У статті систематизовано методологічні засади та висвітлено пріоритетні напрями наукових досліджень у аграрному секторі економіки із урахуванням чинників зовнішнього та внутрішнього середовища його розвитку. Проаналізовано й систематизовано ключові виклики, які постали перед світовою і національною аграрною сферою, серед яких детально розглянуто голодування значної частини населення планети та його бідність, які також притаманні й Україні. Наголошено, що спільність викликів щодо забезпечення продовольчої безпеки у світі та окремих країнах передбачає відмінність у підходах до їх вирішення.

Доведено, що розв’язання проблем і подолання викликів опосередковується через трансформації та зміни, що пройшли і будуть ще відбуватися в аграрному  секторі України. Виділено основні із них: глобалізаційні кліматичні зміни, пандемія COVID-2019, вибори до органів місцевого самоврядування, обласних рад і рад укрупнених районів та місцевих рад об’єднаних територіальних громад, відкриття ринку землі тощо. Обґрунтовано пріоритетні напрями наукових досліджень у аграрному секторі економіки, які передусім пов’язані із наступними завданнями: забезпечення продовольчої безпеки, підвищення стійкості в умовах турбулентності розвитку, забезпечення  інноваційного та сталого розвитку, підвищення конкурентоспроможності агропродовольчих ланцюгів, сталий розвиток об’єднаних територіальних громад, екологізація сільськогосподарського виробництва, підвищення рівня якості життя сільського населення та інші.

Встановлено, що сучасною наукою сформовано потужний методологічний та методичний потенціал, який дозволяє успішно вирішувати завдання створення моделей підтримки прийняття рішень щодо стратегічного розвитку будь-якої економічної системи, в т.ч. аграрного сектору економіки. Аргументовано, що  раціональні сценарії перспективного розвитку аграрного сектору можуть бути одержаними лише на основі обґрунтованого поєднання різних методологічних підходів, моделей та методів дослідження аграрної сфери. Виділено основні моделі підтримки та прийняття рішень щодо стратегічного розвитку аграрного сектору як соціально-економічної системи: методи інтелектуального аналізу (DataMining), метод сценаріїв, імітаційні моделі, метод Монте-Карло, методи інтелектуального аналізу даних, методи інтелектуального  та когнітивного моделювання.

Ключові слова: аграрний сектор, методологія, пріоритетні наукові дослідження, територіальні громади, сільське господарство, харчова індустрія.