Раціональне внесення добрив передбачає включення, як обов’язковий елемент, діагностики стану ґрунту з метою планування доз і строків удобрення відповідно до запасів рухомих форм елементів у ґрунті. Водночас, кількісні та якісні характеристики одержаного урожаю виступають не лише кінцевою метою застосування даного агрозаходу, а й вирішальним діагностичним критерієм. Адже саме урожайність є інтегрованим показником реакції рослин на будь-які зміни умов вирощування, у тому числі мінерального живлення.

Водночас, дані щодо зв’язку врожайності плодових культур з вмістом рухомих форм макроелементів у ґрунті досить суперечливі, а іноді навіть протилежні. У зв’язку з цим у дослідження щодо визначення оптимальної системи удобрення інтенсивних насаджень яблуні, проведених упродовж 20072015 рр., включено вивчення показників мінерального режиму ґрунту, які мають тісний зв'язок з показником урожайності яблуні сортів ‘Айдаред’ і ‘Флоріна’ в умовах чорнозему південного. Рішенням цього завдання є підбір адекватної математичної моделі. В результаті кореляційного аналізу встановлено існування суттєвої на 5 % рівні значущості залежності між урожайністю насаджень, деякими показниками мінерального режиму ґрунту, а саме: вмістом мінерального, нітратного азоту, рухомих форм фосфору і калію, та дозами добрив. Створені математичні моделі мають вигляд по сорту ‘Айдаред’: У=1,57х₁+0,18х₂+0,18х₃+0,01х₄+1,08х₅, по сорту ‘Флоріна’: У=2,01х₁+0,32х₂+0,02х₃+0,17х₄+1,01х₅; де У – урожайність, ц/га; х₁–вміст N-NO₃^-; х₂–вміст N_мін.; х₃–вміст Р₂О₅; х₄–вміст К₂О; х₅ – доза добрив, кг/га.

Отже, розмір урожаю дерев яблуні обох сортів на 95 % визначався дією вищезгаданих факторів. Результати дисперсійного аналізу основних факторів регресії урожайності свідчать, що найбільший вплив (29,6–41,4 %) на урожай дерев має вміст у ґрунті нітратної форми азоту. Крім того, аналіз взаємозв’язку врожайності плодових культур з рівнем вмісту в ґрунті рухомих форм азоту, фосфору та калію дозволив уточнити оптимальні діапазони вмісту даних речовин у ґрунті. Установлено, що оптимальній якості живлення дерев, яке обумовлює формування не менш 30 т/га плодів, відповідає діапазон вмісту в ґрунті N-NO₃ – 9,5÷16,7 мг/кг, Р₂О₅ – 3,5÷4,6 мг/100г, К₂О – 27÷34 мг/100 г. Це досягається щорічним застосуванням помірних доз удобрення, які не перевищують 25 кг/га д.р. для калію та фосфору, 45 кг/га д.р. азоту.

Таким чином, за допомогою аналітичного методу виявлено існування тісного взаємозв’язку між параметрами показників мінерального режиму ґрунту та продуктивністю інтенсивних насаджень яблуні і розроблено моделі розрахунку врожаю при створенні певних умов мінерального режиму чорнозему південного важкосуглинкового за внесення повного мінерального удобрення.