Ріст і продуктивність енергетичних плантацій тополі в умовах Західного Лісостепу України

Abstract

Мета . Вивчити особливості росту 9-річних енергетичних плантацій чотирьох клонів тополі на свіжих сірих лісових ґрунтах Західного Лісостепу з огляду на доцільність їх вирощування для отримання енергетичної сировини та встановити оптимальний вік її заготівлі . Методи . Дослідні енергетичні плантації були створені однорічними живцями клонів тополі ‘ Дружба ’ ( P. trichocarpa × P. laurifolia ), ‘ Канадська × Бальзамічна ’ ( P. deltoides × P. balsamifera ), ‘ Стрілоподібна ’ ( P. × euramericana × P. pyramidalis ) і ‘ Тронко ’ ( P. × euramericana ). Ґрунт – сірий лісовий свіжий . Розміщення садивних місць – 2,0×0,8 м . Результати . Найвищою збереженістю рослин у 7- річному віці відзначалися ‘ Тронко ’ (88 %) і ‘ Дружба ’ (86 %), найменшою – ‘ Канадська × Бальзамічна ’ – 78 %. Найбільшу середню висоту дерев мав культивар ‘ Дружба ’ (10,3±0,33 м ). Решта клонів за висотою практично не відрізнялися . Найбільший середній діаметр дерев (7,4±0,33 см ) зафіксовано в клону ‘ Канадська × Бальзамічна ’, який мав найменшу збереженість . Найвищим запасом відзначалися деревостани ‘ Канадська ’ × ‘ Бальзамічна ’ (113 м 3 / га ) і ‘ Дружба ’ (122 м 3 / га ). Таким чином , 7- річні насадження продукували від 13,3 до 17,4 м 3 / га деревини в рік . За наступні 2 роки відбувся значний випад дерев клонів ‘ Тронко ’ і ‘ Канадська × Бальзамічна ’, що негативно позначилось на показниках їх запасу . Найвищим запас був у клону ‘ Дружба ’ – 139 м 3 / га . Середня зміна запасу та загальної продуктивності всіх клонів виявилися меншими у віці 9 років порівняно з 7- річними , що вказує на те , що в досліджуваних умовах оптимальний вік вирубування деревостанів тополі густотою близько 6 тис . шт ./ га становить 6–7 років . При цьому , насадження клону ‘ Дружба ’ мають запас 122 м 3 / га , ‘ Канадська × Бальзамічна ’ – 113, ‘ Тронко ’ – 105, ‘ Стрілоподібна ’ – 93 м 3 / га , або від 96,7 до 127,9 МДж енергії на 1 га в рік . Висновки . На сірих лісових ґрунтах Західного Лісостепу доцільно створювати енергетичні плантації всіх чотирьох досліджуваних клонів з віком ротації 6–7 років . Найвищими показниками продуктивності відзначався культивар ‘ Дружба ’, 7- річне насадження якого в середньому за 1 рік накопичувало 17,4 м 3 / га деревини , що еквівалентно 8,74 т вугілля , 3,08 т дизельного пального чи 2,56 т природного газу . Purpose. To investigate growth patterns of 9-y ear-old energy plantati ons of four poplar clones established on fresh gray forest soils of the Western Forest-Steppe in terms of feasibility of producing raw energy feedstock and to find out the optimal harvesting timing. Methods. The plantations were established by planting woody cuttings of the following clones: ‘Druzhba’ ( P. trichocarpa × P. laurifolia ), ‘ P. canadensis × P. balsamifera ’, ‘Strilopodibna’ ( P. ×euramericana × P. pyramidalis ) and ‘Tronko’ ( P. × euramericana ). The planting design was 2.0 × 0.8 m. Results. The highest survival of 7-year-old plants mark ed ‘Tronko’ (88 %) and ‘Druzhba’ (86 %) clones and the smallest ‘ P. canadensis × P. balsamifer a’(78 %). The ‘Druzhba’ cultivar had the highest average height (10.3±0. 33 m). The rest of the clones practically did not differ in terms of their height, which varied from 9.5±0.46 m to 9.8±0.36 m. The largest value of average tree diameter (7.4±0.35 cm) was found in the ‘ P. canadensis × P. balsamifera ’ clone, which at the same time showed the smallest survival. Th e rest of the studied cl ones in terms of average diameter differed insignificantly (from 6.5±0.27 cm to 6.8±0.32 cm). At the age of 7-year-old, the highest feedstock yield ma rked the stands of ‘ P. canadensis × P. balsamifera ’ (113 m 3 /ha) and ‘Druzhba’ (122 m 3 /ha) clones. In plantations of ‘Tronko’, yield amounted to 105 m 3 /ha and in the ‘Strilopodibna’ to 93 m 3 /ha. Thus, their 7-year-old plantati ons produced the feedstock yield from 13.3 to 17.4 m 3 /ha per year. For the next 2 years, there wa s a significant mortality of the trees of the clones ‘Tronko’ and ‘ P. canadensis × P. balsamifera ’, which negatively affected their stock records. The largest stock s howed ‘Druzhba’ clone (139 m 3 /ha). The average change in the stock and the overall productivity of all clon es turned out to be less in 9- year-old plantati ons as compared with 7-year-old ones. This indica tes that under the conditi ons of the experiment, the optimal age of cutting poplar stands with an initial planting density of about 6 000 trees per 1 hectare is 6 to 7 years. The highest productivity was shown by ‘Druzhba’ plantation with the value of 122 m 3 /ha, followed by ‘ P. canadensis × P. balsamifera ’ (113 m 3 /ha), ‘Tronko’ (105 m 3 /ha), ‘Strilopodibna’ (93 m 3 /ha), that in terms of energy yield varied from 96.7 to 127.9 MJ per 1 ha in a year. Conclusions. On gray forest soils of the Western Fore st-Steppe of Ukraine, it is advisable to establish energy plantations of all four clones under investigation w ith the rotation age from 6 to 7 years. ‘Druzhba’ cultivar mark ed high productivity indicators, w ith the 7-year-old plantation accumulated, on the average, 17.4 m 3 /ha of wood per year, which is e quivalent to 8.74 tons of coal, 3.08 tons of diesel fuel and 2.56 tons of natural gas.