Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні

Приводятся данные исследований по отбору и выращиванию высокоэнергетических видов ив. Установлено, что из исследуемых клонов наиболее продуктивным является Salix wiminalis «Тернопольская». За один год его плантация, при высокой начальной густоте (0,6х0,25 м), способна продуцировать 47,3 м3/га свежес...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2007
Hauptverfasser: Фучило, Я.Д., Сбитна, М.В., Деркач, Д.Ф.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України 2007
Schriftenreihe:Український фітоценологічний збірник
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/28951
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні / Я.Д. Фучило, М.В. Сбитна, Д.Ф. Деркач // Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 25. — С. 97-102. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-28951
record_format dspace
spelling irk-123456789-289512011-11-27T12:19:31Z Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні Фучило, Я.Д. Сбитна, М.В. Деркач, Д.Ф. Приводятся данные исследований по отбору и выращиванию высокоэнергетических видов ив. Установлено, что из исследуемых клонов наиболее продуктивным является Salix wiminalis «Тернопольская». За один год его плантация, при высокой начальной густоте (0,6х0,25 м), способна продуцировать 47,3 м3/га свежесрезанной массы, что эквивалентно 415 ГДж/га. Такое количество энергетической фитомассы может заменить 38 тонн торфа 40%-й влажности, или 14 тыс. м3 природного газа. The data of research of selection and cultivation of high-energy kinds of willow (Salix L.) species clones are present. Is established, that from investigated by the greatest productivity the Salix wiminalis «Ternopil»ska» are differ. For one year a plantation of this clone, at high initial consistency (0,6x0,25 m), capable to produce 47,3 m3/ha wood biomass, that is equivalent 415 GJoule/ha. Such quantities of wood biomass can exchange 38 tones of peat 40% of humidity or 14000 m3 of natural gas. 2007 Article Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні / Я.Д. Фучило, М.В. Сбитна, Д.Ф. Деркач // Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 25. — С. 97-102. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 9234-4041 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/28951 uk Український фітоценологічний збірник Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
description Приводятся данные исследований по отбору и выращиванию высокоэнергетических видов ив. Установлено, что из исследуемых клонов наиболее продуктивным является Salix wiminalis «Тернопольская». За один год его плантация, при высокой начальной густоте (0,6х0,25 м), способна продуцировать 47,3 м3/га свежесрезанной массы, что эквивалентно 415 ГДж/га. Такое количество энергетической фитомассы может заменить 38 тонн торфа 40%-й влажности, или 14 тыс. м3 природного газа.
format Article
author Фучило, Я.Д.
Сбитна, М.В.
Деркач, Д.Ф.
spellingShingle Фучило, Я.Д.
Сбитна, М.В.
Деркач, Д.Ф.
Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
Український фітоценологічний збірник
author_facet Фучило, Я.Д.
Сбитна, М.В.
Деркач, Д.Ф.
author_sort Фучило, Я.Д.
title Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
title_short Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
title_full Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
title_fullStr Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
title_full_unstemmed Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні
title_sort перспектива застосування видів salix l. для створення енергетичних плантацій в україні
publisher Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
publishDate 2007
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/28951
citation_txt Перспектива застосування видів Salix L. для створення енергетичних плантацій в Україні / Я.Д. Фучило, М.В. Сбитна, Д.Ф. Деркач // Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 25. — С. 97-102. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
series Український фітоценологічний збірник
work_keys_str_mv AT fučiloâd perspektivazastosuvannâvidívsalixldlâstvorennâenergetičnihplantacíjvukraíní
AT sbitnamv perspektivazastosuvannâvidívsalixldlâstvorennâenergetičnihplantacíjvukraíní
AT derkačdf perspektivazastosuvannâvidívsalixldlâstvorennâenergetičnihplantacíjvukraíní
first_indexed 2025-07-03T09:05:52Z
last_indexed 2025-07-03T09:05:52Z
_version_ 1836616047048785920
fulltext Ukrainian Phytosociological Collection. — Кyiv, 2007. — Iss. С, vup. 25 97 Я.Д. ФУЧИЛО1, М.В. СБИТНА1, Д.Ф. ДЕРКАЧ2 1Національний аграрний університет, Київ, 03041 вул. Героїв Оборони, 15 forestcrops_chair@ukr.net 2Інститут ботаніки ім. Холодного НАН України, МСП Київ 01601 ecologia@bigmir.net ПЕРСПЕКТИВА ЗАСТОСУВАННЯ ВИДІВ SALIX L. ДЛЯ СТВОРЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПЛАНТАЦІЙ В УКРАЇНІ К л ю ч о в і с л о в а: енергія, Salix sp., однорічна деревна маса, продуктивність YA.D. FUCHYLO1, M.V. SBYTNA1, D.F. DERKACH2 1National agricultural university of Ukraine, Kyiv, 2M.G.Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv THE PERSPECTIVE OF USING OF SPECIES OF SALIX L. FOR PLANTING ON ENERGY PLANTATIONS IN UKRAINE The data of research of selection and cultivation of high$energy kinds of willow (Salix L.) species clones are present. Is established, that from investigated by the greatest productivity the Salix wiminalis «Ternopil»ska» are differ. For one year a plantation of this clone, at high initial consistency (0,6x0,25 m), capable to produce 47,3 m3/ha wood biomass, that is equivalent 415 GJoule/ha. Such quantities of wood biomass can exchange 38 tones of peat 40% of humidity or 14000 m3 of natural gas. K e y w o r d s: energy, Salix sp., annual wood biomass, productivity Я.Д. ФУЧИЛО1, М.В. СБИТНАЯ1, Д.Ф. ДЕРКАЧ2 1Национальный аграрный университет, г. Киев 2Институт ботаники им. М.Холодного НАН Украины, г. Киев ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ SALIX L. ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЛАНТАЦИЙ В УКРАИНЕ Приводятся данные исследований по отбору и выращиванию высокоэнергетических ви$ дов ив. Установлено, что из исследуемых клонов наиболее продуктивным является Salix wiminalis «Тернопольская». За один год его плантация, при высокой начальной густоте (0,6х0,25 м), способна продуцировать 47,3 м3/га свежесрезанной массы, что эквивалентно 415 ГДж/га. Такое количество энергетической фитомассы может заменить 38 тонн торфа 40%$й влажнос$ ти, или 14 тыс. м3 природного газа. К л ю ч е в ы е с л о в а: энергия, Salix sp., однолетняя древесная масса, производи" тельность Вступ Загострення світової енергетичної кризи у 70–80$х рр. минулого століття, пов’язане з політичною нестабільністю на Близькому Сході, змусила більшість країн Західної Європи і Північної Америки вдатися до розробки спеціальних національ$ них енергетичних програм, спрямованих на скорочення споживання мінеральної енергетичної сировини та її заміну іншими джерелами енергії. Одним з елементів таких програм було використання деревини швидкорослих порід (переважно пред$ ставників родів Salix L. та Populus L.). Їх вирощують на плантаціях з коротким обі$ гом рубки – від 2 до 10 років і приростом 3–30 м3/га на рік [17, 18]. © Я.Д. ФУЧИЛО, М.В. СБИТНА, Д.Ф. ДЕРКАЧ, 2007 Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 2598 У США закладають енергетичні плантації гібридних тополь та верб, які дають приріст за висотою до 5 м/рік. Частка деревини в енергетичному балансі США у 2015 р. може досягти 15%. У безлісих регіонах Росії передбачається створення енергетичних плантацій, для чого виведені швидкорослі сорти цих порід з урожай$ ністю сухої маси 15 т/га, яку можна переробити в 10 т рідкого палива [7]. Для України може бути корисним досвід такого розв’язання енергетичної про$ блеми, важливим аспектом якого є добір видів і форм деревних порід. Розглянемо перспективи використання для цих цілей представників роду Salix L. Об’єкт досліджень Згідно з останньою обробкою роду Salix L., природна дендрофлора України включає 25 видів [11]. Наявність одного з них — S. hastata L. — у Карпатах, на що вказують попередні дослідники [1, 5, 9], є сумнівною. Внаслідок різноманітності кліматичних та едафічних умов, характерної для гірських областей, саме в Карпатах трапляється найбільша кількість видів Salix L. (23 види) порівняно з іншими регіонами нашої країни. Вісім з них — S. eleagnos Scop. (= S. іncana Schz.), S. herbaсea L., S. reticulata L., S. retusa L. іnсl. S. кitaibeliana Willd., S. alpina Sсop. (=S. jacquinii Host), S. hastata L., S. daphnoides Vill. та S. phylicifolia L. природно трапляються лише в Карпатах. До цієї групи можна відне$ сти також S. silesiaca Willd., окремі місцезнаходження якої знаходяться на рівнині і досягають околиць Львова [1, 10]. Salix myrsinifolia Salisb. (=S. nigricans Smit.), S. lapponum (L.), S. starkeana Willd. (=S. livida Wahl.) і S. myrtilloides L., крім Карпат, зрідка трапляються у Лісостепу і на Поліссі. Останні два види, разом з S. herbaсea L., S. reticulata L. та S. retusa L., занесені до Червоної книги України [16]. Звичайною для Полісся рослиною є S. aurita L., трохи рідше вона трапляється в Лісостепу, Карпатах і плавнях Дніпра. На заплавних і материкових пісках часто можна побачити зарості S. acutifolia Willd. Відсутня вона лише в південно$західній частині України і в Криму. Ареали S. fragilis L., S. caprea L., S. pentandra L., S. viminalis L. і S. rosmarinifolia L. охоплюють майже всю територію країни, за винятком посуш$ ливих степів Причорномор’я і Приазов’я. Перші два види ростуть також у горах Криму. S. alba L., S. triandra L. і S. cinerea L. трапляються по всій території нашої держави. На думку багатьох дослідників [1, 8, 9 та ін.], в Україні розсіяно росте також S. purpureа L., але О.К. Скворцов [10, 11] вважає за необхідне виділити східну частину її ареалу (на схід від Кіровограда) у самостійний вид S. vinogradovii A. Skv. Оскільки морфологічні відмінності між цими видами незначні, ми вважаємо за до$ цільне трактувати їх як підвиди [2, 13]. Переважна більшість верб — чагарники. До деревоподібних видів, здатних формувати природні ліси [12], належать S. alba, яка за оптимальних умов досягає висоти 30 м і діаметра 1–3 м, та S. fragilis – до 25 м. Ще ряд видів ростуть у вигляді куща або дерева третьої величини (S. caprea L., S. pentandra L., S. acutifolia L., S. viminalis тощо). Крім названих видів, які досягають великих розмірів, до найбільш придатних для вирощування на енергетичну сировину слід ще додати S. triandra L., S. cinerea L., S. purpurea L. та S. myrsinifolia Salisb. Крім автохтонних видів, можна використовувати також інтродуковані. Серед останніх високу продуктивність мають клони Salix dasyclados. Здатність більшості Ukrainian Phytosociological Collection. — Кyiv, 2007. — Iss. С, vup. 25 99 видів верб легко розмножуватися вегетативним способом сприяє швидкому впро$ вадженню у виробництво нових форм верб з високими технічними якостями де$ ревини. Результати досліджень та їх обговорення Починаючи з 1987 р ми проводимо дослідження з відбору високопродуктив$ них форм чагарникових верб з метою отримання максимальних обсягів фітомаси для хімічної та енергетичної переробки, а також матеріалу для виготовлення пле$ тених виробів. Для розрахунку кількості енергії, зв’язаної у біомасі, в наших варіантах дослідів необхідно мати дані про теплоту згоряння рослинної маси. Для загальної орієн$ тації ми скористалися приблизними розрахунками енергетики фотосинтезу, згідно з якими на синтез 1 г•моль вуглецю витрачається 674 Ккал сонячної енергії, або 3750 Ккал (15690 КДж) на 1 г речовини. П. Дювінью і М. Танг [3] в якості енергетич$ них еквівалентів пропонують для 1 г сухої стовбурової деревини 18,83 КДж, живо$ го листя — 19,67, сухої лісової підстилки — 18,83. За даними П.П. Лазарева [6] теплота згоряння 1 г сухої деревини змінюється в межах 17,16–18,42 КДж. А.С. Єнохович [4] наводить такі величини: для дров 30%$ї вологості —12300 КДж/кг, 40%$ї —10200. Ми у своїх розрахунках викорис$ товуємо останній показник, оскільки массу однорічної лозини визначали у польо$ вих умовах і не доводили до повітряно$сухого стану. У природних популяціях Київського Полісся та інших регіонів України ми відібра$ ли ряд перспективних форм S. pentandra L., S. purpurea L., S. triandra L., та S. viminalis L. Дослідження їх продуктивності та енергетичного потенціалу (за що$ річного зрізування надземної частини) показало, що найвищими вони є у клону S. viminalis L. із Західного Поділля (Тернопільська обл.). За цими характеристика$ ми він також переважає найпродуктивніший місцевий клон цього виду, що був відібраний у заплаві р. Тетерів (табл. 1). Таблиця 1. Порівняльна характеристика найпродуктивніших клонів S. viminalis (кв. 76 Тетерівського лMва ДП «Тетерівський ДВЛГ», В2) Одиниця Клон Найпродуктивніший Показник виміру із Західного місцевий клон Поділля (заплава р. Тетерів) Вік плантації роки 13 13 Вік надземної частини кущів роки 1 1 Середня висота м 1,58±0,058 1,24±0,045 Продуктивність свіжозрізаної лозини з одного куща кг 0,32±0,063 0,12+0,022 Кількість акумульованої енергії КДж 3264±642 1224±224 Щільність рослин на час створення плантацій тис. шт./ га 167 167 Щільність рослин на час обліку тис. шт./ га 104 118 Продуктивність однорічної лозини м3/га 39,1 15,8 т/га 33,6 13,6 Кількість акумульованої енергії ГДж/га 342,7 138,7 Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 25100 Отже, в умовах свіжого субору Київського Полісся високопродуктивний клон S. viminalis, материнський кущ якого на добре зволоженому звичайному чорно$ земі (D3$4) має значно вищі показники продуктивності (33,6 т/га) порівняно з місце$ вим клоном, краще пристосованим до бідніших ґрунтових умов Полісся, що еквіва$ лентно 415 ГДж/га енергії, зв’язаної у біомасі. Така кількість енергії може замінити 38 т торфу 40%$ї вологості, або 17 т біогазу. У сприятливіших лісорослинних умовах продуктивність клону S. viminalis знач$ но збільшується, що засвідчують наші спеціальні дослідження, проведені навесні 2000 р. з використанням клонів п’яти видів верб. Лісокультурна площа — зруб вільхового насадження — була розкорчована, корені видалені. Поверхня плантації мала незначний (до 30) нахил південної екс$ позиції і займала нижню частину пологого вибалка. Тип умов місцезростання — вологий сугрудок (С3), садивний матеріал — здерев’янілі (зимові) однорічні живці S. viminalis завдовжки 15–20 см. Схема розміщення садивних місць — 0,60х0,25 м. Упродовж першого вегетаційного періоду живці добре вкоренилися і досягли значної висоти. Найвищі екземпляри виросли з живців S. viminalis сорту «Терно$ пільська» — їх середня висота становить близько 220 см за 100%$ї приживлюва$ ності. Середню висоту понад 2 м мали також однорічні живцеві саджанці S. purpurea L. Середня висота решти видів становила 85,7–144,6 см. Виявлено також пряму залежність між товщиною живців та їх приживлювані$ стю, висотою та кількістю пагонів, що відростають від одного живця і в цілому з їх продуктивністю (табл. 2). Зокрема, з найтовщих живців S. viminalis, при однаковій (100%$й) приживлюваності з тоншими живцями, відросло на 15,8% більше пагонів, середня висота яких була на 5,2–8,2% більшою, ніж у пагонів з тонших живців. Товщі живці S. pentandra, порівняно з тонкими, мали на 34,9% кращу приживлюваність і на 18,7% більшу висоту. Також більшу висоту мають саджанці з товщих живців S. purpurea та S. triandra. Надземну частину кущів щорічно зрізували. Як показали дослідження згаданих культур у 2003 р., пряма залежність між товщиною живців і продуктивністю кущів, що з них виросли, також мала місце (табл. 2). Найвищими були показники висоти кущів та продуктивності, а також кількості акумульованої цими рослинами енергії, як і в попередні роки, у клону S. viminalis «Тернопільська» (варіанти 8–10). При цьому врожайність свіжозрізаної лозини най$ гіршого його варіанту (№ 9) становить 40,7 т/га, або 47,3 м3/га на рік, що еквівалент$ но 415 ГДж/га енергії, акумульованої рослинами протягом року. Така кількість енергії може замінити 38 т торфу 40%$ї вологості, або 14 т кам’яного вугілля, чи 10 т при$ родного (ухтинського) газу, що в обўємному виразі становить 14 тис. м3. Даної висо$ кої продуктивності та, відповідно, енергоємності не здатна у такому віці досягти жодна інша деревна порода зони помірного клімату, за винятком, можливо, деяких інших форм Salix L. та Populus L. Цей клон внесено до реєстру сортів рослин України на 2004 рік під назвою верба прутовидна «Тернопільська» [14]. У цілому отримані результати підтверджують висновки, представлені у наших попередніх статтях [2, 15], про доцільність використання для створення плантацій верб, в тому числі енергетичних, однорічних зимових живців завдовжки 20–30 см і завтовшки у верхньому зрізі 4–15 мм. Використання товщих живців небажане через складність швидкого заростання їх зрізів і, як наслідок, — високу ймовірність зараження дереворуйнівними грибами та іншими збудниками хвороб. Ukrainian Phytosociological Collection. — Кyiv, 2007. — Iss. С, vup. 25 101 Використовуючи той чи інший вид або форму верб, високої ефективності енер$ гетичних плантацій можна досягти у різних лісорослинних умовах, але найсприят$ ливішими для цього є багаті, добре зволожені і дреновані ґрунти у заплавах річок. Закладаючи плантації верб у відносно бідних і сухих екотопах доцільно обира$ ти S. acutifolia, S. purpurea і S. caspica. У перезволожених умовах успішно ростуть S. fragilis, S. triandra і S. pentandra. Висновки Для вирощування енергетичної сировини з видів роду Salix L. в умовах Украї$ ни доцільно використовувати автохтонні види: S. alba, S. fragilis, S. viminalis, S. triandra, S. pentandra, S. caprea, S. cinerea, S. purpurea, S.acutifolia., S. myrsini" folia, їхні гібриди та форми. Продуктивність однорічної свіжозрізаної маси високопродуктивного клону S. vi" minalis «Тернопільської» в умовах свіжого субору досягає 33,6 т/га, або близько 39 м3/га, що еквівалентно 342,7 Гдж/га, а вологої судіброви — 47,3 м3/га (415 ГДж/га). Крім автохтонних, можна використовувати також інтродуковані види верб. Серед них високу продуктивність мають клони S. dasyclados. Використовуючи той чи інший вид чи форму, можна досягти високої ефектив$ ності вирощування енергетичних плантацій у різних лісорослинних умовах, але найсприятливішими для цього є багаті, добре зволожені і дреновані ґрунти у зап$ лавах річок. 1. Брадіс Є.М. Salix L. // Визначник рослин України. – К.: Урожай, 1965. – С. 186–193. 2. Гордієнко М.І., Фучило Я.Д., Гойчук А.Ф. Чагарникові верби рівнинної частини України. – К.: ІАЕ УААН, 2002. – 174 с. 3. Дювинью П., Танг М. Биосфера и место в ней человека. – М.: Прогресс, 1968. – 340 с. 4. Енохович А.С. Справочник по физике. – М.: Просвещение, 1990. – 380 с. 5. Крічфалушій В.В. Види роду Salix L. в Українських Карпатах // Укр. ботан. журн. – 1982. – 39, № 2. – С.52–56. 6. Лазарев П.П. Энергия, ее источники на Земле и ее происхождение . – М.: Изд$во АН СССР, 1959. – 240 с. Таблиця 2. Показники продуктивності та енергетичного потенціалу плантацій верб залежно від розмірів живців (Боярське лMво, кв. 50, волога судіброва, С3) Український фітоценологічний збірник. — Київ, 2007. — Сер. С, вип. 25102 7. Моисеев И.И., Платэ Н.А., Варфоломеев С.Д. Альтернативные источники органических топлив // Вестн. РАН. – 2006. – 76, № 5. – С. 427–736. 8. Морозов И.Р. Определитель ив и их культура. – М.: Лесн. пр$сть, 1966. – 254 с. 9. Назаров М.І, Котов М.І.,Гержедович П.І., Брадіс Є.М. та ін. Salix L. // Флора УРСР. – К.: Вид. АН УРСР, 1952. – Т.4. – С.17 – 86. 10. Скворцов А.К. Ивы СССР. – М.: Наука, 1968. – 262 с. 11. Скворцов А.К. Salix L. // Опред. высш. раст. Украины. – Киев: Наук. думка, 1987. – С. 130– 133. 12. Ткаченко В.С. Ліси з верби білої // Рослинність УРСР. Ліси УРСР. – К.: Наук. думка, 1971. – С. 352–357. 13. Фучило Я.Д. Види роду Salix L. в Україні та їхнє використання // Наук. вісн. НАУ. – 1999. – Вип. 17. – С. 348–351. 14. Фучило Я.Д. А.с. на сорт рослин № 04194. Назва сорту: Тернопільська. Ботанічний таксон: верба прутовидна (Salix viminalis L.) / Україна. Заявка № 03404001. Дата держ. реєстрації: 26.12.2003 р., № 04308. 15. Фучило Я.Д., Ониськів М.І., Сбитна М.В. Біологічні та технологічні основи плантаційного лісовирощування. – К.: ННЦ «Ін. аграр. екон.», 2006. – 394 с. 16. Червона книга України. Рослинний світ.– К.: УЕ, 1996. – С. 105–109. 17. Hytönen J. Suitability of various phosphorus and nitrogen fertilizers for fertilizing willow stends on cut$over peatlands. // Bioenergy 84: Prac. Int. Conf., Goteborg (15–21 June, 1984). – London, 1985. – Vol. 2. – P. 114–118. 18. Weisgerber H. Raschwüchside baumarten in kurzen umtiebszeiten$aktuclle erkenntnisse der züchtung und production // Schriftenr. Forstniss. Fak. Univ. München und Bayer. Forstl. Versuchsund Forschungstalt. – München, 1988. – № 90. – S. 1–25.