, що внаслідок пандемії Covid-19 розвиток ринку зазнав певного уповільнення, коли виробничі підрозділи тимчасово зупинялися через запровадження карантину, що, у свою чергу, призвело до значного скорочення виробництва сільськогосподарського обладнання та потреб споживачів у ньому [8]. З іншого боку, брак робочої сили під час пандемії призвів до нарощення використання програмних засобів та технологічного обладнання, наприклад, дистанційних датчиків, які дозволяли контролювати ситуацію з урожаєм. Маючи необхідну інформацію про погодні умови, властивості ґрунту та добрива, які можуть вплинути на загальний урожай, фермери можуть контролювати свої поля та досягати оптимального врожаю за допомогою інструментів, заснованих на сільськогосподарських технологіях. 

Підсумовуючи вищезазначене слід відмітити, що існує ряд глобальних викликів, пов’язаних зі зміною клімату, дефіцитом природних ресурсів, демографічним зростанням, обмеженим доступом до нових технологій та браком інвестицій, зростанням екологічних проблем, що мають безпосередній вплив на розвиток ринку зернових культур та становлять загрозу продовольчій безпеці. Поряд з тим, четверта промислова революція, інструментарій якої активно використовуються у сільському господарстві, дозволяє нівелювати існуючі виклики або значно зменшити їх негативний вплив.

Список використаних джерел:

1. Aulakh J., Regmi A., Fulton J.R. Estimating post-harvest food losses: Developing a consistent global estimation framework. Proceedings of the Agricultural & Applied Economics Association’s 2013 AAEA & CAES Joint Annual Meeting: Washington.  4–6 August. 2013

2. Boxall R.A. Post-harvest losses to insects. A world review. 2001. №48. Р. 137–152. doi: 10.1016/S0964-8305(01)00076-2. 

3. Costa S.J. Reducing Food Losses in Sub-Saharan Africa (Improving Post-Harvest Management and Storage Technologies of Smallholder Farmers) UN World Food Programme: Kampala, Uganda: 2014. 

4. Godfray H.C.J., Beddington J.R., Crute I.R. Food security: The challenge of feeding 9 billion people. Science. 2010. 327. Р. 812–818. doi: 10.1126/science.1185383. 

5. Gustavsson J., Cederberg C., Sonesson U. Global Food Losses and Food Waste. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2011

6. Hodges R.J., Buzby J.C., Bennett B. Postharvest losses and waste in developed and less developed countries. Opportunities to improve resource use. 2011. № 149. Р. 37–45. doi: 10.1017/S0021859610000936. 

7. Hugo Valin et al. The future of food demand: Understanding differences in global economic models,Agricultural Economics, January 2014, Volume 45, Number 1, ст. 51–67

8. Industry 4.0 in agriculture: Focus on IoT aspects. Digital Transformation Monitor. 2017. URL: https://ati.ec.europa.eu/sites/default/files/2020-07/Industry%204.0%20in%20Agriculture%20-%20Focus%20on%20IoT%20aspects%20%28v1%29.pdf.

9. Kumar D., Kalita P.  Reducing Postharvest Losses during Storage of Grain Crops to Strengthen Food Security in Developing Countries. Foods. 2017. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5296677/#B13-foods-06-00008.

10. Lipinski B., Hanson C., Lomax J., Kitinoja L., Waite R., Searchinger T. Installment 2 of “Creating a Sustainable Food Future” Reducing Food Loss and Waste. World Resource Institute; Washington, DC, USA: 2013. Working Paper.

11. Olugbire O. Global utilisation of cereals: sustainability and environmental issues. 2021. Vol. 20. № 1. URL: https://www.ajol.info/index.php/as/article/view/204947

12. Parfitt J., Barthel M., Macnaughton S. Food waste within food supply chains. Quantification and potential for change to 2050. 2010. №365 Р. 3065–3081. doi: 10.1098/rstb.2010.0126. 

13. Smart farming-precision agriculture technologies and practices. Articl. 2020. URL: https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1130185

14. Song-Soo L. Global grain trades: Challenges and opportunities. Journal of Rural Development 27. 2004. P 153 – 175

15. The world’s food waste problem is bigger than we thought - here’s what we can do about it. URL: https://www.weforum.org/agenda/2021/03/global-food-waste-solutions/

16. Wei T., Zhang T., Cui X., Glomsrod S., Potential influence of climate change on grain self‐sufficiency at the country level considering adaptation measures. Earth's Future. 2019. URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019EF001213

___________________


Науковий керівник: Циганкова Тетяна Михайлівна, доктор економічних наук, професор, завідувач кафедри міжнародної торгівлі і маркетингу, Київський національний економічний університет імені Вадима Гетьмана», м. Київ, Україна

Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення