Особливості формування енергетичної біомаси плантаціями тополі на вилугуваних чорноземах Центрального Лісостепу України
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.11.3.2023.288677Ключові слова:
біоенергетика, Populus L., культивар ‘Robusta’, живці, енергетична плантація, середня висота, середній діаметр, урожайність енергетичної біомасиАнотація
Мета. Установити продуктивність енергетичної біомаси плантацій тополі сорту ‘Robusta’ на вилугуваних чорноземах Центрального Лісостепу України протягом перших чотирьох років.
Методи. Польовий, лабораторний, статистичний.
Результати. Представлено дані досліджень росту енергетичних плантацій сорту ‘Robusta’ протягом перших чотирьох років на вилугуваних чорноземах Центрального Лісостепу України, створених висаджуванням однорічних здерев’янілих живців завдовжки 25 см і діаметром у верхньому зрізі 0,8–1,0 см. Живці висаджували за двома схемами садіння: 2,0 × 0,8 м та 2,0 × 0,9 м. На обох варіантах після завершення першого вегетаційного періоду деревця мали середню висоту 1,6 м. Протягом другого вегетаційного періоду їхній приріст за висотою становив на першому варіанті 2,0 ± 0,05 м, а на другому (густішому) – 2,1 ± 0,05 м. За третій рік вирощування приріст дерев тополі за висотою досягнув максимальних показників і становив відповідно 3,1 та 3,0 м. При цьому, на кінець року, середня висота рослин досягла відповідно 6,8 та 6,6 м. За четвертий рік вегетації приріст за висотою значно сповільнився (відповідно до 1,2 та 1,1 м) і середня приріст рослин за висотою почав суттєво зменшуватися, а їх висота становила 8,0 ± 0,16 м на більш густому варіанті та 7,7 ± 0,22 м – за більш рідкого стояння дерев. Середній діаметр стовбура рослин на висоті 1,3 м після першого року був більшим на густішому варіанті досліду (0,5 см проти 0,3 см). Однак, уже протягом другого року дерева другого (менш густого) насадження збільшили свій діаметр на 2 см. Така ж різниця збереглася і на третій рік, коли середній діаметр дерев цих варіантів становив 5,8 та 6,2 см відповідно. Протягом четвертого вегетаційного періоду середній приріст за діаметром у досліджуваних насадженнях суттєво знизився і показники їх середнього діаметра досягли відповідно 7,2 ± 0,22 і 8,0 ± 0,31 см. При цьому, на цей час відзначається значне зростання показників продуктивності таких плантацій – від 25,78 до 29,94 т/га, або від 458,8–532,8 ГДж/га. Ця обставина вказує на доцільність застосування 5–7‑річного циклу заготівлі біомаси на таких насадженнях для отримання максимальних показників урожайності.
Висновки. На вилугуваних чорноземах Центрального Лісостепу України енергетичні плантації тополі сорту ‘Robusta’, після трьох років вирощування накопичують близько 12–15, а після чотирьох – від 26 до 30 тонн сухої біомаси на 1 га. Дослідження росту таких насаджень доцільно продовжити для встановлення оптимального періоду їх ротації.
Посилання
Aylott, M. J., Casella, E., Tubby, I., Street, N. R., Smith, P., & Taylor, G. (2008). Yield and spatial supply of bioenergy poplar and willow short-cutting cycle coppice in the UK. New Phytologist, 178(2), 358–370. doi: 10.1111/j.1469-8137.2008.02396.x
Augère-Granier, M. L. (2020). Agroforestry in the European Union. Retrieved from https://www.policycommons.net
Dieter, M. (2016). Poplars and Other Fast-Growing Trees – Renewable Resources for Future Green Economies. In 25th Session of the International Poplar Commission: Working Paper IPC/15 (Berlin, 13–16 Sept. 2016). Rome: FAO. Retrieved from https://www.fao.org/forestry/45092-0fcd1e7430938785c3e2c0a0a03329a88.pdf
Fuchylo, Ya. D., Litvin, V. M., & Sbytna, M. V. (2012). Biological, ecological and technological aspects of poplar plantations cultivation in the conditions of Kyiv Polissya. Kyiv: Logos. [In Ukrainian]
Báder, M., Németh, R., Vörös, Á., Tóth, Z., & Novotni, A. (2023). The effect of agroforestry farming on wood quality and timber industry and its supportation by Horizon 2020. Agroforestry Systems, 97, 587–603. doi: 10.1007/s10457-023-00812-8
Bayala, J., & Prieto, I. (2020). Water acquisition, sharing and redistribution by roots: applications to agroforestry systems. Plant Soil, 453, 17–28. doi: 10.1007/s11104-019-04173-z
Fahad, S., Chavan, S. B., Chichaghare, A. R., Uthappa, A. R., Kumar, M., Kakade, V., … Poczai, P. (2022). Agroforestry systems for soil health improvement and maintenance. Sustainability, 14, Article 14877. doi: 10.3390/su142214877
Mosquera-Losada, M., Moreno, G., & Pardini, L. (2012). Past, Present and Future of Agroforestry Systems in Europe. Retrieved from http://www.agroof.net/agroof_ressources/documents /201210_eu_agroforesterie.pdf
Kovács, K., & Vityi, A. (2019). How can agroforestry improve the success of afforestation and contribute to meeting the growing demand of wood? In I. Czupy (Ed.), Exceeding the vision: forest mechanisation of the future. Proceedings of the 52nd international symposium on forestry mechanization (pp. 606–612). Sopron, Hungary: University of Sopron Press.
Nicolescu, V.-N., Rédei, K., Vor, T., Bastien, J.-C. et al. (2020). A review of black walnut (Juglans nigra L.) ecology and management in Europe. Trees, 34, 1087–1112. doi: 10.1007/s00468-020-01988-7
Szigeti, N., & Vityi, A. (2019). Soil moisture and temperature characteristics in a young silvoarable agroforestry system. Regional and Business Studies, 11(1), 21–27. doi: 10.33568/rbs.2399
Volk, T. A., Berguson, B., Daly, C., Halbleib, M. D., Miller, R., Rials, T. G., … Wright, J. (2018). Poplar and shrub willow energy crops in the United States: field trial results from the multiyear regional feedstock partnership and yield potential maps based on the PRISM-ELM model. Global Change Biology Bioenergy, 10(10), 735–751. doi: 10.1111/gcbb.12498
Spinelli, R., Natti, C., & Magagnotti, N. (2008). Harvesting short-rotation poplar plantations for biomass production. Croatian Journal of Forest Engineering, 29(2), 129–139.
Fuchylo, Y. D., Sinchenko, V. M., Hanzhenko, O. M., Humentyk, M. Y., Pyrkin, V. I., Prysiazhniuk, O. I., … Tkachenko, A. M. (2018). The methodology of the study of willow and poplar energy plantations. Kyiv: Komprynt. [In Ukrainian]
