Selected physiological parameters of three varieties of basket willow (Salix viminalis L.) from perennial plantations

Warianty tytułu

PL

Wybrane wskaźniki fizjologiczne trzech odmian wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) pochodzących z wieloletniej plantacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the research conducted in 2010-2012 on one-year, two-year and three-year shoots of three verities of Salix viminalis: ‘Bjor’, ‘Jorr’ and ‘Tora’, grown from 14, 15 and 16 year old stumps, was to compare the shoots of different age in terms of selected physiological characteristics, that is the concentration of chloroplast pigments, water balance of leaves and water content and dry matter of shoots. The content of chloroplast pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids) and the water balance were determined on the basis of RWC-relative water content and WSD-water saturation deficit indicators. Moreover, the water and dry matter content of one-year, two-year and three-year old willow shoots were determined. It was found that the age of the shoots differentiated the physiological parameters of willow varieties. The highest concentration of chlorophylls was reported in the leaves of three-year old shoots of the Bjor variety, in turn the highest concentration of carotenoids was found in the leaves of one-year old shoots of Jorr. Regardless of the age of the shoots, the highest rate of hydration of leaves and stems was a characteristic trait of the Tora variety, and the lowest was found in Jorr. High levels of the measured physiological parameters, such as chlorophyll a and b, carotenoids and relative water content in leaves obtained in the 5th rotation, that is 14th, 15th and 16th year of running the plantation, indicate a high physiological activity and hence high productivity of the studied willow varieties.

PL

Celem badań przeprowadzonych w latach 2010-2012 na jednorocznych, dwui trzyletnich pędach trzech odmian Salix viminalis: Bjor, Jorr i Tora, wyrosłych z 14- 15- i 16-letnich karp, było porównanie różnych wiekowo pędów pod względem wybranych cech fizjologicznych, tj. koncentracji barwników asymilacyjnych i bilansu wodnego liści oraz zawartości wody i suchej masy w pędach. Wykonano oznaczenia zawartości barwników asymilacyjnych w liściach (chlorofil a, chlorofil b i karotenoidy) oraz określono bilans wody w liściach na podstawie wskaźników RWCwzględna zawartość wody i WSD-deficyt wysycenia wodą. Wykonano także oznaczenie zawartości wody i suchej masy w pędach jednorocznych, dwuletnich i trzyletnich badanych odmian wierzby. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że wiek pędów różnicował badane wskaźniki fizjologiczne u odmian wierzby wiciowej. Największą koncentrację barwników chlorofilowych odnotowano w liściach pędów trzyletnich u odmiany Bjor, z kolei karotenoidów w liściach pędów jednorocznych u odmiany Jorr. Spośród badanych odmian, niezależnie od wieku pędów, najwyższym wskaźnikiem uwodnienia liści i pędów charakteryzowała się odmiana Tora, a najmniejszym odmiana Jorr. Wysokie wartości mierzonych wskaźników fizjologicznych tj. chlorofilu a i b, karotenoidów, względnej zawartości wody w liściach uzyskane w 5. rotacji, czyli w 14., 15. i 16. roku prowadzenia plantacji wskazują na wysoką aktywność fizjologiczną, a tym samym na znaczącą produktywność badanych odmian wierzby.

Słowa kluczowe

EN

common osier; basket willow; Salix viminalis; Bjor cultivar; Jorr cultivar; Tora cultivar; physiological parameter; relative water content; photosynthetic pigment; pigment concentration; pigment content; chlorophyll a content; chlorophyll b content; carotenoid content

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.173-184,fig.,ref.

Twórcy

Bibliografia

• Ager A., Rönnberg-Westljung A.C., Thorsen J., Siren G., 1986. Genetic improvement of willow for energy forestry in Sweden. Sveriges Lantbuks-Universitet, AVD. For eneriskog, Rapport, 43-50.
• Berndes G., Hoogwicjk M., van der Broek R., 2005. The contribution of biomass in the Future global Energy system: A review of 17 studies. Biomass Bioenerg., 25, 1-28.
• Dubas J.W., Grzybek A., Kotowski W., Tomczak A., 2004. Energy Willow – cultivation and processing technologies (in Polish), WSEiA. GUS, 2009. Energy from Renewable Sources in 2008. Information and Statistics. GUS, Warsaw.
• Hall R.L., Rao K.K., 1999. Photosynthesis (in Polish). WNT, Warszawa. Kisiel R., Szczukowski S., Stolarski M., Leniec K., 2001. The use of biomass willow to generate heat Energy (in Polish). Problemy Inżynierii Rolniczej, 2, 65-72.
• Kozłowski S., Goliński P., Golińska B., 2001. Chlorophyll pigments as indicators of value in use of grass species and varieties (in Polish). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 474, 215-223.
• Krzesłowska M., 2004. The trace metals: plant cells under stress conditions (in Polish), vol. I, part II (Eds Woźny A., Przybył K.) Wyd. Nauk. UAM, Poznań, 103-164.
• Kuś J., Faber A., 2009. Crop production for energy purposes and rational use of agricultural production area in Poland (in Polish). In: I Kongres Nauk Rolniczych, Przyszłość sektora rolno-spożywczego i obszarów wiejskich (Ed. A. Harasim). Nauka-Praktyce, IUNG-PIB, Puławy, 63-76.
• Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R., 1983. Determinations of total carotenoids and chlorophyll a and b of leaf extracts in different solvents. Biochem. Soc. Trans., 11, 591-592.
• Malinowska K., Wróbel J., 2015. Physiological activity of common osier (Salix viminalis L.) undercopper-induced stress conditions. Acta Agroph., 22(2), 173-182
• Starck Z., 1999. Some aspects of the diversity of plant responses to adverse environmental conditionsold problems, new interpretation (in Polish). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 469, 145-159.
• Stolarska A., Wróbel J., Mikiciuk M., 2008. Effect of soil salt stress conditions on assimilation pigment in the three clones of basket willow (Salix viminalis). Ecol Chem. Eng., 15(9), 991-996.
• Stolarski M.J., Szczukowski S., Tworkowski J., 2002. Productivity of shrubby willow clones grown on arable land depending on the frequency of harvesting and planting density (in Polish). Fragm. Agron., 2, 39-51.
• Stolarski M.J., Szczukowski S., Tworkowski J., Klasa A., 2008. Productivity of seven clones of willow coppice in annual and quadrennial cutting cycles. Biomass Bioenerg., 32, 1227-1234.
• Stolarski M.J, Szczukowski S., Tworkowski J., Wróblewska H., Krzyżaniak M., 2011. Short rotation willow coppice biomass as an industrial and energy feedstock. Ind. Crop. Prod., 33, 217-223.
• Stolarski M.J., Wróblewska H., Cichy W., Szczukowski S., Tworkowski J., 2005. The chemical composition and calorific value of wood of willow harvested from the land (in Polish). Drewno, 48(174), 5-16.
• Szczukowski S., Budny J., 2003. Shrub willow – energy plant (in Polish). Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Olsztyn, 56.
• Szczukowski S., Tworkowski J., 2001. Productivity and energy value of biomass of willow shrub Salix sp. on different types of soils in proglacial Vistula River (in Polish). Postępy Nauk Rolniczych, 2, 31-37.
• Szczukowski S., Stolarski M., Tworkowski J., Przyborowski J., Klasa A., 2005. Productivity of willow coppice plants grown in short rotations. Plant Soil Environ., 51(9), 423-430.
• Szczukowski S., Stolarski M., Tworkowski J., Rutkowski P., Goliński P., Mleczek M., Szentner K., 2014. Yield and quality of biomass of selected species of willow in quadrennial crop harvest cycle (in Polish). Fragm. Agron., 31(2), 107-114.
• Szczukowski S., Tworkowski J., Stolarski M., 2004. Energy willow (in Polish). Plantpress, Kraków, 46.
• Szczukowski S., Tworkowski J., Stolarski M., Kwiatkowski J., Krzyżaniak M., Lajszner W., Graban Ł., 2012. Perennial energy plants. Renewable energy technologies (in Polish). Monografia, 1-156.
• Weih M., Nordh N.E., 2002. Characterising willows for biomass and phytoremediation: growth, nitrogen and water use of 14 willow clones under different irrigation and fertilization regimes. Biomass and Bioenergy, 23, 397-413.
• Wróbel J., 2006. Kinetics of growth and selected physiological indices Salix viminalis grown on sandy sit fertilized with sewage sludge (in Polish). Akademia Rolnicza w Szczecinie. Rozprawy, 239, 1-133.
• Wróbel J., Gregorczyk A., 2004. Preliminary studies on tolerability of three forms of Salix viminalis L. to variation in the concentration of sodium chloride introduced to the substrate (in Polish). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 496, 403-413.
• Wróbel J., Mikiciuk M., 2010. Water and ionic balance in the leaves of basket willow (Salix viminalis L.) cultivated in hydroponics with different salinity levels. Ecological Chemistry and Engineering A, 17(10), 1315-1321.
• Wróbel J., Mikiciuk M., Stolarska A., 2006. Influence of soil salinity on the activity of gas exchange in three varieties of common osier (Salix viminalis L.) (in Polish). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 509, 269-281.
• Wróbel J., Wróbel M., 2015. Comparison of parameters of gas exchange activity and yields of three varieties of common osier (Salix viminalis L.) from a multi-year plantation (in Polish). Acta Agroph., 22(2), 219-231.
• Yamasaki S., Dillenburg L.R., 1999. Measurements of leaf relative water content in Araucaria angustifolia. Rev. Bras. Fisiol. Vegetal., 11(2), 69-75.