Закономірності формування фотосинтетичних показників міскантусу гігантського в умовах Правобережного Лісостепу України
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.12.2.2024.306976Ключові слова:
інокуляція, внесення адсорбенту, позакореневе підживлення, площа листя, чиста продуктивність фотосинтезу, фотосинтетичний потенціалАнотація
Мета. Установити вплив елементів технології вирощування міскантусу гігантського на особливості формування його фотосинтетичних показників.
Методи. Дослідження проводили на Білоцерківській дослідно-селекційній станції Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН (Київська обл.) упродовж 2019–2022 рр. Міскантус гігантський ‘Осінній зорецвіт’ вирощували за схемою трифакторного польового досліду: фактор А – інокуляція: 1) без інокуляції; 2) Азофосфорин, 1,0 л/га; фактор Б – застосування адсорбенту: 1) без адсорбенту; 2) MaxiMarin гранульований, 30 кг/га; фактор В – позакореневе підживлення: 1) без підживлення; 2) Гуміфілд, 50 г/га; 3) Гуміфілд, 50 г/га + АміноСтар, 1,0 л/га.
Результати. Найбільша в досліді площа листкової поверхні формувалась у варіантах застосування інокуляції Азофосфорином разом з адсорбентом та позакореневим підживленням Гуматом калію (Гуміфілд), 50 г/га + Антистресантом АміноСтар, 1,0 л/га. За таких умов площа листкової поверхні у фазі утворення волоті рослин міскантусу становила 60,7 тис. м²/га. Застосування інокуляції Азофосфорином позитивно вплинуло на фотосинтетичний потенціал насаджень, збільшивши показники на 0,19 тис. м²/га × діб у 2020 р., на 0,24 тис. м²/га × діб у 2021-му та на 0,20 тис. м²/га × діб у 2022 р. Внесення адсорбенту MaxiMarin гранульований також сприяло збільшенню фотосинтетичного потенціалу: на 0,18 тис. м²/га × діб у 2020 р., на 0,21 тис. м²/га × діб у 2021-му та на 0,18 тис. м²/га × діб у 2022 р. За сукупного впливу факторів (інокуляція + гідрогель) та обробки насаджень Гуматом калію (Гуміфілд), 50 г/га + антистресантом АміноСтар, 1,0 л/га були досягнуті максимальні показники фотосинтетичного потенціалу: 3,26 тис. м²/га × діб у 2020 р., 4,23 тис. м²/га × діб у 2021-му та 3,58 тис. м²/га × діб у 2022 р. Чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) у середньому по досліду становила 2,16 г/м² за добу у 2020 р., 4,99 г/м² за добу у 2021-му та 5,03 г/м² за добу у 2022 р. Незважаючи на втрату сходів у 2022 році, рослини міскантусу гігантського змогли відрости і сформувати високий потенціал ЧПФ. Застосування інокуляції Азофосфорином підвищило ЧПФ на 0,19 г/м² за добу у 2020 р., на 0,43 г/м² за добу у 2021-му та на 0,49 г/м² за добу у 2022 р. Внесення адсорбенту MaxiMarin гранульований збільшило ЧПФ на 0,13 г/м² за добу у 2020 р., на 0,34 г/м² за добу у 2021-му та на 0,62 г/м² за добу в 2022 р. За сукупного впливу факторів (інокуляції Азофосфорином та гідрогелю MaxiMarin гранульований) були досягнуті високі показники ЧПФ: 2,34 г/м² за добу у 2020 р., 5,40 г/м² за добу у 2021-му та 5,56 г/м² за добу у 2022 р. При цьому значного внеску фактору позакореневого удобрення гуматами та амінокислотами не було виявлено.
Висновки. Установлені процесі досліджень дані можуть бути використані для оптимізації елементів технології вирощування міскантусу гігантського в умовах Правобережного Лісостепу України з метою підвищення продуктивності насаджень культури.
Посилання
Atkinson, C. J. (2009). Establishing perennial grass energy crops in the UK: A review of current propagation options for Miscanthus. Biomass and Bioenergy, 33(5), 752–759. doi: 10.1016/j.biombioe.2009.01.005
Boersma, N. N., & Heaton, E. A. (2014). Does propagation method affect yield and survival? The potential of Miscanthus × giganteus in Iowa, USA. Industrial Crops and Products, 57, 43–51. doi: 10.1016/j.indcrop.2014.01.058
Christian, D. G., Riche, A. B., & Yates, N. E. (2008). Growth, yield and mineral content of Miscanthus × giganteus grown as a biofuel for 14 successive harvests. Industrial Crops and Products, 28(3), 320–327. doi: 10.1016/j.indcrop.2008.02.009
Christian, D. G., Yates, N. E., & Riche, A. B. (2009). Estimation of ramet production from Miscanthus × giganteus rhizome of different ages. Industrial Crops and Products, 30(1), 176–178. doi: 10.1016/j.indcrop.2009.02.007
Clifton-Brown, J. C., Breuer, J., & Jones, M. B. (2007). Carbon mitigation by the energy crop, Miscanthus. Global Change Biology, 13(11), 2296–2307. doi: 10.1111/j.1365-2486.2007.01438.x
Clifton-Brown, J., Hastings, A., Mos, M., McCalmont, J. P., Ashman, C., Awty-Carroll, D., … Flavell, R. (2017). Progress in upscaling Miscanthus biomass production for the European bio-economy with seed-based hybrids. GCB Bioenergy, 9(1), 6–17. doi: 10.1111/gcbb.12357
Clifton-Brown, J. C., Neilson, B., Lewandowski, I., & Jones, M. B. (2000). The modelled productivity of Miscanthus × giganteus (GREEF et DEU) in Ireland. Industrial Crops and Products, 12(2), 97–109. doi: 10.1016/S0926-6690(00)00042-X
Covarelli, L., Beccari, G., & Tosi, L. (2012). Miscanthus rhizome rot: A potential threat for the establishment and the development of biomass cultivations. Biomass and Bioenergy, 46, 263–269. doi: 10.1016/j.biombioe.2012.08.018
Davey, C. L., Jones, L. E., Squance, M., Purdy, S. J., Maddison, A. L., Cunniff, J., … Clifton-Brown, J. (2017). Radiation capture and conversion efficiencies of Miscanthus sacchariflorus, M. sinensis and their naturally occurring hybrid M. × giganteus. GCB Bioenergy, 9(2), 385–399. doi: 10.1111/gcbb.12331
Gauder, M., Graeff-Hönninger, S., Lewandowski, I., & Claupein, W. (2012). Long-term yield and performance of 15 different Miscanthus genotypes in southwest Germany: Long-term yield and performance of 15 different Miscanthus genotypes. Annals of Applied Biology, 160(2), 126–136. doi: 10.1111/j.1744-7348.2011.00526.x
Hastings, A. (2017). Economic and environmental assessment of seed and rhizome propagated Miscanthus in the UK. Frontiers in Plant Science, 8. doi: 10.3389/fpls.2017.01058
Jensen, E., Robson, P., Norris, J., Cookson, A., Farrar, K., Donnison, I., & Clifton-Brown, J. (2013). Flowering induction in the bioenergy grass Miscanthus sacchariflorus is a quantitative short-day response whilst delay flowering under long days increases biomass accumulation. Journal of Experimental Botany, 643(2), 541–552. doi: 10.1093/jxb/ers346
Kalinina, O., Nunn, C., Sanderson, R., Hastings, A. F. S., van derWeijde, T., Özgüven, M., … Clifton-Brown, J. C. (2017). Extending Miscanthus cultivation with novel germplasm at six contrasting sites. Frontiers in Plant Science, 8. doi: 10.3389/fpls.2017.00563
Laurent, A., Pelzer, E., Loyce, C., & Makowski, D. (2015). Ranking yields of energy crops: A meta-analysis using direct and indirect comparisons. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 46, 41–50. doi: 10.1016/j.rser.2015.02.023
Lewandowski, I., Scurlock, J. M. O., Lindvall, E., & Christou, M. (2003). The development and current status of perennial rhizomatous grasses as energy crops in the US and Europe. Biomass and Bioenergy, 25(4), 335–361. doi: 10.1016/S0961-9534(03)00030-8
Nakajima, T., Yamada, T., Anzoua, K. G., Kokubo, R., & Noborio, K. (2018). Carbon sequestration and yield performances of Miscanthus × giganteus and Miscanthus sinensis. Carbon Management, 9(4), 415–423. doi: 10.1080/17583004.2018.1518106
O’Loughlin, J., McDonnell, K., & Finnan, J. (2017). Establishing Miscanthus × giganteus crops in Ireland through nodal propagation by harvesting stems in autumn and sowing them immediately into a field. Biomass and Bioenergy, 107, 345–352. doi: 10.1016/j.biombioe.2017.08.010
Prysiazhniuk, O. I., Klymovych, N. M., Polunina, O. V., Yevchuk, Ya. V., Tretiakova, S. O., Kononenko, L. M., Voitovska, V. I., & Mykhailovyn, Yu. M. (2021). Methodology and organization of scientific research in agriculture and food technologies. Kyiv: Nilan-LTD. [In Ukrainian]
Ermantraut, E. R., Prysiazhniuk, O. I., & Shevchenko, I. L. (2007). Statistical analysis of agronomic study data in the Statistica 6.0 software suite. Kyiv: PolihrafKonsaltynh. [In Ukrainian]
Fuchylo, Ya. D., Sinchenko, V. M., Hanzhenko, O. M., Humentyk, M. Ya., Pyrkin, V. M., Prysiazhniuk, O. I., ... Tkachenko, A. M. (2018). Research methodology of willow and poplar energy plantations. V. M. Sinchenko (Ed.). Kyiv: Lohos. [In Ukrainian]
