DOI
Available at (PDF):
УДК 631.11.1

Низьковуглецева система аграрного виробництва у Лівобережному Лісостепу України 

Ю.О. Тараріко1, академік НААН, докт. с.-г. наук, Ю.В. Сорока2 , канд. с.-г. наук, Г.І. Личук3, канд. с.-г. наук, с.н.с.
1 Інститут водних проблем і меліорації НААН, Київ, Україна; 
  https://orcid.org/0000-0001-8475-240X e-mail: urtar@bigmir.net 
2 Інститут водних проблем і меліорації НААН, Київ, Україна; 
  https://orcid.org/ 0000-0001-6228-4131; e-mail: soroka_Yu@bigmir.net  
3 ДУ Національний антарктичний науковий центр МОН України, Київ, Україна; 
  https://orcid.org/ 0000-0002-2579-5036; e-mail: aspirant.nnciz@gmail.com

Анотація. В результаті досліджень встановлено, що для істотного скорочення «карбонового сліду» від отриманої продукції потрібно оптимізувати розподіл виробленої біомаси між продовольством, енергетичною сировиною, ґрунтом та газоподібними втратами. За накопичення в типовій зональній сівозміні Лівобережного Лісостепу 10 т/га сухої речовини рослинної біомаси її доцільно трансформувати у 0,8-1,0 т/га м'ясо-молочних продуктів, 1,3-1,5 т/га олії і цукру, 1,2-1,5 т/га метану та у 0,6-0,8 т/га стабільних гумусових речовин. В процесі такої трансформації половина отриманого під час фотосинтезу органічного вуглецю використовується на потреби біологічної компоненти агроекосистеми, що включає рослини, тварини та мікробний ценоз ґрунту. Виділення частини біомаси на енергетичне забезпечення агротехнологічних процесів супроводжується мінімізацією використання непоновлюваних джерел енергії. Кінцева продукція, що вилучається за межі агроекосистеми  у вигляді жирів, білків і вуглеводів, має переважно вуглецево-кисневий елементарний склад. В результаті формується замкнений цикл макро- і мікроелементів, що поряд із тотальним знезараженням усіх відходів, мінімізує застосування агрохімікатів, виробництво яких також супроводжується надходженням в атмосферу великої кількості парникових газів (ПГ). На прикладі типового для Лівобережного Лісостепу сільськогосподарського підприємства опрацьовано близьку до оптимальної модель аграрного виробництва, синхронізоване і збалансоване функціонування складових якої  забезпечує не тільки високі показники економічної ефективності, але й у перспективі дає змогу отримувати додатковий прибуток від зниження викидів ПГ. Показано, що за формування запропонованої системи аграрного виробництва його прибутковість буде на рівні 3,5 тис. у.о./га, з урахуванням вартості емісійних квот цей показник зросте на 20%. При цьому не враховуються можливості підвищення рівня конкурентоздатності  продукції з коротким карбоновим слідом,  її маркування як органічної та інші переваги. 
Ключові слова: низьковуглецева система аграрного виробництва, агроекосистема, агроресурсний потенціал

Актуальність дослідження. Останнім часом у зв’язку із загостренням проблеми «парникового» ефекту в результаті викидів великої кількості вуглекислого газу, метану та інших газоподібних сполук природні фітоценози та агроекосистеми розглядаються зовсім у новому для них аспекті [1]. Вирощування сільськогосподарських культур, створення високопродуктивних сіножатей і пасовищ, багаторічні насадження культурних рослин, лісорозведення розглядаються як засоби зв’язування або депонування атмосферного вуглецю [2], що дає змогу хоча б частково компенсувати потужні антропогенні викиди СО2 в атмосферу [3, 4]. Зрозуміло, що чим вище активність процесу фотосинтезу і щорічного приросту органічної біомаси, тим значиміший екологічний ефект буде отримано [5]. 
Аналіз стану досліджень та публікацій. Важливе значення мають системи землеробства, що забезпечують накопичення органічної речовини у ґрунті. Водночас, застосування високопродуктивних інтенсивних агротехнологій у землеробстві, зокрема за культивації просапних культур, супроводжується посиленням мінералізаційних процесів у ґрунті, коли розкладу підлягають не тільки рослинні кореневі і післязбиральні рештки, але й накопичені у минулому стабільні гумусові речовини [6-10]. Сучасні системи ведення аграрного виробництва  також передбачають використання значних обсягів антропогенних ресурсів, що супроводжується зростанням прямих та непрямих викидів парникових газів [11, 12]. Прямі викиди пов’язані з використанням безпосередньо протягом технологічних процесів енергоносіїв, що отримуються з непоновлюваних покладів нафти і газу. Непрямі викиди трапляються на попередніх етапах промислового виготовлення агрохімікатів та інших засобів виробництва [13]. За наявності в галузевій структурі сільськогосподарського підприємства розвинутого  тваринницького напрямку відбуваються процеси надходження в атмосферу газоподібних продуктів життєдіяльності тварин [14-15] Відчутна кількість СО2 виділяється з орного шару в результаті вапнування кислих ґрунтових відмінностей [16]. Спрямованість і закономірності складних процесів трансформації вуглецю встановлюються шляхом проведення балансових досліджень його кругообігу в системах аграрного виробництва різних рівнів інтенсифікації [17]. Це дає змогу не тільки розробляти і впроваджувати низьковуглецеві агроекосистеми, але врешті-решт отримувати високоякісні органічні продукти харчування [18,19]. Порядок підготовки, розгляду, схвалення та реалізації подібних проектів викладено у відповідній постанові КМУ [20]. Оцінювати потенціал зростання їх прибутковості від скорочення емісії парникових газів дозволяє аналіз сучасного стану і тенденцій ціноутворення на викиди СО2 у Європі [21].
Метою досліджень є встановлення потенціалу продуктивності зональної сівозміни в Лівобережному Лісостепу та обсяги зв’язування вуглецю атмосфери в основній і побічній продукції рослинництва за органічних та інтенсивних систем землеробства. На прикладі типового для регіону сільськогосподарського підприємства оцінити обсяги скорочення викидів парникових газів за впровадження біоенергетичної системи аграрного виробництва із замкнутим циклом елементів живлення, стабілізацією запасів органічної речовини ґрунту та повним самозабезпеченням власними енергетичними ресурсами. Проаналізувати можливості підвищення прибутковості виробничої діяльності за рахунок вартості емісійних квот за прийнятими в ЄС цінами.
Матеріали і методи досліджень. Для оцінювання потенціалу біопродуктивності чорнозему типового використовували інформаційну базу стаціонарного агротехнічного досліду Полтавської дослідної станції ім. М. І. Вавилова «Вплив систематичного застосування добрив при різних обробітках ґрунту на продуктивність культур польової сівозміни, якість урожаю і родючість ґрунту», що був закладений у 1986 р. [22]. Ґрунт – чорнозем типовий з умістом гумусу 3,5-4,5%, низькою забезпеченістю доступними для рослин сполуками азоту, середньою – фосфору і калію. Культури в сівозміні: кукурудза на силос, пшениця озима, цукрові буряки, ячмінь, горох, пшениця озима, кукурудза на зерно. Розглядалися органічні та інтенсивні системи удобрення, характерні для рослинницької і тваринницької спеціалізації аграрного виробництва: без добрив (К), побічна продукція на добриво (ПП), гній 10 т/га (Гн), ПП+NPK, Гн+NPK. Порівнювалися мілка і комбінована з оранкою під просапні культури системи обробітку ґрунту.
Результати проведених досліджень було проаналізовано та отримано середні показники врожайності культур сівозміни, межі їх коливання за змінних протягом 20 років гідротермічних умов. Також встановлено спрямованість змін параметрів родючості чорнозему типового за довготермінового застосування систем землеробства різних рівнів біологізації та інтенсифікації. Отриману інформацію використовували при моделюванні  перспективних варіантів розвитку Державного підприємства «Дослідне господарство імені 9 січня» Хорольського району Полтавської області з площею орних земель 6900 га. Комп’ютерне багатоваріантне імітаційне моделювання здійснювали за допомогою програмного комплексу «Агроекосистема» [23]. 
Ґрунт – чорнозем типовий з вмістом гумусу 3,0-3,2 %, з низькою забезпеченістю доступними сполуками азоту, підвищеною фосфору і калію, з рН – 6-7. 
Питому частку вуглецю в органічних сполуках визначали за елементарним складом цих сполук. Приймалося, що на 1 т сухої речовини врожаю бобових культур симбіотично фіксується 20 кг біологічного азоту, розміри його несимбіотичної фіксації – 15 кг/га, денітрифікація діючої речовини азотних мінеральних добрив – 15%. Використовували такі коефіцієнти гуміфікації рослинних решток і органічних добрив: пшениці озимої та кукурудзи на зерно – 0,20, цукрових буряків – 0,10, кукурудзи МВС – 0,17, соняшнику – 0,14, гороху – 0,23, ячменю – 0,22, багаторічних трав – 0,25; річні обсяги мінералізації гумусу під багаторічними травами становлять 0,6 т/га, під озимою пшеницею – 1,35, під цукровими буряками – 1,59, під кукурудзою МВС – 1,47, під кукурудзою на зерно – 1,56, під соняшником – 1,39, під горохом – 1,50, під ячменем – 1,23 т/га [24].
Результати досліджень та їх обговорення. Стосовно особливостей гідротермічних умов окремих років врожайність культур досліджуваної сівозміни істотно коливалася з коефіцієнтом варіації на рівні 40%. Середня за роки ведення досліду врожайність кукурудзи на силос на контролі без добрив становить 30 т/га і сягає 40 т/га за органо-мінеральної системи удобрення. Продуктивність посівів пшениці озимої після кукурудзи по зерну на природному фоні родючості складала 2,2 т/га і на удобрених фонах сягала 3,5 т/га із співвідношенням до соломи 1,3-1,4. Вихід коренів цукрових буряків по варіантах удобрення коливався від 25 до 42 т/га з їх співвідношенням до гички 0,4-0,5. Врожайність ячменю ярого залежно від удобрення коливалася від 1,7 до 2,7 т/га із співвідношенням зерна до соломи 1,3, гороху відповідно від 2,4 до 3,0 т/га та співвідношенням 1,1-1,2, пшениці озимої по гороху – від 3,0 до 3,8 т/га та співвідношенням 1,3-1,4, кукурудзи – від 4,7 до 5,5 т/га та співвідношенням зерна до стебел 1,9-2,0. 
Також приймалося, що на кожну тонну основної продукції залишається після кукурудзи на силос - 0,16 т, пшениці озимої - 1,1 т, буряків цукрових -0,04 т, ячменю ярого - 0,9 т, гороху і кукурудзи на зерно – 0,8 т післязбиральних і кореневих решток. З урахуванням того, що вологість зеленої маси кукурудзи, коренів цукрових буряків та їх гички становить 80%, зерна і соломи інших культур – 14 %, загальне накопичення сухої речовини складатиме на фоні без добрив – 8 т/га, за систематичного застосування гною – на рівні 9 т/га, використання на добриво усієї побічної продукції сівозміни і органо-мінеральні системи удобрення забезпечують відповідно 10 та 10,5 т/га (табл. 1).

1. Середня врожайність культур сівозміни та обсяги накопичення сухої біомаси, ц/га
Культури	Продукція	Варіанти досліду	
		К	Гн	Гн+NРК	ПП+N10	ПП+NPK	
кукурудза на силос	основна	307,7	357,5	401,3	382,5	395,3	
пшениця озима	основна	22,0	25,1	34,7	32,0	35,8	
	побічна	27,0	33,2	44,8	46,1	45,5	
цукрові буряки	основна	254,4	313,0	400,5	394,9	415,6	
	побічна	128,2	127,1	185,9	160,0	213,8	
соя	основна	11,6	14,4	17,3	15,1	15,7	
	побічна	15,9	18,5	23,7	21,5	22,2	
ячмінь	основна	17,1	22,0	27,0	26,4	27,0	
	побічна	23,9	27,6	35,3	34,6	35,3	
горох	основна	23,8	26,3	29,6	27,5	28,5	
	побічна	25,1	26,8	31,5	29,2	33,0	
пшениця озима	основна	30,2	34,2	38,5	37,8	38,0	
	побічна	36,7	43,6	48,4	52,0	51,7	
кукурудза на зерно	основна	46,7	52,2	54,5	53,7	54,5	
	побічна	81,2	93,3	94,2	92,3	94,3	
Суха біомаса	основна і побічна	59,8	68,9	80,8	78,6	82,5	
	рослинні рештки	17,6	20,1	23,4	22,5	23,4	
	всього	77,3	89,1	104,2	101,1	105,9	

Для формування системи низьковуглецевого аграрного виробництва потрібно оптимізувати розподіл органічного вуглецю отриманої рослинної біомаси між продовольством, біоенергією, ґрунтом і емісією СО2. Саме таку оптимізацію передбачає біоенергетична виробнича система. ЇЇ впровадження за продуктивності сівозміни 10 т/га сухої біомаси органічної речовини буде трансформуватися у 0,8-1,0 т/га м'ясо-молочних продуктів, 1,3-1,5 т/га олії і цукру, в 0,6-0,8 т/га гумусу та 1,2-1,5 т/га метану. Тобто з отриманої в процесі фотосинтезу органічної речовини більше половини витрачається на функціонування самої агроекосистеми з вивільненням СО2 в атмосферу. Інша частина акумулюється в цінних поновлюваних ресурсах та з надлишком компенсує мінералізовані ґрунтові органічні сполуки. 
Стосовно особливостей різних ґрунтово-кліматичних зон передбачається формування максимально адаптованої галузевої структури з урахуванням специфіки окремих сільськогосподарських підприємств. Вона може включати різні складові, зокрема: зрошення і осушення, високопродуктивні всебічно технічно забезпечені системи землеробства, сучасні тваринницькі комплекси, технологічні процеси із зберігання та глибокої переробки сировини з отриманням цукру, олії, борошно-круп'яної, м'ясо-молочної, овочевої, технічної та іншої продукції, енергогенеруючі станції знезараження усіх відходів із виробництвом максимально насичених макро- та мікроелементами органічних добрив (біогумусу). Їх систематичне застосування дає змогу повертати в кругообіг більшу частину винесених врожаєм із ґрунту макро- і мікроелементів. Адже, за сучасної поширеної практики з безповоротним відчуженням за межі агроекосистем продукції рослинництва весь обсяг винесених із ґрунту поживних речовин потрібно компенсувати енергоємними промисловими мінеральними добривами.
Протягом останніх років подібні системи низьковуглецевого виробництва органічної продукції рослинництва і тваринництва розроблено для низки сільськогосподарських підприємств, зокрема в системі НААН. Одне з них - ДП «ДГ ім. 9 січня» Хорольского району Полтавської області. Шляхом багатоваріантного комп’ютерного моделювання встановлено, що з економічного, екологічного і соціального погляду найбільш перспективним є сценарій комплексного розвитку підприємства, що передбачає збереження свинокомплексу, розширення комплексу ВРХ до 8 тис. ум. гол., монтаж модулів із переробки 100 т на добу молока і 4 т на добу живої ваги свиней і ВРХ, будівництво елеватора на 10 тис. т зерна, цукрового заводу на 200 тис. т коренеплодів, заводу по виробництву  40 т комбікорму на добу, станції з переробки 40 тис. т сухої речовини відходів та сховищ і складів для зберігання готової продукції, кормів, коренів цукрових буряків і органічних добрив  (рис. 1). Орієнтовна вартість такої інфраструктури 37-38 млн у.о. Затрати на виробництво становлять на рівні 11 млн у.о. і включають виробництво, зберігання кормів і утримання тварин, переробку молока і м’яса, виробництво цукру, комбікормів та енергії, зберігання органічних добрив і готової продукції, в т.ч. накладні витрати та ПДВ. Реалізація органічних цукру, олії, продуктів тваринництва, тепло- та електроенергії з урахуванням вартості заощаджених мінеральних добрив дозволить щорічно отримувати 35 млн. у.о., в т.ч. чистий дохід 23-24 млн у.о. із строком окупності капітальних затрат 2 роки. 
Збалансоване функціонування цієї системи аграрного виробництва буде забезпечуватися такою сівозміною: 1 - пшениця озима; 2 - буряки цукрові; 3 - кукурудза на зерно; 4 - кукурудза МВС; 5 - буряки цукрові; 6 -  соняшник; 7 - кукурудза з/к 1/2 + однорічні трави ½; 8 - багаторічні трави (вивідне поле). За впровадження такої сівозміни буде забезпечено повноцінну годівлю тварин, розраховану на досягнення максимальної продуктивності дійного стада. До того ж органічні відходи, зокрема виділення тварин, зіпсовані корми, надлишки малоцінної частини урожаю, щорічно будуть накопичуватися в обсязі 38-40 тис. т сухої речовини. В результаті їх переробки на біогазовій установці можна отримати більше 20 тис. т біогумусу або в перерахунку на гній 75% вологості 80 тис. т із щорічним його внесенням у кількості 12 т/га. За такої системи удобрення баланс азоту буде складати 110%, фосфору – 95% калію - 100% та забезпечуватиметься розширене відтворення гумусного стану ґрунту з щорічним накопиченням 0,5-0,6 т/га органічної речовини.
Загалом такі системи мають наступні переваги над сучасною поширеною виробничою практикою, а саме:
- у єдиному технологічному комплексі оптимально балансується виробництво продуктів харчування, біоенергії, технічної продукції та добрив;
- створюються замкнені цикли макро- й мікроелементів, максимально реалізується потенціал природної азотфіксації, мінімізується застосування агрохімікатів; 
- здійснюється перехід на засади органічного виробництва;
- забезпечується розширене відтворення родючості ґрунту та систематичне підвищення продуктивності ріллі;
- енергетичне самозабезпечення та мінімізація застосування агрохімікатів дозволяє кардинально знизити собівартість продукції, багаторазово збільшити прибутковість виробничої діяльності за коротких термінів окупності капітальних затрат;
- за зростаючого прибутку створюються можливості для динамічного територіального розширення низькокарбонових агроекосистем, постійного вдосконалення й розвитку їх галузевої структури; 
- через оптимізацію сівозмінного фактора, утилізацію й знезараження усіх відходів та зниження агрохімічного навантаження поліпшується екологічний стан довкілля;
- досягається високий рівень зайнятості, матеріального благополуччя та створюються комфортні умови життя для сільського населення;
- формуються умови для посилення розвитку інших галузей вітчизняної економіки, зокрема машинобудування;
- мінімізується вуглецевий слід отриманої продукції.
Щодо останнього положення можна виділити такі основні статті скорочення викидів вуглекислого газу в системі низьковуглецевого аграрного виробництва:
-	 багаторазове використання або рециркуляції біогенних елементів заощаджує витрати пального на виробництво промислових мінеральних добрив та скорочує викиди до 4,1 т/га СО2;
-	 біологічна азотфіксація сягає 70 кг/га, що еквівалентно викидам 0,5 т/га СО2 при виробництві відповідної кількості азотних добрив;
-	 вихід метану становить 1,5 тис. м3/га, що еквівалентно 4,7 т/га СО2 при спалюванні добутого природного газу;
-	 виробництво біодизелю – 200 кг/га, що еквівалентно 0,60 т/га СО2 при спалюванні стандартного дизельного пального;
-	 щорічне накопичення  0,5 т/га гумусу еквівалентно зв’язуванню 0,8 т/га СО2;
-	парниковий ефект від оксиду азоту, що виникає в результаті денітрифікації біля 15% діючої речовини внесених у ґрунт мінеральних добрив,  у 300  вище за  СО2. За даними Держкомстату під урожай 2020 р. було використано близько 100 кг/га техногенного азоту.  Отже скорочення надходження в атмосферу N2O від заощадженого промислового азоту еквівалентно 7,2 т/га СО2.
Отже, порівняно із сучасною практикою, що ґрунтується на виробництві зерна, запропонована для  ДП «ДГ Ім. 9 січня» система аграрного виробництва дасть змогу скоротити викиди від непоновлюваних джерел енергії на 18 т/га СО2. Відомо також, що вартість емісійних квот на європейському ринку складала до 2019 р. 10 євро/т, у 2019-2020 рр. – 25 євро/т,  на початок 2021 р. – більше 50 євро/т та до 2030 р. очікується 100 євро/т викидів умовної тонни СО2 еквіваленту. Отже за цінами 2021 р. за цією статтею можна очікувати надходження 750 у.о./га. Якщо плановий чистий прибуток становитиме 24 млн у.о. або 3,5 тис. у.о./га, то з урахуванням вартості емісійних квот цей показник зросте  на 0,5 млн у.о. до 4,2 тис. у.о./га або майже на 20%. У перспективі сертифікація передбаченого запропонованою для підприємства виробничою системою асортименту продукції як органічної й низьковуглецевої дасть змогу збільшити чистий прибуток у 2 рази.
Висновки. Ефективність сучасних систем землеробства і аграрного виробництва потрібно оцінювати не тільки за параметрами економічної привабливості і доступності отриманої сільськогосподарської продукції, але й за балансом між обсягами зв’язаних у біомасі атмосферних і ґрунтових запасів вуглецю і азоту та викидами у повітря газоподібних сполук цих елементів. Обсяги їх викидів залежать від багатьох чинників, зокрема від рівня інтенсифікації агротехнологій. Оптимізація розподілу отриманої у процесі фотосинтезу рослинної біомаси між продовольством, біоенергією і ґрунтом, а також створення замкнутих циклів поживних речовин дає змогу значною мірою вирішити згадані проблеми. Досягається це шляхом багатоваріантного імітаційного комп’ютерного моделювання перспективних сценаріїв розвитку агроекосистем із наступним формуванням всебічно збалансованої виробничої структури з максимальним використанням наявного внутрішнього агроресурсного потенціалу. У результаті буде забезпечуватися екологічне благополуччя довкілля та вирішення соціальних проблем шляхом кардинального підвищення прибутковості підприємства, зокрема за рахунок вартості емісійних квот на викиди парникових газів, що існують або очікуються в Європі.

Органічне землеробство, 6900 га	
2700 га	1700 га	2500 га	
Кормові
35 т/га зеленої маси 	Цукрові буряки
40 т/га коренеплодів, 16 т/га гички	Зернові
4 т/га зерна, 6 т/га соломи	

Біогазова 
установка
на 38 тис. т сухої маси

тваринництво
1,3 ум.гол. на 1 га ріллі

2130 т
вершки
309 кг/га

1

2700 т
тверді 
сири
391 кг/га

Переробка 
33000 т молока

Переробка 
на комбікорм 
15 тис. т

2

елеватор
10 тис. т зерна

84 тис. т 
добрива*
 12 т/га
N – 84%, Р – 94%
К – 99%

15 тис. т 
солома

Сховища

80 тис. т 
сіно, сінаж, силос

580 т
 М’ЯСО
84 кг/га

Переробка 
цукрових 
буряків 
70 тис. т

3

8300 т 
цукор
1,2 т/га

4

8,6 млн м3 
метан
1250 м3/га т/га

витрати – 11 млн у.о.

– 24 млн. у.о.

Реалізація
35 млн у.о.

Переробка
1160 т живої ваги

600 т
 олія
90 кг/га

Чистий дохід – 24 млн. у.о.

Виробничі витрати – 11 млн. у.о.

             – Трансформація рослинної біомаси
             – Органічні добрива  (гній 75% вологості)       
             – Виробничі витрати
1 – Кісткове борошно   	             –  Зберігання
             –  Переробка
             –  Готова продукція
2	–  Обрат  3 – Меляса  4 - Жом	
*У перерахунку на гній 75% вологості
Рис. 1.  Низьковуглецева  біоенергетична система органічного аграрного виробництва ДП «ДГ ім. 9 січня» НААН

Бібліографія
1.	Blandford, D. and C. Hassapoyannes. (2018).The Role of Agriculture in Global Greenhouse Gas Mitigation,” OECD Papers on Food, Agriculture and Fisheries, No. 112, OECD Publishing, Paris, https:/ /doi.org/10.1787/da017ae2-en.
2.	OECD (2019), Enhancing Climate Change Mitigation through Agriculture, OECD Publishing, Paris, https://dx.doi.org/10.1787/e9a79226-en.
3.	Eory, V. et al. (2017), Evidence review of potential climate change mitigation measures in Agriculture, Forestry, Land Use and Waste, https://www.gov.scot/publications/evidencereview-potential-wider-impacts-climate-change-mitigation-options-agriculture/pages/7/.
4.	Tian, H. et al. (2016), “The terrestrial biosphere as a net source of greenhouse gases to the atmosphere”, Nature, Vol. 531, Issue 7593, Springer Nature, London, pp. 225-232.
5.	Fellmann, T. et al. (2018), “Major challenges of integrating agriculture into climate change mitigation policy frameworks”, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, Vol. 23/3, pp. 451-468, http://dx.doi.org/10.1007/s11027-017-9743-2.
6.	Govers, G.; Merckx, R.; van Oost, K.; van Wesemael, B. Soil Organic Carbon Management for Global Benefits: A Discussion Paper.In Proceedings of the Workshop organised by the Scientific and Technical Advisory Panel of the Global Environmental Facility ‘Soil Organic Carbon Benefits: A Scoping Study’, Nairobi, Kenia, 10–12 September 2012.
7.	Kuzyakov, Y.; Horwath, W.R.; Dorodnikov, M.; Blagodatskaya, E. Review and synthesis of the effects of elevated atmospheric CO2 on soil processes: No changes in pools, but increased fluxes and accelerated cycles. Soil Biol. Biochem. 2019, 128, 66–78. [CrossRef]
8.	Carlson, K. et al. (2016), “Greenhouse gas emissions intensity of global croplands”, Nature  Climate Change, Vol. 7/1, pp. 63-68, http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3158.
9.	Amundson, R. and L. Biardeau (2018), “Opinion: Soil carbon sequestration is an elusive climate mitigation tool”, PNAS, Vol. 115/46, pp. 11652-11656, https://doi.org/10.1073/pnas.1815901115.
10.	Bossio, D. et al. (2020), “The role of soil carbon in natural climate solutions”, Nature Sustainability, Vol. 3, pp. 391-398, https://doi.org/10.1038/s41893-020-0491-z. 
11.	Wollenberg, E. et al. (2016), “Reducing emissions from agriculture to meet the 2oC target”, Global Change Biology, Vol. 22, Issue 12, Wiley Online, pp. 3859-3864, 
12.	Valin H. et al. (2013), “Agricultural productivity and greenhouse gas emissions: Trade-offs or synergies between mitigation and food security?”, Environmental Research Letters, Vol. 8, No. 3, IOP Science, Bristol and Philadelphia, http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/8/3/035019.
13.	Технологічні карти вирощування сільськогосподарських культур: монографія /Л.М. Тіщенко та ін. / за ред. Л.М. Тіщенка /Харк. нац. техн. ун-т с.-г. ім. Петра Василенка.  Харків : ХНТУСГ, 2015. 273 с.
14.	Havlík, P. et al. (2014), “Climate change mitigation through livestock system transitions”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 111/10, pp. 3709-3714, http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1308044111.
15.	Herrero, M. et al. (2016), Greenhouse gas mitigation potentials in the livestock sector, Nature Publishing Group, http://dx.doi.org/10.1038/nclimate2925.
16.	«Дослідження даних про діяльність та коефіцієнтів викидів вуглекислого газу при використанні вапняку і доломіту» / Звіт про дослідження по проекту «Розвиток можливостей спільного впровадження в Україні» / Датське Агентство з охорони навколишнього природного середовища та Міністерство охорони навколишнього природного середовища України. Київ, 2007 р.
17.	Меліоровані агроекосистеми. Ніжин : Видавець ПП Лисенко М.М., 2017, 696 с.
18.	Органічне виробництво і продовольча безпека. Житомир : «Полісся», 2013. 492 с.
19.	European Commission (2020), A Farm to Fork Strategy for a fair, healthy and environmentally-friendly food system, https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/ communication-annex-farm-fork-greendeal_en.pdf 
20.	Постанова Кабінету Міністрів України  від 22 лютого 2006 р. N 206 Про затвердження Порядку підготовки, розгляду, схвалення та реалізації проектів, спрямованих на скорочення обсягу антропогенних викидів парникових газів.
21.	World Bank (2020), State and Trends of Carbon Pricing 2020, World Bank Group, Washington DC, http://hdl.handle.net/10986/33809.
22. Довгострокові стаціонарні польові досліди України. Реєстр атестатів. Харків : «Друкарня №13», 2006р. 120 с. 
23. Формирование устойчивых агроекосистем. Київ :ДИА, 2007. 560 с. 
24. Нормативи ґрунтозахисних контурно-меліоративних систем землеробства. Київ, 1998. 158 с. 

References
1.	Blandford, D., & C. Hassapoyannes (2018). The Role of Agriculture in Global Greenhouse Gas Mitigation,” OECD Papers on Food, Agriculture and Fisheries. OECD Publishing, Paris. https://doi.org/10.1787/da017ae2-en.
2.	OECD. (2019). Enhancing Climate Change Mitigation through Agriculture, OECD Publishing, Paris, https://dx.doi.org/10.1787/e9a79226-en. 
3.	Eory, Vera & Bapasola, A & Boyd, I & Campbell, J & Cole, Lorna & Genk, K & Allan, G & Kay, Alison & Macleod, Michael & Moran, Darwin & Moxley, Janet & Rees, Bob & Sherrington, C & Watson, Christine. (2017). Evidence review of the potential wider impacts of climate change Mitigation options: Agriculture, forestry, land use and waste sectors. 10.13140/RG.2.2.27098.54722. 
4.	Tian, H. et al. (2016). The terrestrial biosphere as a net source of greenhouse gases to the atmosphere. Nature, Vol. 531, Issue 7593, 225-232.
5.	Fellmann, T. et al. (2018). Major challenges of integrating agriculture into climate change mitigation policy frameworks. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, Vol. 23/3, 451-468, http://dx.doi.org/10.1007/s11027-017-9743-2.
6.	Govers, G., Merckx, R., Van Oost, K., & Van Wesemael, B. Soil Organic Carbon Management for Global Benefits: A Discussion Paper.In Proceedings of the Workshop organised by the Scientific and Technical Advisory Panel of the Global Environmental Facility. Soil Organic Carbon Benefits: A Scoping Study. Nairobi, Kenia, 10–12 September 2012.
7.	Kuzyakov, Y., Horwath, W.R., Dorodnikov, M., Blagodatskaya, E. (2019). Review and synthesis of the effects of elevated atmospheric CO2 on soil processes: No changes in pools, but increased fluxes and accelerated cycles. Soil Biol. Biochem., 128, 66–78. 
8.	Carlson, K. et al. (2016). Greenhouse gas emissions intensity of global croplands. Nature  Climate Change, Vol. 7/1, 63-68, http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3158.
9.	Amundson, R., and L. Biardeau (2018)/ Opinion: Soil carbon sequestration is an elusive climate mitigation tool. PNAS, Vol. 115/46, 11652-11656. https://doi.org/10.1073/pnas.1815901115.
10.	Bossio, D., et al. (2020), “The role of soil carbon in natural climate solutions. Nature Sustainability, Vol. 3, 391-398, https://doi.org/10.1038/s41893-020-0491-z. 
11.	Wollenberg, E. et al. (2016). Reducing emissions from agriculture to meet the 2oC target. Global Change Biology, Vol. 22, Issue 12, 3859-3864.
12.	Valin H. et al. (2013). Agricultural productivity and greenhouse gas emissions: Trade-offs or synergies between mitigation and food security Environmental Research Letters, Vol. 8, No. 3. http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/8/3/035019. 
13.	Tishchenko, L.M., Korniienko, S.I., & Dubrovin V.A. (2015). Tekhnolohichni karty vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur: monohrafiia. L.M. Tishchenka (Ed). Khark. nats. tekhn. un-t s.-h. im. Petra Vasylenka. Kharkiv: KhNTUSH.[in Ukrainian]
14.	 Havlík, P. (2014). Climate change mitigation through livestock system transitions”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 111/10, 3709-3714. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1308044111.
15.	Herrero, M., et al. (2016). Greenhouse gas mitigation potentials in the livestock sector, Nature Publishing Group. http://dx.doi.org/10.1038/nclimate2925. 
16.	Zvit pro doslidzhennia po proektu Rozvytok mozhlyvostei spilnoho vprovadzhennia v Ukraini. (2007). Doslidzhennia danykh pro diialnist ta koefitsiientiv vykydiv vuhlekysloho hazu pry vykorystanni vapniaku i dolomite. Datske Ahentstvo z okhorony navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha ta Ministerstvo okhorony navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha Ukrainy. Kyiv. [in Ukrainian]
17.	Romashcenko, M.I, & Tarariko, Yu.O. (Eds.). (2017). Meliorovani ahroekosystemy. Nizhyn: Vydavets PP Lysenko M.M. [in Ukrainian]
18.	Orhanichne vyrobnytstvo i prodovolcha bezpeka. (2013). Zhytomyr: Polissia.[in Ukrainian]
19.	European Commission (2020). A Farm to Fork Strategy for a fair, healthy and environmentally-friendly food system. https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/ communication-annex-farm-fork-greendeal_en.pdf. 
20.	Postanova Kabinetu Ministriv Ukrainy. (2006). Pro zatverdzhennia Poriadku pidhotovky, rozghliadu, skhvalennia ta realizatsii proektiv, spriamovanykh na skorochennia obsiahu antropohennykh vykydiv parnykovykh haziv. N 206 vid 22 liutoho 2006 r.[in Ukrainian]
21.	World Bank (2020). State and Trends of Carbon Pricing 2020. World Bank Group, Washington DC. http://hdl.handle.net/10986/33809.
22.	Kovalenko, P.I., Kysil, V.I., & Lisovy, M.V. (Eds.). (2006). Dovhostrokovi statsionarni polovi doslidy Ukrainy. Reiestr atestativ. Kharkiv: «Drukarnia №13».
23.	 Tarariko, Yu.O. (2007). Formyrovanye ustoichyvykh ahroekosystem. Kyiv: DYA.[in Russian]
24.	Normatyvy gruntozakhysnykh konturno-melioratyvnykh system zemlerobstva. (1998). Kyiv. [in Ukrainian]

Yu.O. Tarariko, Yu.V. Soroka, H.I. Lychuk
Low-carbon system of agricultural production in the Left Bank Forest-Steppe of Ukraine
Abstract. Based on the research results it was determined that to significantly reduce the "carbon footprint" of the obtained products, it is necessary to optimize the distribution of produced biomass among food, energy raw materials, soil, and gaseous losses. When accumulating 10 t /ha of dry matter of plant biomass in the typical zonal crop rotation of the Left Bank Forest-Steppe, it is advisable to transform it into 0.8-1.0 t /ha of meat and dairy products, 1.3-1.5 t /ha of oil and sugar, 1.2-1.5 t /ha of methane and 0.6-0.8 t /ha of stable humus substances. In the process of such transformation, half of the organic carbon accumulated in the process of photosynthesis is used for the needs of the biological components of the agroecosystem, namely plants, animals, and microbial soil coenosis. Allocation of part of biomass for the energy supply of agro-technological processes is accompanied by minimization of the use of non-renewable energy sources. The final products extracted from the agro-ecosystem in the form of fats, proteins, and carbohydrates have mainly carbon-oxygen elemental composition. As a result, a closed cycle of macro- and microelements is formed, which, along with total disinfection of all wastes, minimizes the use of agrochemicals, the production of which is also accompanied by the entry into the atmosphere of large amounts of greenhouse gases (GHG). In the example of a typical Left Bank Forest-Steppe agricultural enterprise a close to an optimal model of agricultural production was worked out, which synchronized and balanced operation of components provides not only high economic efficiency but also in the long run allows to obtain additional profits from reducing GHG emissions. It is shown that when implementing the proposed system of agricultural production, its profitability will be about 3.5 thousand USD / ha, taking into account the value of emission quotas, this figure will increase by 20%. In doing so that does not take into account the possibility of increasing the competitiveness of products with a short carbon footprint, their labeling as organic and other benefits.
Keywords:  low-carbon system of agricultural production, agroecosystem, agro-resource potential