Актуальність теми. В сучасних умовах в садівництві України яблуня є головною культурою. В структурі плодових насаджень її частка становить понад 70 площі. Станом на 1 січня 1999 р. загальна площа садів цієї культури в господарствах різних форм власності складала 289,2 тис. гектарів.

Плоди яблуні переважають і в загальній масі вироблених плодів і ягід. За даними О.Ю. Єрмакова (1997), в урожаї плодово-ягідної продукції 1986-1990 рр. вони складали 64,1, в 1997 р. - 67,9. Однак валове виробництво плодів яблуні в Україні нестабільне. Протягом 1986-1990 рр. середньорічне їх виробництво становило 1674,7 тис. тонн, а в 1991-1998 рр. - від 568,1 до 1897,8 тис. тонн. Серед країн Європи Україна за цим показником у 1996-1997 рр. займала п'яте місце (1469 тис. тонн) після Росії (2000), Польщі (1950), Італії (1908) і Франції (1885 тис. тонн). Урожайність складає лише 1,5-2,0 т/га залежно від зони вирощування, тобто на одну людину в країні виробляється близько 10 кг яблук на рік, тоді як за медичними нормами необхідно близько 60 кг.

Передумови розвитку промислового садівництва, що склалися і діяли раніше в Україні, тепер різко змінилися. Традиційно низька продуктивність садів не вписується в засади ринкової економіки, особливо за відкритості зовнішніх ринків. Однією з причин такого становища є не завжди вірно обґрунтовані підходи до організації виробництва не тільки при вирощуванні яблуні, але й у садівництві в цілому. Тривалий час при плануванні розвитку галузі здебільшого керувалися принципом - кожному господарству - сад, не враховуючи великої різноманітності грунтово-кліматичних умов, що стало причиною великої розпорошеності промислових яблуневих насаджень і як наслідок збитковості виробництва плодів.

Важливий вклад у вирішення загальних питань раціонального розміщення плодових культур в Україні внесли вчені-садоводи М.Ю. Гущин, В.І. Майдебура, П.Д. Попович, В.М. Скляренко, М.О. Соловйова, О.М. Шестопаль. Разом з тим комплексної оцінки регіонів щодо розміщення культури яблуні, визначення промислових зон вирощування в літературних джерелах дуже мало. Об'єктивним критерієм такої оцінки є рівень багаторічної врожайності, а також дані досліджень зональної економічної ефективності виробництва.

В останні роки різко знизилася продуктивність насаджень яблуні в господарствах сільськогосподарських підприємств, що зумовлено, насамперед, економічними негараздами, а частково і екстремальними погодними умовами (низькі температури або різкі перепади їх узимку, весняні заморозки, посухи тощо). Водночас темпи зменшення продуктивності далеко не однакові в окремих регіонах, що вказує на різний фактичний ступінь адаптивності садів до умов вирощування.

Узагальнення зарубіжного досвіду свідчить про те, що в США, Канаді, Франції, Іспанії, Польщі, Німеччині та інших країнах навіть за можливості вирощувати яблуню практично по всій території спеціалісти розробляють садівничі карти, які дозволяють визначити промислові зони виробництва продукції з низькою собівартістю та високою якістю плодів для власного споживання та на експорт.

Конкурентоспроможність яблук може бути досягнута, по-перше, за умови врахування технологічних та організаційних чинників, по-друге, при найповнішій відповідності грунтово-кліматичних умов біологічним особливостям росту і розвитку цієї культури. Все це безпосередньо стосується вирішення проблеми адаптивного вирощування яблуні, сутність якого полягає в оптимальному територіальному розміщенні насаджень, правильному доборі сортового складу, котрий повністю відповідає конкретному макро- та мікросередовищам.

Отже, одним з головних напрямків розвитку промислового виробництва плодів яблуні є поглиблення спеціалізації галузі по регіонах, у яких досягається найбільша адаптація такого виробництва, і вдосконалення технології вирощування. Необхідність вирішення всіх цих питань, які не лише становлять науковий інтерес, а й мають велике народногосподарське значення, визначила мету і завдання наших досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. В основу дисертації покладено результати досліджень, виконаних у відповідності з державними програмами “Створити нові високопродуктивні сорти плодових, ягідних, горіхоплідних та декоративних культур” (реєстраційний номер 0196U18180), “Розробити сучасні інтенсивні ресурсозберігаючі екологічно безпечні технології виробництва та зберігання і переробки плодів і ягід” (реєстраційний номер 0196U18182).

На основі досліджень Краснокутської, Подільської, Придністровської, Львівської, Кримської дослідних станцій садівництва (ДСС) та Артемівської дослідної станції розсадництва (ДСР) Інституту садівництва (ІС) УААН, проведених під керівництвом автора, визначалися підходи щодо адаптивного вирощування яблуні в регіонах, виконувались дослідження, спрямовані на розробку ресурсозберігаючих технологій вирощування садивного матеріалу та виробництва яблук.

Мета і завдання досліджень. Наукове обгрунтування придатності окремих регіонів щодо промислового виробництва яблуні в Україні проводилося з урахуванням економічної, грунтово-кліматичної та технологічної точок зору, що забезпечує при відносно низьких ресурсозатратах вирощування високопродуктивних насаджень, а також створює умови для тривалого і якісного зберігання плодів.

Для вирішення поставлених завдань передбачалося

- провести аналіз економічної ситуації щодо виробництва яблук у різних регіонах України

- розробити модель впливу кліматичного фактора на продуктивність насаджень

- провести групування грунтів України за ступенем їх придатності для вирощування культури

- розробити способи закладання та експлуатації маточників вегетативних підщеп для яблуні

- провести оцінку існуючих насаджень в Україні

- визначити роль сорту в адаптації у промислових зонах садівництва

- розкрити можливості використання вегетативних підщеп у різних регіонах країни;

- обгрунтувати регіональні системи захисту насаджень яблуні від шкідників і хвороб;

- визначити лежкість плодів зимових сортів та їх епіфітну мікробіоту в саду та при зберіганні.

Об'єктом досліджень були існуючі й нові типи насаджень яблуні, вітчизняні та інтродуковані сорти (понад 60), вегетативні підщепи (понад 30), грунти (більше 10 типів і різновидів), пестициди (в межах 10 назв), епіфітна мікробіота плодів (близько 20 видів).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні автором за допомогою розроблених комп'ютерних програм обгрунтовано комплексний вплив грунтово-кліматичних умов на продуктивність яблуні. Визначено і теоретично обгрунтовано коефіцієнти регресії зон вирощування цієї культури в Україні. Здійснено групування грунтів за ступенем придатності їх для вирощування яблуні та складено відповідну карту. Обгрунтовано перспективні способи інтенсивного вирощування вегетативних підщеп, оздоровлення районованих та перспективних підщеп, розмноження їх в культурі in vitro та маточнику. Обгрунтовано методичні аспекти ведення наукових досліджень у сучасних насадженнях яблуні. Проведено науковий аналіз і оцінено напрямок вирощування пальметних яблуневих садів в Україні.

Визначено напрямки та розроблено рекомендації щодо оптимізації технологічних процесів у виробництві плодів яблуні.

Вперше розроблено класифікацію збудників грибних захворювань яблук, вирощуваних в різних регіонах України.

Практичне значення одержаних результатів. За даними комплексних досліджень, узагальнення вітчизняного та зарубіжного досвіду, визначено оптимальні промислові зони яблуні в Україні. З використанням наших рекомендацій закладено сади на площі 3500 га, в яких на адаптивній основі можливе вирощування конкурентоспроможної продукції як для внутрішнього споживання, так і для реалізації на зовнішньому ринку.

Розроблені автором напрямки вдосконалення технології вирощування та зберігання плодів яблуні використовуються Державними інститутами проектування садів і ягідників при проектуванні нових насаджень.

Результати багаторічних досліджень, наукові висновки та практичні рекомендації активно впроваджуються в науку і виробництво. Цим питанням присвячені такі науково-практичні публікації, як “Методические рекомендации по определению экономической эффективности использования в садоводстве результатов научно-технических достижений” (1986), “Рекомендации по выращиванию посадочного материала плодовых культур в теплицах” (1987), “Концепція розвитку садівництва в Українській РСР до 2005 року” (1990), “Методика економічної оцінки типів насаджень сортів плодових та ягідних культур і результатів технологічних досліджень у садівництві” (1992), “Створення і продуктивне використання інтенсивних насаджень яблуні” (1997), “Методические рекомендации по хранению плодов, овощей и винограда (организация и проведение исследований)” (1998), “Методика проведення польових досліджень з плодовими культурами” (1996) та інші. Матеріали досліджень використовуються в навчальних посібниках і лекціях з плодівництва в Національному аграрному університеті, інших наукових установах і вузах України.

Реалізація результатів досліджень. Основні наукові розробки автора впроваджені в дослідних господарствах Інституту садівництва УААН, а також у спеціалізованих господарствах Укрсадвинпрому в усіх регіонах протягом 1980-1999 рр. під методичним керівництвом автора. Відповідно до визначених промислових зон розроблено групування грунтів за їх придатністю для вирощування яблуні. Проводиться також перезакладання садів у різних регіонах. Запропонований спосіб вирощування високоякісного садивного матеріалу дозволив дослідним господарствам Інституту садівництва УААН і регіональним дослідним станціям закласти оздоровлені маточники вегетативних підщеп, розмножити селекційні дефіцитні клони та передати їх у розсадницькі господарства. Рекомендована технологія вирощування яблуневих садів дозволяє в умовах виробництва зменшити витрати на закладання та догляд за ними на 30, а пестицидне навантаження на 25 відсотків і підвищити продуктивність насаджень до 25-30 тонн з гектара.

Апробація результатів досліджень. Матеріали дисертаційної роботи доповідалися на міждержавних, республіканських і зональних науково-виробничих конференціях (Москва, 1981, 1987, 1997, Мінськ, 1981; Мічурінськ, 1982; Київ, 1980-1998; Харків, 1995), на симпозіумах і творчих зустрічах з проблем світового садівництва в Айовському державному університеті (США, 1994), Гохенхаймському державному університеті (Німеччина, 1995), Інституті садівництва (Іран, 1999), на всеукраїнських і регіональних семінарах і нарадах з садівництва (1980-1999), координаційних і методичних нарадах галузевого наукового комплексу “Плодівництво” (1995-1999), засіданнях вченої ради Інституту садівництва УААН (1980-1999).

Основні матеріали досліджень демонструвалися на міжнародних і всеукраїнських виставках (Київ, 1988-1998 Москва, 1984, 1997; Штутгарт, 1993).

Особистий внесок здобувача. Дисертантом обгрунтовано напрямок, розроблено програму та методику досліджень, визначено теоретичні положення та шляхи їх реалізації, проведено експедиційні обстеження насаджень яблуні в усіх зонах садівництва України, здійснено аналіз експериментального матеріалу, виконано близько 60 відсотків лабораторних досліджень. На підставі узагальнення їх результатів передано рекомендації виробництву. Внесок автора в сумісних публікаціях складає 65-80 відсотків.

За надану методичну допомогу в проведенні досліджень, аналізі експериментального матеріалу і підготовці дисертаційної роботи автор щиро вдячний науковому консультанту доктору сільськогосподарських наук професору В.Г. Лисанюку, доктору біологічних наук В.П. Павленко, доктору економічних наук О.Ю. Єрмакову, докторам сільськогосподарських наук В.С. Марковському, М.В. Козаку, науковим співробітникам, аспірантам, інженерно-технічним працівникам Інституту садівництва УААН та його дослідних станцій.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковано в монографіях “Методика проведення польових досліджень з плодовими культурами” (К. Аграрна наука, 1995, 5,04 д.а.), “Сорти яблуні, імунні до парші” (К. Аграрна наука, 1996, 3,78 д.а.), “Сад і город без пестицидів” (К. Аграрна наука, 1996, 12,18 д.а.) та 60 наукових статтях (21,2 д.а.), з них 21 публікація в наукових збірниках і виданнях, затверджених ВАК України, що належать до фахових, у 7 рекомендаціях і методичних розробках (14,1 д.а.), інших працях. Автор як керівник і виконавець брав участь у проведенні бюджетних, госпдоговірних науково-дослідних робіт, що відображено в наукових звітах протягом 1980-1999 років.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота написана на 300 сторінках, складається із вступу, 9 розділів, висновків та рекомендацій виробництву, довідок про впровадження у виробництво результатів досліджень, включає 82 таблиці і 34 рисунки. Додаток складається із 11 таблиць. Список використаних літературних джерел включає 338 праць, у тому числі 35 зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Наукові основи адаптації яблуні в Україні

У розділі на основі даних про сучасний економічний стан виробництва яблук по регіонах України, адаптації культури до різних кліматичних і грунтових умов, оцінки вітчизняних і зарубіжних підходів авторів дається теоретичне і практичне обгрунтування передумов оптимізації вирощування яблук в країні. Автором встановлено, що при вирішенні складних питань вирощування яблуні необхідно відмовитися від копіювання досвіду ведення галузі в інших, у тому числі європейських країнах. Автор також вважає, що основну увагу слід звернути на адаптацію яблуні в Україні, тобто врахувати особливості грунтово-кліматичних умов регіонів, розробку і удосконалення технологій виробництва садивного матеріалу і плодів.

Умови, об'єкти і методика досліджень

Дослідження виконувались протягом 1980-1999 рр. в Інституті садівництва УААН та на його дослідних станціях, які розташовані в основних грунтово-кліматичних зонах України, де сконцентровані найбільші площі насаджень яблуні (центральне Полісся, східний і західний Лісостеп, Степ, в тому числі Крим).

Клімат України континентальний. Середньорічна температура повітря складає від +5,5...+6,5°С на Поліссі, до +9...+10°С на південному узбережжі Криму та в Закарпатті. Абсолютний максимум температури повітря досягає позначки плюс 36...42°С, абсолютний мінімум становить мінус 20...38°С. Тривалість безморозного періоду - від 120-140 у гірських районах Карпат до 200-220 днів у Криму. Сума активних температур вище 10°С досягає 2400°С на Поліссі, 4000°С у Криму. Період із середньодобовою температурою повітря вище 15°С триває від 60-80 днів у гірських районах Карпат до 140-150 у Криму. Річна кількість опадів коливається від 350 мм у південному Степу до 1200 мм в Карпатах.

Грунти України класифіковано більше як на 1200 різновидів, які за агрохімічними показниками змінюються від найбільш придатних до непридатних для вирощування яблуні. На дослідних ділянках Львівської, Придністровської, Подільської дослідних станцій садівництва та в дослідному господарстві (ДГ) “Новосілки” Київської області грунти сірі опідзолені, темно сірі опідзолені та чорноземи опідзолені, на Артемівській дослідній станції розсадництва - чорноземи звичайні середньогумусні, чорноземи звичайні малогумусні, на Кримській дослідній станції садівництва - чорноземи звичайні малогумусні та каштанові грунти, в дослідному господарстві “Дмитрівка” ІС УААН - дерново-підзолисті піщані та супіщані, в дослідному господарстві “Фастівське” ІС УААН - чорноземи типові легкосуглинкові.

Можливість вирощування яблуні в тому чи іншому регіоні країни ще не є гарантом ефективності виробництва, яка, на думку В.І. Кашина (1998), О.Ю. Єрмакова (1997) та інших авторів, досягається за умови адаптивного ведення галузі. Ігнорування цього фактора і є однією з основних причин того, що садівництво в сучасних умовах виявилося неконкурентоспроможним не тільки на зовнішньому, а й на внутрішньому ринку. Внаслідок цього в Україні поступово зменшується питома вага сільськогосподарських підприємств в загальних валових зборах яблук (табл. 1).

Таблиця 1 - Динаміка виробництва яблук в Україні, тис. тонн (1986-1998 рр.)

Таке явище, з одного боку, обумовлено зменшенням у громадському секторі площ під яблунею, а з іншого, зниженням її врожайності. Водночас світове виробництво яблук за останні сім років підвищилось майже в півтора раза.

Незважаючи на жорстку економічну кризу всього народногосподарського комплексу, спеціалізовані садівничі господарства включно по 1995 рік забезпечували прибуткове вирощування плодів. Проте спрощений підхід до подолання монополізму державної власності призвів до значного зменшення обсягів виробництва та реалізації продукції, зниження її доходності, низького рівня заробітної плати робітників господарств, загальної збитковості вирощування яблук. Зниження урожаю яблуні в господарствах населення в окремі роки навіть в областях з найвищими валовими зборами (Івано-Франківська, Львівська, Полтавська, Харківська) в основному обумовлено періодичністю плодоношення. На півдні України, особливо у Криму та в Херсонській області, низький валовий збір яблук у присадибному секторі навіть за сприятливих умов 1997 року обумовлений був, насамперед, недостатньою вологозабезпеченістю насаджень.

Однією з головних причин низької адаптивності вирощування яблук до несприятливих умов є незадовільна організаційно-технологічна основа. Переважну більшість сучасних яблуневих насаджень було створено наприкінці 70-х - у першій половині 80-х років (понад 100 тисяч гектарів щорічно), коли масово використовувався неякісний садивний матеріал (нестандартні однорічні саджанці) і був відсутній належний агротехнічний догляд за молодими садами. Порушувався також районований сортимент яблуневих насаджень. Наприклад, у Сумській області висаджували такі сорти, як Голден Делішес, Старкримсон та інші, для яких місцеві умови були явно непридатними. Тому цілком природно, що такі сади після переведення їх до категорії плодоносних не забезпечували належної продуктивності і стали однією з основних причин зменшення валових зборів яблук.

Різке зниження продуктивності та ефективності вітчизняного виробництва плодів яблуні змушує нас переглянути уявлення щодо перспективи його розвитку. На сучасному етапі першочерговим завданням є перехід до інтенсивного виробництва на адаптивних засадах. Відповідно до цього треба приймати нові рішення не тільки щодо регіонів вирощування продукції за грунтово-кліматичними умовами, а й стосовно сортименту, якості садивного матеріалу, підщеп, формування дерев, захисту їх від шкідників і хвороб тощо.

Вплив кліматичних умов на продуктивність яблуні

На основі створених нами багатофакторних моделей залежності продуктивності яблуні від погодних умов в різних регіонах України в розділі наводяться розроблені моделі рекомендацій щодо відповідності розміщення яблуні по кліматичних зонах і уточнення технологій вирощування.

Інтегрованим показником температури і опадів є гідротермічний коефіцієнт (ГТК). Встановлено (Кулик М.С., Синельщуков В.В., 1966), що при ГТК<1.0 територія належить до зони недостатнього, а якщо цей показник нижче 0.7, то до зони нестійкого зволоження. Спостерігається значна мінливість ГТК. На Кримській дослідній станції, наприклад, він у середньому за останні 20 років складав 0.88, змінюючись в окремі роки від 0.63 до 1.79, що вказує на посушливий характер погоди. Такі ж погодні умови і в зоні Артемівської дослідної станції розсадництва - середнє значення ГТК близько одиниці (при варіюванні від 0,41 до 2,35) - та Краснокутської ДСС - відповідно 1.31 і 0.63 - 2.10 (рис. 1). На території ДГ “Новосілки” та Придністровської ДСС цей показник дорівнює близько 1.5, хоча мають місце і посушливі роки, коли його значення знижується до одиниці. На Львівській ДСС та в ДГ “Дмитрівка” він знаходиться в середньому на рівні 1.8.

Парний кореляційний аналіз урожайності яблуні з показниками погодних умов підтвердив вплив урожайності попереднього року на відповідний показник поточного в ДГ “Дмитрівка” і “Новосілки”, на Краснокутській і Артемівській дослідних станціях (табл. 2). Це наслідок періодичності плодоношення, який на Артемівській ДСР становив 38,4 відсотка.

Як випливає з наших досліджень, на урожайність найчастіше впливає сума активних температур (>5С), потім сума опадів за вегетацію, ГТК, середня вологість повітря, сума активних температур (>10С), річна сума опадів, ГТК за вегетацію, тривалість безморозного періоду, різниця між максимальною та мінімальною температурами в лютому та мінімальна температура в грудні. Наприклад, для зон з високою вологістю (ДГ “Дмитрівка”, Львівська ДСС) таким показником є кількість днів з опадами більше 1 мм. З підвищенням його зростає ризик пошкодження грибними захворюваннями, що обумовлює зниження врожайності.

Визначення множинного коефіцієнта детермінації показало, що у ДГ “Дмитрівка” в роки досліджень урожайність яблуні залежить від погодних умов близько 80, на Артемівській, Краснокутській та Львівській дослідних станціях - 68-72, Придністровській ДСС - 60, Кримській ДСС - 57, у ДГ “Новосілки” та на Подільській ДСС - близько 40 відсотків. Таким чином, у кожному регіоні урожайність яблуні формується під впливом місцевого набору погодних факторів, який визначається їх взаємодією та величиною варіювання.

Аналіз рівняння множинної регресії по кожній дослідній установі та господарству показує, що на продуктивність яблуні позитивно впливають такі фактори: на Подільській ДСС - річна сума ефективних температур, річне значення ГТК та абсолютний мінімум температур у грудні; на Краснокутській ДСС - кількість днів з опадами більше одного міліметра, урожайність попереднього року та абсолютний мінімум температур у листопаді і грудні; на Кримській ДСС - річна сума активних температур, сума опадів та середня вологість повітря за вегетацію; Львівській ДСС - середня вологість повітря за вегетаційний період, різниця між щодобовими максимальними та мінімальними температурами в лютому та березні, абсолютний мінімум температур у грудні. Негативні наслідки супроводжуються такими чинниками: на Подільській ДСС - середня вологість повітря за вегетацію; Краснокутській ДСС - річне значення ГТК, перепади температур в лютому; Кримській ДСС --рік обліку врожаю, кількість днів з негативною температурою під час цвітіння; Львівській ДСС - ГТК за вегетаційний період і кількість днів з опадами більше одного міліметра. На Придністровській ДСС, Артемівській ДСР та в дослідних господарствах “Новосілки” і “Дмитрівка” Інституту садівництва УААН на врожайність насаджень яблуні впливає також місцевий набір показників погодних умов. виробництво яблуня ґрунт вирощування