Porównanie parametrów aktywności wymiany gazowej oraz plonu trzech odmian wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) pochodzących z wieloletniej plantacji

• Autorzy: Wrobel J. , Wrobel M.

Warianty tytułu

EN

Comparison of parameters of gas exchange activity and yields of three varieties of common osier (Salix viminalis L.) from a multi-year plantation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań przeprowadzonych w latach 2010-2012 na jednorocznych, dwu- i trzyletnich pędach trzech odmian Salix viminalis: Bjor, Jorr i Tora, wyrosłych z 14. 15. i 16 letnich karp, było porównanie ich pod względem aktywności procesów asymilacji i transpiracji, a także parmetrów wpływających na te procesy, tj. przewodności szaprkowej, stężenia podszparkowego CO2, fotosyntetycznego współczynnika wykorzystania wody (WUE) i chwilowego fotosyntetycznego współczynnika wykorzystania wody (WUEI) oraz pod względem plonowania. Pomiary wymiany gazowej wykonano za pomocą analizatora gazu typu TPS-2 z kamerą PLC-4 (PP System, USA), pracującego w układzie otwartym. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że pędy jednoroczne odmiany Jorr wykazały się najkorzystniejszymi parametrami wymiany gazowej, zaś najsłabszymi trzyletnie pędy odmiany Tora. Wysoka ogólna aktywność procesów wymiany gazowej u odmiany Jorr pozwoliła mu osiągnąć największy plon biomasy pędów, niezależnie od cyklu zbio-ru. Mimo zaawansowanego wieku plantacji (14-16 rok uprawy) badane odmiany wykazały się dużą produktywnością biomasy. Prawdopodobnie, ze względu na duży przyrost masy drzewnej trzylet-nich pędów u odmiany Bjor, stanowiący ok. 58% całego trzyletniego przyrostu, znacząco większy niż u Jorr i Tora (ok. 50%), najkorzystniejszy dla tej odmiany byłby zbiór co 4 lata.

EN

The objective of the study conducted in the period of 2010-2012 on one-, two- and three-year old shoots of three varieties of Salix viminalis: Bjor, Jorr and Tora, grown from 14-, 15- and 16-year old rootstocks, was their comparison with regard to the processes of assimilation and transpiration, and of the parameters affecting those processes, i.e. stomatal conductance, substomatal concentration of CO2, indices WUE and WUEI, and in terms of their yields. Measurements of gas exchange were performed with the use of the gas analyser type TPS-2 with PLC-4 camera (PP System, USA), operating on the open system. Based on the results obtained it was concluded that one-year shoots of variety Jorr were characterised by the most favourable parameters of gas exchange, while the poorest were noted for the shoots of variety Tora. The high overall activity of the processes of gas exchange of variety Jorr allowed it to achieve the highest yield of shoot biomass, irrespective of the harvest cycle. In spite of the advanced age of the plantation (14th -16th year of cultivation) the varieties studied were characterised by high biomass productivity. Probably, due to the large increase of wood matter of three-year old shoots of variety Bjor, accounting for ca. 58% of the entire three-year growth, significantly greater than in the case of Jorr and Tora (ca. 50%), for that variety a 4-year harvest cycle would be the most favourable.

Słowa kluczowe

EN

energetic plant; common osier; Salix viminalis; Bjor cultivar; Jorr cultivar; Tora cultivar; yield; yield factor; biomass yield; biomass quality; gas exchange; gas exchange efficiency; gas exchange parameter; photosynthesis; carbon dioxide assimilation; transpiration; water use efficiency; long-term cultivation; plantation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2015
• Tom: 22
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.219-231,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wrobel J.

• Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul Słowackiego 17, 70-434 Szczecin

autor

Wrobel M.

• Zakład Botaniki i Ochrony Przyrody, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul.Słowackiego 17, 70-434 Szczecin

Bibliografia

• Dubas J.W., Grzybek A., Kotowski W., Tomczak A., 2004. Wierzba energetyczna – uprawa i technologie przetwarzania. WSEiA.
• Górny A.G., Garczyński S., 2002. Genotype and nutrition-dependent variation in water use efficiency and photosynthetic activity of leaves in winter wheat (Triticum aestivum L.). J. Appl. Genet., 43(2), 145-160.
• GUS., 2009. Energy from Renewable Sources in 2008. Information and Statistics. GUS, Warsaw.
• Hall J.P., 2002. Sustainable production of forest biomass for energy. Forest. Chron., 7, Bytom, 138.8, 391-396.
• Hall R.L., Allen S.J., Rossier P.T.W., Hopkins R., 1998. Transpiration from coppiced poplar and willow measured using sap-flow methods. Agric. Forest Meteorol., 90, 275-290.
• Hinchee M., Rottmann W., Mullinax L., Zhang C., Chang S., Cunningham M., Pearson L., Nehra N., 2009. Short-rotation woody crops for bioenergy and biofuels applications. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 45, 619-629.
• Jaroszewska A., Podsiadło C., Kowalewska R.., 201. Analiza wykorzystania wody przez wiśnię w różnych warunkach wodnych i nawozowych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, nr 6 PAN, Kraków, 165-173.
• Jeżowski S., Głowacka K., Kaczmarek Z., 2009. Wstępna ocena głównych parametrów wymiany gazowej związanych z fotosyntezą w odniesieniu do plonowania traw energetycznych z rodzaju Misnathus w pierwszym roku uprawy. Acta Agrophysica, 14(1), 73-81.
• Jurczuk S., Chrzanowski S., Jaszczyński J., 2010. Plonowanie wierzby energetycznej w różnych warunkach glebowowodnych. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2, 113-121.
• Kisiel R., Szczukowski S., Stolarski M., Leniec K., 2001. Wykorzystanie biomasy wierzb krzewia-stych do wytwarzania energii cieplnej. Problemy Inżynierii Rolniczej 2, 65-72.
• Klasnja B., Kopitovic S., Orlovic S., 2002. Wood and bark of some poplar and willow clones as fuelwood. Biomass Bioenergy, 23, 427-432.
• Olszewska M., Grzegorczyk S., 2013. Oddziaływanie stresu wodnego na wybrane gatunki traw uprawianych na glebie organicznej. Fragm. Agron., 30(3), 140-147.
• Przyborowski J.A., Jędryczka M., Ciszewska-Marciniak J., Sulima P., Wojciechowicz K.M., Zenkteler E., 2012. Evaluation of the yield potential and physicochemical properties of the biomass of Salix viminalis × Populus tremula hybrids Ind. Crop. Prod., 36, 549-554.
• Przyborowski J.A., Sulima P., 2010. The analysis of genetic diversity of Salix viminalis genotypes as a potential source of biomass by RAPD markers. Ind. Crops Prod., 31, 395-400.
• Starck Z., 1999. Niektóre aspekty zróżnicowania reakcji roślin na niekorzystne warunki środowiska-stare problemy, nowa interpretacja. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 469, 145-159.
• Stolarski M.J., Szczukowski S., Tworkowski J., 2002. Produktywność odmian wierzb krzewiastych uprawianych na gruntach ornych w zależności od częstotliwości zboru i gęstości sadzenia. 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 Bioenergy, 32, 1227-1234.
• Stolarski M.J., Szczukowski S., Tworkowski J., Kopaczel M., 2006. Production of willow (Salix spp.) biomass on arable land in short-term harvesting cycles. Pol. J. Nat. Sci. 20 (1), 53-65.
• 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. Skład chemiczny oraz wartość opałowa drewna wierzby krzewiastej pozyskanego z gruntów. Drewno, 48(174), 5-16.
• Szczukowski S., Budny J., 2003. Wierzba krzewiasta – roślina energetyczna. Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Olsztyn, 56.
• 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., Tworkowski J., Stolarski M., 2004. Wierzba energetyczna. Plantpress, Kraków, 46.
• Tuner N.C., 1997. Further progress in crop water relations. Adv. Agron., 58, 293-338.
• Tuzet A., Perrier A., Leuning R., 203. A coupled model of stomatal conductance, photosynthesis and transpiration. Plant Cell Environ., 26, 1097-1112.
• Tworkowski J., Szczukowski S., Stolarski, M., 2006. Productivity and calorific value of willow (Salix spp.) biomass in relation to selected agronomical factors. In: Alternative Plants for Sustainable Agriculture. Institute of Plant Genetics, PAN, Poznań, 5, 45-50.
• Wróbel J., 2006. Kinetyka wzrostu oraz wybrane wskaźniki fizjologiczne Salix viminalis uprawianej na refulacie piaszczystym nawożonym osadem ściekowym. Rozprawy nr 239, Szczecin, 133.
• Wróbel J., Mikiciuk M., Stolarska A., 2006. Wpływ warunków zasolenia gleby na aktywność wymiany gazowej u trzech odmian wierzby wiciowej (Salix viminalis L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 509, 269-281.
• Wu X.R., McLaren J., Madl R., Wang D.H., 2010. Biofuels from lignocellulosic biomass. Sustain. Biotechnol., 19-41.
• Ziemblińska K., Urbaniak M., Danielewska A., Baran M., Juszczak R., Chojnicki B.H., 2013. Sezonowy przebieg wskaźnika wykorzystania wody (WUE) w lesie sosnowym. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 2780-2798.