Продуктивність енергетичних плантацій тополі на малогумусних чорноземах Правобережного Лісостепу України

Yaroslav Fuchylo; Yaroslav Kirilko

doi:10.15421/412309

Yaroslav Fuchylo Малинський фаховий коледж http://orcid.org/0000-0002-2669-5176
Yaroslav Kirilko Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України http://orcid.org/0009-0006-6167-3788

Ключові слова: Populus L.; біоенергетика; сорт 'Robusta'; живці; живцеві саджанці; середня висота; середній діаметр; урожайність енергетичної біомаси.

Анотація

Наведено результати чотирирічних досліджень росту тополі сорту 'Robusta' в енергетичних плантаціях на малогумусних чорноземах Правобережного Лісостепу України, створених однорічними здерев’янілими живцями завдовжки 25 см і діаметром 0,8-1,0 см. Схеми садіння – 2,0 × 0,8 м та 2,0 × 0,9 м. Після першого року дерева на обох ділянках мали середню висоту 1,6 м. Впродовж другого року їхній приріст за висотою становив у рідшого варіанту 2,0±0,05 м, у густішого – 2,1±0,05 м. Впродовж третього вегетаційного періоду приріст за висотою становив відповідно 3,1 та 3,0 м, а середня висота рослин склала 6,8 та 6,6 м відповідно. За четвертий період вегетації приріст за висотою значно сповільнився (відповідно до 1,2 та 1,1 м) і середня висота чотирирічних насаджень становила 8,0±0,16 м у густішому варіанті та 7,7±0,22 м – у рідшому.

Наприкінці першого року вирощування діаметр на висоті 1,3 м був більшим у густішому варіанті (0,5 проти 0,3 см), але вже на наступний рік дерева за рідшого розміщення стали на 2 мм товщими. Подібна тенденція збереглася і на третій рік, коли середній діаметр дерев густішого варіанту становив 5,8 см, а рідшого – 6,2 см. На четвертий рік вирощування приріст за діаметром в обох насадженнях значно знизився (відповідно до 1,4 і 1,8 см) і їхній середній діаметр досяг 7,2±0,22 і 8,0±0,31 см відповідно.

Після трьох років вирощування плантації тополі, створеної живцями, на 1 га можна отримати 11,66-14,58 тонн сухої біомаси або 207,5-259,5 ГДж енергії. Після чотирьох років продуктивність таких плантацій різко зростає (від 25,78 до 29,94 т/га або від 458,8 до 532,8 ГДж/га). Суттєве збільшення продуктивності біомаси енергетичних плантацій тополі сорту 'Robusta' впродовж четвертого року вирощування вказує на доцільність застосування 5–7-річного терміну вирощування таких насаджень для отримання максимальної кількості біомаси.

Біографії авторів

Yaroslav Fuchylo, Малинський фаховий коледж

Академік Лісівничої академії наук України, доктор сільськогосподарських наук, професор, завідувач кафедри лісівництва та захисту лісу.

Yaroslav Kirilko, Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України

аспірант

Посилання

Василенко, І. Д., Філіпова, Л. М., Фучило, Я. Д. (2013). Боротьба з омелою на деревах тополі у зеленій зоні Білої Церкви. Науковий вісник НЛТУ України, 23.12, 31–38 [Vasylenko, I. D., Filipova, L. M., & Fuchylo, Y. D. (2013). Fighting mistletoe on poplar trees in the green zone of Bila Tserkva. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 23.12, 31–38. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2013/23_12/index.htm]
Фучило, Я. Д., Літвін, В. М., Сбитна, М. В. (2012). Біологічні, екологічні та технологічні аспекти плантаційного вирощування тополі в умовах Київського Полісся. Київ: Логос [Fuchylo Ya. D., Litvin,V. M. & Sbytna, M. V. (2012). Biological, ecological and technological aspects of poplar plantation cultivation in the conditions of the Kyiv Polissya. Kyiv: Logos] (in Ukrainian)
Фучило, Я. Д., Сбитна, М. В., Фучило, О. Я., Літвін, В. М. (2009). Досвід та перспективи вирощування тополі (Populus sp. L.) у Південному Степу України. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 7, 66-69 [Fuchylo Ya. D., Sbytna, M. V., Fuchylo O. Ya. & Litvin V. M. (2009). Experience and prospects of growing poplar (Populus sp. L.) in the Southern Steppe of Ukraine. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 7, 66-69. Retrieved from http://fasu.nltu.edu.ua/index.php/nplanu/article/view/493] (in Ukrainian)
Фучило, Я. Д., Сінченко, В. М., Ганженко, О. М., Гументик, М. Я., Пиркін, В. І., Присяжнюк, О. І., ... Ткаченко, А. М. (2018). Методологія дослідження енергетичних плантацій верб і тополь. Київ: Компринт [Fuchylo, Y. D., Sinchenko, V. M., Hanzhenko, O. M., Humentyk, M. Y., Pyrkin, V. I., Prysiazhniuk, O. I., ... Тkachenko, А. M. (2018). The methodology of the study of willow and poplar energy plantations. Kyiv: Komprint] (in Ukrainian)
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. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2008.02396.x
Broeckx, L. S., Verlinden, M. S., & Ceulemans, R. (2012). Establishment and two-year growth of a bio-energy plantation with fast-growing Populus trees in Flanders (Belgium): effects of genotype and former land use. Biomass and Bioenergy, 42, 151–163. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.03.005
Debrynyuk, Yu. M. (2017). Plantation Forestry and energy plantations in Ukraine: resource potential and development prospects. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 27(8), 45–51. https://doi.org/10.15421/40270806
Dieter, M. (2016). Poplars and Other Fast-Growing Trees – Renewable Resources for Future Green Economies. 25th Session of the International Poplar Commission : Working Paper IPC/15 (Berlin, 13–16 Sept. 2016). Rome: FAO
El Bassam, N. (2010). Handbook of Bioenergy Crops. A Complete Reference to Species, Development and Applications. London; Washington, DC: Earthscan
Keoleian, G. A., & Volk, T. A. (2005). Renewable Energy from Willow Biomass Crops: Life Cycle Energy, Environmental and Economic Performance. Critical Reviews in Plant Sciences, 24, 385–406.
Mann, J. (2012). Comparison of Yield, Calorific Value and Ash Content in Woody and Herbaceous Biomass used for Bioenergy Production in Southern Ontario, Canada: A Thesis Presented to the University of Guelph. Guelph, Ontario. URL: https://atrium.lib.uoguelph.ca/xmlui/bitstream/handle /10214/3959/Mann%20Thesis%20Defense%20Revised%202.pdf?sequence=1
Spinelli, R. (2007). Short rotation coppice production in Italy. Bornimer Agrartechnische Berichte, 61, 158–167.
Spinelli, R., Natti, C., & Magagnotti, N. (2008). Harvesting short-rotation poplar plantations for biomass production. Croatian Journal of Forest Engineering, 29.2, 129–139. Retrieved from https://crojfe.com/site/assets/files/3872/03-spinelli.pdf
Spinelli, R., Natti, C., & Magagnotti, N. (2009). Using modified foragers to harvest short-rotation poplar plantations. Biomass and Bioenergy, 33.5, 817–821. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2009.01.001
Stoffel, R. (2008). Short rotation woody crops – Hybrid poplar. URL: https://www.forestry.umn.edu/sites/forestry.umn.edu/files/cfans_asset_356341.pdf
Volk, T. A., Berguson, B, Daly, C., Halbleib, M. D., Miller, L., 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. https://doi.org/10.1111/gcbb.12498
Zalesny, R., Hall, R., Bauer, E. & Riemenschneider D. (2006). Shoot Position Affects Root Initiation and Growth of Dormant Unrooted Cuttings of Populus. Silvae Genetica, 52(5), 273–279. Retrieved from https://www.semanticscholar.org/paper/Shoot-position-affects-root-initiation-and-growth-Zalesny-Hall/218dd9a8d8f70e386a62769ddd3e60d34591f3f2
Zalesny, S., & Wiese, A. (2006). Date of Shoot Collection, Genotype, and Original Shoot Position Affect Early Rooting of Dormant Hardwood Cuttings of Populus. Silvae Genetica, 55(4-5), 169–182. https://doi.org/10.1515/sg-2006-0024