DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.250-256
Directions for Improving Technical Means for Inter-row Cultivation of Row Crops
About the Authors
Оlexandr Nesterenko, Associate Professor, PhD of technical sciences (Candidate in Technical Sciences), Associate Professor of Department Agricultural Engineering, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6297-8555, e-mail: nov_78@ukr.net
Denys Apostolov, post-graduate, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Volodymyr Amosov, Associate Professor, PhD (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Agricultural Machine Building, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0154-2886, e-mail: v_vas_a@ukr.net
Vadym Borovyk, post-graduate, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3115-7257, e-mail: vadym.borovyk@pdau.edu.ua
Abstract
The use of inter-row cultivators with automatic visual control and row guidance systems is due to the need to ensure high precision of mechanical cultivation in conditions of reduced use of chemical plant protection products. Such systems are able to recognize the position of cultivated plants in the row and control active working elements for precise, safe cultivation of the zone near the plants.
Along with the development of automatic control systems, significant attention in scientific research is paid to improving the designs of working elements for cultivating the protective zone. In this context, rotary working elements play an important role, which are capable of providing intensive soil loosening, destruction of the soil crust, active weeding and the formation of a leveled surface profile.
Modern inter-row cultivators from leading global manufacturers already implement the concept of intelligent mechanical crop care. These units are equipped with automatic row guidance systems based on video cameras, which read the position of plants in real time and adjust the position of the working sections.
The combination of such automatic guidance systems with combined working bodies opens up new opportunities for increasing the efficiency of mechanical weed control. This creates real prerequisites for the gradual replacement of chemical plant care with intelligent technologies.
The most promising direction for improving technical means for inter-row cultivation is the integration of passive and active working bodies into a single combined structural and technological scheme with the simultaneous use of automatic driving and machine vision systems. Such systems allow implementing the principle of targeted impact on the soil in the row zone with minimal risk of damage to cultivated plants.
Keywords
inter-row cultivator, working bodies, precision driving system, automatic control system
Full Text:
PDF
References
1. Sydorenko, I.O. (2020). Otsinka ekolohichnykh ryzykiv vykorystannia pestytsydiv u silskomu hospodarstvi Ukrainy. Ekolohichnyi visnyk. №3, 12–18. [in Ukrainian]
2. Liashenko, V.M. (2016). Ekolohichni naslidky zastosuvannia pestytsydiv u silskomu hospodarstvi Ukrainy. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy, Seriia: Ekolohiia, №233, 15–22.
3. Kravchenko, V.L., ta in. (2017) Vplyv pestytsydiv na bioriznomanittia gruntovoi mikroflory. Visnyk ahrarnoi nauky. №5, 45–50.
4. Kyrychenko R.V., Bakum M.V., Kozachenko O.V. et al. (2024). Silskohospodarski mashyny. Chastyna 1. Knyha 2. Kultyvatory: Navchalnyi posibnyk / [R.V. Kyrychenko, M.V. Bakum, O.V. Kozachenko, V.I. Pastukhov, A.D. Mykhailov, M.M. Krekot, O.B. Kozii, M.M. Abduiev] za redaktsiieiu R.V. Kyrychenka i M.V. Bakuma. Kharkiv : DBTU. 338 s.
5. Veselovskyi H.V., Manko Yu.P., Tanchyk S.P., Orel L.V. (1998). Buriany ta zakhody borotby z nymy. Kyiv : Uchbovo-metodychnyi tsentr Minahropromu Ukrainy. 240 s.
6. Vetokhin V. et al. (2020). Ohliad rozvytku zasobiv dlia oriientatsii prosapnykh znariad vzdovzh riadkiv, zokrema u vyroshchuvanni tsukrovykh buriakiv. Tekhniko-tekhnolohichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannia novoi tekhniky i tekhnolohii dlia silskoho hospodarstva Ukrainy. 26 (40). 30–46.
7. Sysolin P.V., Salo V.M., Kropivnyi V.M. (2001). Silskohospodarski mashyny. Teoretychni osnovy, konstruktsiia, proektuvannia. Knyha 1: Mashyny dlia rilnytstva: Za red. M.I. Chernovola. K.: Urozhai,. 382 s.
8. Haponenko V.S., Voitiuk D.H. (1992). Silskohospodarski mashyny. 6-e vyd., pererob. i dopov. K.: Urozhai. 448 s.
9. Hrushetskyi Serhii, Pukas Vitalii, Stratii Ivan. (2024). Analiz metodiv ta zasobiv borotby z burʼianamy. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 3, 6. 48–60.
10. Yermolenko O. Kontrol burianiv u posivakh kukurudzy. Propozytsiia.
11. Babenko A.I. (2017). Vplyv zaburianenosti na urozhai ta yakist nasinnia soniashnyka. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Ahronomiia. 269. 90–98.
12. Bomba M.Ia., Bomba M.I. (2019). Burʼiany v ahrofitotsenozakh ta ekolohizatsiia zakhodiv shchodo kontroliuvannia yikh chyselnosti. Visnyk Umanskoho Natsionalnoho universytetu sadivnytstva. 1. 15–20.
13. Solokha M. (2016). Avtomatychne keruvannia kultyvatoramy dlia mizhriadnoho obrobitku hruntu prosapnykh kultur. Propozytsiia. 12. 162–165.
14. Vetokhin V.I. (2008). Proektuvannia hlybokorozpushuvachiv z urakhuvanniam deiakykh aspektiv deformuvannia hruntu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. 20. 104–109.
15. Pastukhov V. I., Brazhenko S. A. (2011). Rotatsiini robochi orhany dlia obrobitku mizhriad prosapnykh kultur. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva, Vyp. 107 «Mekhanizatsiia silskohospodarskoho vyrobnytstva»; Tom 1. S. 292–296.
16. Kultyvatory LEMKEN URL: http://lemken.com.ua/ua/ec-weeder
17. Kultyvatory HORSCH URL: https://www.horsch.com/ua/produkti/gibridne-silske-gospodarstvo/prosapnii-kultivator/transformer-vf
18. Kultyvatory MASCHIO GASPARDO URL: https://www.maschiogaspardo.com/en_row/guida-intelligente.html
19. Kultyvatory AMAZONE. URL: https://amazone.net/ua
20. Kultyvator Kverneland Onyx. URL: https://vfc.com.ua/catalogue/silskogospodarska_tehnika/polovi_kultivatori/mizhrjadni_kultivatori/kverneland-1548.html
21. Camera steering system ROW-GUARD. Einböck. URL: https://www.einboeck.at/en/products/crop-care/accessories-for-hoes/row-guard/#2-1
Citations
1. Сидоренко, І.О. Оцінка екологічних ризиків використання пестицидів у сільському господарстві України. Екологічний вісник. 2020. №3. С. 12–18.
2. Ляшенко, В.М. Екологічні наслідки застосування пестицидів у сільському господарстві України. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Екологія. 2016, №233. С. 15–22.
3. Вплив пестицидів на біорізноманіття ґрунтової мікрофлори / В.Л. Кравченко та ін. Вісник аграрної науки. 2017. №5. С. 45–50.
4. Сільськогосподарські машини. Частина 1. Книга 2. Культиватори: Навчальний посібник / Р.В. Кириченко, М.В. Бакум, О.В. Козаченко та ін.; за ред. Р.В. Кириченка і М.В. Бакума. Харків : ДБТУ, 2024. 338 с.
5. Бур'яни та заходи боротьби з ними. / Г.В. Веселовський, Ю.П. Манько, С.П. Танчик, Л.В. Орел. Київ : Учбово-методичний центр Мінагропрому України, 1998. 240 с.
6. Огляд розвитку засобів для орієнтації просапних знарядь вздовж рядків, зокрема у вирощуванні цукрових буряків / В. Ветохін та ін. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. 2020. Вип. 26 (40). С. 30–46.
7. Сисолін П.В., Сало В.М., В.М. Кропівний. Сільськогосподарські машини. Теоретичні основи, конструкція, проектування. Книга 1: Машини для рільництва / за ред. М.І. Черновола. Київ : Урожай, 2001. 382 с.
8. Гапоненко В.С., Войтюк Д.Г. Сільськогосподарські машини. 6-е вид., перероб. і допов. Київ : Урожай, 1992. 448 с.
9. Грушецький Сергій, Пукас Віталій, Стратій Іван. Аналіз методів та засобів боротьби з бурʼянами. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024.Vol. 3, No.6. Pp. 48–60.
10. Єрмоленко О. Контроль бур’янів у посівах кукурудзи. Пропозиція. 17 червня 2025 р. https://propozitsiya.com/articles/ahrokhimiya-herbitsydy/kontrol-buryaniv-u-posivakh-kukurudzy (дата звернення: 12.11.2025)
11. Бабенко А.І. Вплив забур’яненості на урожай та якість насіння соняшника. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Агрономія. 2017. Вип. 269. С. 90–98.
12. Бомба М.Я., Бомба М.І. Бурʼяни в агрофітоценозах та екологізація заходів щодо контролювання їх чисельності. Вісник Уманського Національного університету садівництва. 2019. № 1. С. 15–20.
13. Автоматичне керування культиваторами для міжрядного обробітку ґрунту просапних культур / М. Солоха. ропозиція. 2016. № 12. С. 162–165.
14. Ветохін В.І. Проектування глибокорозпушувачів з урахуванням деяких аспектів деформування грунту. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. праць Кіровоградського нац. техн. ун-ту. 2008. № 20. С. 104–109.
15. Пастухов В. І., Браженко С. А. Ротаційні робочі органи для обробітку міжрядь просапних культур. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства. Вип. 107 «Механізація сільськогосподарського виробництва»; Том 1. 2011. С. 292–296.
16. Культиватори LEMKEN. URL:http://lemken.com.ua/ua/ec-weeder (дата звернення: 16.11.2025)
17. Культиватори HORSCH. URL: https://www.horsch.com/ua/produkti/gibridne-silske-gospodarstvo/prosapnii-kultivator/transformer-vf (дата звернення: 27.11.2025)
18. Культиватори MASCHIO GASPARDO. URL: https://www.maschiogaspardo.com/en_row/guida-intelligente.html (дата звернення: 16.11.2025)
19. Культиватори AMAZONE. URL: https://amazone.net/ua (дата звернення: 28.11.2025)
20. Культиватор Kverneland Onyx. URL: https://vfc.com.ua/catalogue/silskogospodarska_tehnika/polovi_kultivatori/mizhrjadni_kultivatori/kverneland-1548.html (дата звернення: 26.11.2025)
21. Camera steering system ROW-GUARD. Einböck. URL: https://www.einboeck.at/en/products/crop-care/accessories-for-hoes/row-guard/#2-1 (дата звернення: 27.11.2025)
Copyright (c) 2025 Оlexandr Nesterenko, Denys Apostolov, Volodymyr Amosov, Vadym Borovyk
Directions for Improving Technical Means for Inter-row Cultivation of Row Crops
About the Authors
Оlexandr Nesterenko, Associate Professor, PhD of technical sciences (Candidate in Technical Sciences), Associate Professor of Department Agricultural Engineering, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6297-8555, e-mail: nov_78@ukr.net
Denys Apostolov, post-graduate, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Volodymyr Amosov, Associate Professor, PhD (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Agricultural Machine Building, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0154-2886, e-mail: v_vas_a@ukr.net
Vadym Borovyk, post-graduate, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3115-7257, e-mail: vadym.borovyk@pdau.edu.ua
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Sydorenko, I.O. (2020). Otsinka ekolohichnykh ryzykiv vykorystannia pestytsydiv u silskomu hospodarstvi Ukrainy. Ekolohichnyi visnyk. №3, 12–18. [in Ukrainian]
2. Liashenko, V.M. (2016). Ekolohichni naslidky zastosuvannia pestytsydiv u silskomu hospodarstvi Ukrainy. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy, Seriia: Ekolohiia, №233, 15–22.
3. Kravchenko, V.L., ta in. (2017) Vplyv pestytsydiv na bioriznomanittia gruntovoi mikroflory. Visnyk ahrarnoi nauky. №5, 45–50.
4. Kyrychenko R.V., Bakum M.V., Kozachenko O.V. et al. (2024). Silskohospodarski mashyny. Chastyna 1. Knyha 2. Kultyvatory: Navchalnyi posibnyk / [R.V. Kyrychenko, M.V. Bakum, O.V. Kozachenko, V.I. Pastukhov, A.D. Mykhailov, M.M. Krekot, O.B. Kozii, M.M. Abduiev] za redaktsiieiu R.V. Kyrychenka i M.V. Bakuma. Kharkiv : DBTU. 338 s.
5. Veselovskyi H.V., Manko Yu.P., Tanchyk S.P., Orel L.V. (1998). Buriany ta zakhody borotby z nymy. Kyiv : Uchbovo-metodychnyi tsentr Minahropromu Ukrainy. 240 s.
6. Vetokhin V. et al. (2020). Ohliad rozvytku zasobiv dlia oriientatsii prosapnykh znariad vzdovzh riadkiv, zokrema u vyroshchuvanni tsukrovykh buriakiv. Tekhniko-tekhnolohichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannia novoi tekhniky i tekhnolohii dlia silskoho hospodarstva Ukrainy. 26 (40). 30–46.
7. Sysolin P.V., Salo V.M., Kropivnyi V.M. (2001). Silskohospodarski mashyny. Teoretychni osnovy, konstruktsiia, proektuvannia. Knyha 1: Mashyny dlia rilnytstva: Za red. M.I. Chernovola. K.: Urozhai,. 382 s.
8. Haponenko V.S., Voitiuk D.H. (1992). Silskohospodarski mashyny. 6-e vyd., pererob. i dopov. K.: Urozhai. 448 s.
9. Hrushetskyi Serhii, Pukas Vitalii, Stratii Ivan. (2024). Analiz metodiv ta zasobiv borotby z burʼianamy. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 3, 6. 48–60.
10. Yermolenko O. Kontrol burianiv u posivakh kukurudzy. Propozytsiia.
11. Babenko A.I. (2017). Vplyv zaburianenosti na urozhai ta yakist nasinnia soniashnyka. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Ahronomiia. 269. 90–98.
12. Bomba M.Ia., Bomba M.I. (2019). Burʼiany v ahrofitotsenozakh ta ekolohizatsiia zakhodiv shchodo kontroliuvannia yikh chyselnosti. Visnyk Umanskoho Natsionalnoho universytetu sadivnytstva. 1. 15–20.
13. Solokha M. (2016). Avtomatychne keruvannia kultyvatoramy dlia mizhriadnoho obrobitku hruntu prosapnykh kultur. Propozytsiia. 12. 162–165.
14. Vetokhin V.I. (2008). Proektuvannia hlybokorozpushuvachiv z urakhuvanniam deiakykh aspektiv deformuvannia hruntu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. 20. 104–109.
15. Pastukhov V. I., Brazhenko S. A. (2011). Rotatsiini robochi orhany dlia obrobitku mizhriad prosapnykh kultur. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva, Vyp. 107 «Mekhanizatsiia silskohospodarskoho vyrobnytstva»; Tom 1. S. 292–296.
16. Kultyvatory LEMKEN URL: http://lemken.com.ua/ua/ec-weeder
17. Kultyvatory HORSCH URL: https://www.horsch.com/ua/produkti/gibridne-silske-gospodarstvo/prosapnii-kultivator/transformer-vf
18. Kultyvatory MASCHIO GASPARDO URL: https://www.maschiogaspardo.com/en_row/guida-intelligente.html
19. Kultyvatory AMAZONE. URL: https://amazone.net/ua
20. Kultyvator Kverneland Onyx. URL: https://vfc.com.ua/catalogue/silskogospodarska_tehnika/polovi_kultivatori/mizhrjadni_kultivatori/kverneland-1548.html
21. Camera steering system ROW-GUARD. Einböck. URL: https://www.einboeck.at/en/products/crop-care/accessories-for-hoes/row-guard/#2-1
Citations
1. Сидоренко, І.О. Оцінка екологічних ризиків використання пестицидів у сільському господарстві України. Екологічний вісник. 2020. №3. С. 12–18.
2. Ляшенко, В.М. Екологічні наслідки застосування пестицидів у сільському господарстві України. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Екологія. 2016, №233. С. 15–22.
3. Вплив пестицидів на біорізноманіття ґрунтової мікрофлори / В.Л. Кравченко та ін. Вісник аграрної науки. 2017. №5. С. 45–50.
4. Сільськогосподарські машини. Частина 1. Книга 2. Культиватори: Навчальний посібник / Р.В. Кириченко, М.В. Бакум, О.В. Козаченко та ін.; за ред. Р.В. Кириченка і М.В. Бакума. Харків : ДБТУ, 2024. 338 с.
5. Бур'яни та заходи боротьби з ними. / Г.В. Веселовський, Ю.П. Манько, С.П. Танчик, Л.В. Орел. Київ : Учбово-методичний центр Мінагропрому України, 1998. 240 с.
6. Огляд розвитку засобів для орієнтації просапних знарядь вздовж рядків, зокрема у вирощуванні цукрових буряків / В. Ветохін та ін. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. 2020. Вип. 26 (40). С. 30–46.
7. Сисолін П.В., Сало В.М., В.М. Кропівний. Сільськогосподарські машини. Теоретичні основи, конструкція, проектування. Книга 1: Машини для рільництва / за ред. М.І. Черновола. Київ : Урожай, 2001. 382 с.
8. Гапоненко В.С., Войтюк Д.Г. Сільськогосподарські машини. 6-е вид., перероб. і допов. Київ : Урожай, 1992. 448 с.
9. Грушецький Сергій, Пукас Віталій, Стратій Іван. Аналіз методів та засобів боротьби з бурʼянами. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024.Vol. 3, No.6. Pp. 48–60.
10. Єрмоленко О. Контроль бур’янів у посівах кукурудзи. Пропозиція. 17 червня 2025 р. https://propozitsiya.com/articles/ahrokhimiya-herbitsydy/kontrol-buryaniv-u-posivakh-kukurudzy (дата звернення: 12.11.2025)
11. Бабенко А.І. Вплив забур’яненості на урожай та якість насіння соняшника. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Агрономія. 2017. Вип. 269. С. 90–98.
12. Бомба М.Я., Бомба М.І. Бурʼяни в агрофітоценозах та екологізація заходів щодо контролювання їх чисельності. Вісник Уманського Національного університету садівництва. 2019. № 1. С. 15–20.
13. Автоматичне керування культиваторами для міжрядного обробітку ґрунту просапних культур / М. Солоха. ропозиція. 2016. № 12. С. 162–165.
14. Ветохін В.І. Проектування глибокорозпушувачів з урахуванням деяких аспектів деформування грунту. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. праць Кіровоградського нац. техн. ун-ту. 2008. № 20. С. 104–109.
15. Пастухов В. І., Браженко С. А. Ротаційні робочі органи для обробітку міжрядь просапних культур. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства. Вип. 107 «Механізація сільськогосподарського виробництва»; Том 1. 2011. С. 292–296.
16. Культиватори LEMKEN. URL:http://lemken.com.ua/ua/ec-weeder (дата звернення: 16.11.2025)
17. Культиватори HORSCH. URL: https://www.horsch.com/ua/produkti/gibridne-silske-gospodarstvo/prosapnii-kultivator/transformer-vf (дата звернення: 27.11.2025)
18. Культиватори MASCHIO GASPARDO. URL: https://www.maschiogaspardo.com/en_row/guida-intelligente.html (дата звернення: 16.11.2025)
19. Культиватори AMAZONE. URL: https://amazone.net/ua (дата звернення: 28.11.2025)
20. Культиватор Kverneland Onyx. URL: https://vfc.com.ua/catalogue/silskogospodarska_tehnika/polovi_kultivatori/mizhrjadni_kultivatori/kverneland-1548.html (дата звернення: 26.11.2025)
21. Camera steering system ROW-GUARD. Einböck. URL: https://www.einboeck.at/en/products/crop-care/accessories-for-hoes/row-guard/#2-1 (дата звернення: 27.11.2025)