Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Ассортимент и лесоводственно-биологические особенности создания миниротационных плантаций тополя в Воронежской области

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Ассортимент и лесоводственно-биологические особенности создания миниротационных плантаций тополя в Воронежской области"

воронежский лесотехнический институт

___¿..1____________

На правах рукописи

МИРОНЕНКО Светлана Сергеевна

АССОРТИМЕНТ И ЛЕСОВОДСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ МИНИРОТАЦИОННЫХ ПЛАНТАЦИЙ ТОПОЛЯ В ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 00.03.01 — «Лесные культуры, селекция, семеноводстпо и озеленение городов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных паук

воронеж 1994

Работа выполнена на кафедре лесоводства Воронежского лесотехнического института в процессе обучения в аспирантуре в 1990—1993 гг.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук Царев А. Л.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Машкин С. И., канд. с.-х. наук, доцент Сиволапов А. И.

Ведущая организация — Воронежское управление лесами.

Защита диссертации состоится «Д^» 994 г.

в 10 часов на заседании специализированного совета К064.06.01 Воронежского лесотехнического института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВЛТИ.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим присылать по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВЛТИ, ученому секретарю.

Автореферат разослан «•/С^Ъ^^/^-С^^. 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук,

доцент Н. М. Попова

- г -Введение

Актуальность темы обусловлена необходимостью проведения исследований, направленных на повышение продуктивности насаждений. В целях продуктивного использования лесных земель, '-обеспечения нулд пе-рэрабатыващей и топливно-энергетической промышленности целесообразно создание промышленных-плантаций быстрорастущих пород. Особенно' Оольшие перспективы открываются перед лесным хозяйством на пути создания специализированных плантаций на фитомассу с коротким оборотом рубки, что особенно актуально для малолесных районов, к которым мол-■<:о отнести и Воронежскую, область. Древесное листовая масса плантаций такого рода мояет быть использована в тидролиано-дрояяевом, эиерге-'л-'ческом, кормовом и других видах производств.

•Цель работы1 заключалась в-.подборе ассортимента и изучений некоторых лесоводствённых особенностей.(густоты посадки, продолжительности оборота рубки, эдафичесуих условий) мнниротационных ..плантаций, выявлении возкожностй получёния максимума. фитомассы клонов тополей ?ззйой секционной принадлежности,,а также изучении качественных особенностей, зеленой Массй листьев тополей.

Научи,зя ■ новизна. . Предложено новое решение вачной народно-хозяйственной задачи г повышения продуктивности.лесных насаждений посредством . Мйнироташюнного плантационного выращивания тополя в Воронежской области. Получены новые данные по предпочтительному ассортименту оптимальной площади питаний и сро}шм .максимального накопления надземной фитомассы на единице плойади" в единицу' времени.. Найдены статистические .. связй мевду различными биометрическими параметрами роста плантационных насаждений, в молодом возрасте н обьемоМ накапливаемой !ши фитомассы. Подобраны теоретические модели определения запаса фитомассы разных сортов тополей в начальные периоды их Миниро-¿¿шионного культивирования. На основе-этих/моделёй составлены табли-ш. которые позволяют с достаточной, для практических целей точностью .рпеделить запас; надземной фитомассыОпределены биохимические характеристики, включая'.и аминокислотный' состав, .фйтомаесьг'листьев ряди сортов,, клонов' тополей.- .

Практическое значение 'работы. Результаты исследований могут г:ыть использованы в качестве .обоснования' технологий и ассортимента, для создания мнниротационных плантаций.тополей й Воронежской области. '.Предлагаемые' рекомендации по создания и эксплуатации плантаций могут быть использованы при их закладке, в производственных условиях.

Разработанные таблицы по определению количества надземной фитомасс: тополей в ыиниротационных плантациях позволят производить учет запа са древесно-листовой массы на единице площади без нарушения жизнеде ятельности растений и использования трудоемкой операции по вэвешива нию. Установленные биохимические характеристики зеленой массы листь ев тополей позволяют рекомендовать ее в качестве добавоки в корм пр его производстве.

Личный вклад автора. Диссертационная работа в значительной мер является разделом комплексного исследования, выполняемого НИИЛГиС п государственному отраслевому плану Рослесхоза в рамсах тем IV.2.1.1. "Селекция, сортоизучение и сортоиспытание хозяйствен но-ценных форм, гибридов и сортов быстрорастущих пород" (НГ 01.9.10050031). Автор принимал участие в разработке методики иссле дования, планировании и аакладке опытов по данному разделу. Сбор ма териала по диссертационноиу исследованию и его обработка проведен автором самостоятельно или с'участием сотрудников ВЛТИ И НИИЛГиС 1990-1993 г. Анализ полученных данных, их интерпритация и написани текста диссертации выполнены автором лично.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований доклады вались на отчетных заседаниях отдела сортоЕыведения и плантаци быстрорастущих и технических пород НИИЛГиС (1992, 1993'гг.), заседа ниях кафедры лесоводства.ВЛТИ (1991, 1992, .1993'гг.), научной конфе ренции ВЛТИ (1993 г), а также на заседании Воронежского отделени общества генетиков и селекционеров им. Н.И.Вавилова (1993). По мате риалам диссертации опубликование 4 научные работы.

Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения шестиглав, заключения, библиографии и приложения, содержащего экс периментальный и статистически обработанный материал. Общий обье работы составляет 256 страниц, в том числе 57 таблиц, 19 рисуя ков. Список литературы включает' ¿04 наименования, в т.ч. 60 и иностранных языках. ■ .

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Удовлетворен :е все возрастании потребностей в древесине и продуктах ее переработки возможно путем интенсивного разведет: быстрорастущих пород. В странах Западной Европы и Америки уюэ наког лек значительный опыт создания промышленных плантаций с корот оборотом рубки С Рарас!оро1 1970; га'/Икоузк!, ¡БеЬггпс^ 1д76;

arklej 1985; Bouvarel, Bonduelle 1990]. В мировой практике планта-ии интенсивного производства древесной фитомассы делят на три типа: иниротационные, мидиротационные и короткоротационные, возраст рубки оторых для тополя колеблется, соответственно, от 1 до 2, от 2 до 5, т 5 до 10 лет CZsuffa, Barkley, 19843. Успех плантационного лесо-азведения зависит от многих факторов, основными из которых являют-я: ассортимент, условия местопроизрастания, технология создания и ырашивания насаждений. Несмотря на имеющиеся сведения.по созданию лзнгацкй быстрорастущих пород ряд вопросов, касающихся подбора перспективного ассортимента сортов тополя и их лесоводственных осо-'енностей в конкретных условиях остается не выясненным. Испытаний ■ополя по отдельным параметрам в условиях миниоотационного плантаци-iHHoro культивирования, проведено недостаточно, специализированные шниротационные плантации этой породы создаются и исследуются в Во-юнеяской области впервые.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЬЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программой предусматривал^ изучение следующих вопросов:

1)подбор.ассортимента клонов тополей для создания производственных миниротационных плантаций на основе изучения особенностей роста, и продуктивности растительных особей;

" 2) исследование особенностей накопления фитомассы клонами тополя. на участках с. разной густотой посадки растений. Выявление оптимальной' густоты насаждений;

3) оценка и выбор продолжительности оборота рубки в минирот-чпи-онных плантациях, с учетом их промышленной ориентации;

4) построение моделей накопления фитомассы клонами тополя ь миниротационных плантациях с периодом ротации 1 и 2 года.

5) изучение, биохимических особенностей зеленой ма-. :ы листьев тополей с цель» дальнейшей ее рекомендации в ксрмопроизво; зтво.

В исследовании использовались как апробированные методики, так и модифицированные для настоящих наблюдений.

В пределах Воронежской области - Острогожское лесничество Острогожского лесхоза и Подгоренское лесничество Семилукского 'лесхоза подобраны площади и заложена миниротационные плантации общей площадью 1.2 га. Участки расположены на территории лесных питомников.

Закладка опытов, осуществлялась в 2-4 повторностях при рандомизированном размещении испытываемых, клонов тополя, при этом густота

о

• посадки были 5, 10, 20, 40 тыс. растений' на 1 га.

Для получения однолетней фитомассы с двух и трехлетней корневой системой и двухлетней фитомассы с трехлетней корневой системой весной, до начала вегетации на участках, растения срезались на, пень согласно разработанной схеме.

Количество делянок на участках 336,. число.высаженных растений 8264 шт. . ■ .

. В испытание введено 4 гибрида тополя селекции ИШЛГиС (автор А.П.Царев), и 5 клонов широко известных тополей различных секций. }!з черных тополей испытываются два гибрида из семьи , дельтовидный, к Пк-рамидально-осокоревый Камыиинский - Вертикаль (N75.13 -32.03), Гелий (N75.13 -32.Ой), два иона т. Робуста (N33,236) и Черный (гибрид) элитное дерево N120 (N28); из бальзамических т. Максимовича (N86), и два клона т.волосистоплодлого (N45,83); из межсекционных гибридов настоящих тополей в испытание включен гибрид Версия (N75.41-23.07) иа семьи т.Пионер х т.бальзамический, кроме того испытывается гий-. ридный тополь Арктур, фенотипически близкий к.черным топаяяы.

На плантациях проведено детальное "почвенное обследование (Методика проведения почвенного обследования,- 1965).

За период исследований срублено и проанализировано 720 модельных деревьев, и кустов, проведено 53 тыс. замеров растений по высоте и диаметру.

В процессе исследований изучались ростовые параметры однолетних с одно-двух-и трехлетней корневой ■системой, ■■'. двухлетних о; двух г; трехлетней,; а также трехлетних растений с трехлетней ^рнерой системой, которые оценивались.по линейным, и весовым признакам. При аналк-зе учитывались: высота растений (деревьев.или-'чойвгой'.'-.»"' кусте) 'дйб-метр у шейки корня, количество сижпептицеских, пролледтических, укороченных побегов, . а также их размеры и количество листьев* на каждой . из них. .Учитывался фракционный состав- фитймасск; древесной частк:. Прирост текущего года, •■• ветви, .ствол, а также листьев - с терминального побега и боковых ветвей.' Проанализировано 1800:образцов листьев. Определялись размеры'и плоцэдь листовойрластинки с использованием автомата измерения площадей ААС-100,

Анализ содержания кормовых элементов . проводмся у 9 сортов, отобрано 27 образцов, листьев,, в качестве контроля использовалась буг-тонизированная масса люцерны. Определение содержания основных пии{е-вых 1Юмионентов проводилось лабораторией кормов Воронежской 'областной станции химизации сельского хозяйства согласно; общепринятым не-

- 6 -

тодикзм Марков, Фесик 1981; Разумов, 1С363.

Особенности содержания аминокислот научены.у 9 клонов на примере 20 образцов. Анализ проводился в трех повторностдх, в соответствии с методическими указаниями Плеткова [19683 и Починок 119763. Определено количественное содержание 16 аминокислот.

На плантациях осуществлялись фенонаблюдения, проводился учет повреждаемости растений фитоболезнями и энтомовредителями в соответствии о методиками, изложенными в рзботах РостовцеЕЗ С19613, Хох-ряковой, Минкевича С196ЭЗ,.

Для. обработки' и упорядочения фактического материала разработаны компьютерные программы, . решающие задачи вычисления основных статистических, характеристик, корреляционного и регрессионного анализа. При построении модели накопления надземной фитомассы клонами" тополей о 1-2 летней ротацией дополнительно отобрано и проанализировано еще 720 модельных деревьев и кустов. Моделирование в статике осуществлялось с помощью программы многофакторного регрессионного анализа вычислительного центра 8ЛТК, а также по разработанным автором программа«, которые приводятся з приложении диссертации. .

3. ФИЗЙКОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

В. главе дается-краткая характеристика климатических и лесорас-тительных условий района СКостин, 1952; Абанин, 1982; и др.З.

Проведенные почвенные исследования «указали, что опытные объекты расположены преимущественно нз поименно-луговых черноземовидных легкосуглинистых почвах. В целом, . обьекты исследований находятся в типичных для Воронежской-области условиях и на их примере можно показать возможность получения фитомассы быстрорастущих тополей в условиях минирзтационного плантационного выращивания. •

4. РОСТ И ДРУГИЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧАЕМЫХ ТОПОЛЕЙ В МЙНИРОТАДИОНИЬХ ПЛАНТАЦИЯХ •

Экспериментальные исследования роста, фенологического развития, устойчивости тополей позволили выявить некоторые закономерности проявления этих показателей.в зависимости от систематической принадлеж-мстл и индивидуальных особенностей клонов тополей, от густоты по-*' С4дки, возраста надземной и корневой частей и . здафических условий района культивирования. '

4.1. Морфологические особенности побегов й листьев тополей.

Учитывались количество и размеры, терминальных, силлепгических,

укороченных,- ' продлептических и■ порослевых, побегов. Установлено, что тополя разной систематической принадлежности достоверно, различаются по количеству побегов в куете, а также по.количеству и размерам ветвей, сила влияния фактора сортовой принадлежности составляет в среднем 82%. По результатам корелляционного анализа определена связь между диаметром ветвей я их ыассой при разной густоте посадки. Уменьшение, площади питания выступает фактором, лимитируюпу-ш рост и фитомассу ветвей.

Выявлены.достоверные различия в размерах и площади листовой пластинки между изучаемыми, клонами. Максимальные размеры и площадь листовой пластинки имел т.Робуста-71 см.кв., минимальные - т.Черный (гибрид) э.д.120 - 55 см.кв. Испытуемые клоны тополей имеют простые листья разнообразной.формы. Коэффициент формы листа у тополей из группы черные близок к 1, у представителей бальзамических тополей его значение приближается к 2, что может,характеризовать систематическую принадлежность листа. ' ^

Для кдоисз тополей' в условиях миниротациокного плантационного выращивания- с различной густотой поездки раосчитеа ияд»?кс листовой поверхности (Ш1П) -в понятии Крамера, Козловского [16831. Оптимальные значения 1-1ЛП (6-13) установлены при густоте 20 -¿0 тыс. растений на 1 -га.

Связь меяду массой лиотоьой пластинки и ее длиной, шириной, площадью лучше всего описывается уравнением параболы. Результаты, полученные по данному уравнению достоверны по -критерию Фишера, коэффициенту детерминации; систематической и случайной ошибке и позволили разработать рабочие таблицы для определения массы листовой пластинки по ее биометрическим показателям.

4.2, Феноразвитие и устойчивость тополей к энтомовредителям и фитободеэням. -

В процессе исследований определены этапы сезонного развития и их-продолжительность у клонов тополей. Фенологические наблюдения показывают, что наибольшая продолжительность фаз роста побегав и периода вегетации были у тополей из группы чернык. Баяьзймнчеекие тополя раньше заканчивают рост, Еегетируют они на £0-30 дней меньше.

Тополь одна, из древесньк пород сильно повреждаемых вредителям!-

и болезнями СГречкина, Воронцов, 1962; Кулинич, Царев, 1975; Иванни-ков, 19803. В результате энтомологического и фйтопагологического обследования миниротационных плантаций установлено, что степень повреждений клонов тополей была незначительной (в ряде случаев отсутствовала или не превышала 1 балла). Какой либо закономерности в повреждении клонов тополей в зависимости от их секционной принадлежности на данном этапе исследований не установлено. .

4.3. Рост тополей в зависимости от индивидуальных особенностей.

Анализ показал наличне достоверных различий между клонами разной систематической принадлежности. Сила влияния фактора сортовой принадлежности, по результатам дисперсионного анализа, составляет 73-99%. Лидирующее положение по скорости роста в высоту, а также по диаметру, количеству побегав, листьев, суммарной площади листовой поверхности в первые годы ыиниротационного культивирования занимают клоны бальзамических тополей' (волосистоплодный, Максимовича), которые по этим параметрам превосходят клоны гибридов черных тополей на 20-30Х (табл. 1). ■■_'.. (J

4.4. Рост тополей в зависимости, от густоты посадки.

Тополя, вырадщваемые в условиях миниротационных плантаций реагируют на густоту посадки и существенно изменяют характеристики роста. По мере увеличения густоты снижается скорость роста, при минимальной густоте' (5 тыс.ит./га) средняя высота 3-х летних тополей состзЁила 336 см, в то время как при максимальной (40 тыо.ппуга) этот параметр был на 25-30%- н'ме. В"перегущенных культурах количество порослевин в кусте, диаметры у корневой шейки и площадь листовой поверхности растений.в среднем на 50% ниже чем при редком размещении.

4.5. Почвенно-экологические факторы роста 'тополей.

В диссертации по материалам почвенного обследования рассмотрена взаимосвязь роста тополей с эдафпческими факторами. Лучаий рост- отмечен у тополей на поименно-луговой, чзрног*май1Дной легко суглинистой почве с уровнем грунтовых вод на'глубине '120 см, с содержанием продуктивней влаги в метровой толще не менее 50 мм, при общем запасе влаги 140-190 мм. Увеличение запаса-влаги (>350 мм), как и снижение -.(<■100 мм) отрицательна сказывается'йа росте тополей.

Таблица 1

Рост тополей в миниротационных плантациях с периодом ротации 1,2,3 года

Наименование

Биометрические параметры тополей

клона тополя Однолетних побегов о корнеЕой системой Двухлетних раст. на корнях Трехлетних растений на трехлетних корн X высота¡диам. см мм.

однолетней .двухлетней трехлетней двухлетних трехлетних

высота, см диаметр ММ средн. число побег. высота см диаметр мм. средн. число побег. высота, см . диаметр ж высота, см диаметр мм высота см диаметр мм

Робуста 101 5.2 5 Гг-йр] 122 1ды черных. • Q.3 i 12 гопол 175 эй 16 200 24.5 242 32 339 ' - 47

Черный гибрид з.д.120 139 6.0 rf г 165 12 j 15 . 218 15 275 26.8 290 35' 400 49

Вертикаль 52 j 4.7 . 4 ! 125 9.9 j 9 150* 11 158 15.3 165 ' 19 290 29

Гелий ' ' 81 i 3.8 6 ¡103 ¡8.-4 9 125 11 154. 19.7 175 26 308 35

Арктур 89 j 3.5 ' 3 ¡115 ¡6.9 6 130 г) ( 161 11.6 165 18 ■ 289 26

Волосист.N45 ■114 5.7j- 6 1149. ¡10.2 ■ 14 ■ 222 18 ■ 271 27.9 305 '35 410 : 58

Волосист.N83 102. . 5.-5 j 5 j 134 9.0 ' 10 ISO 13 186 13.9 215 •30 376 47

Максимовича 6в 5.Of 6 j 132 8.8 13 235 ■ 19 £29 24.9 .260 35 400 56

Версия 72 .8) 4 ' ¡109 8.5 ' 8 100 .8 .164 ' 15.6 155 20 270 20

Среднее 90 5.2| 5 ■ ¡128 ' .1 1 9.2 11 ' 165 13 . 190 20.9 ■235 28 .335 41

- 10 -

S, НАКОПЛЕНИЕ " НАДЗЕМНОЙ . ФИТОМАССЫ ТОПОЛЯМИ В МИНИРОТАЦИОННЫХ ПЛАНТАЦИЯХ

Продуктивность фитомассы клонов тополей в миниротационных плантациях изучалась- рядом зарубежных исследователей. t Anderson, Pap3do-pol, Zuffa, 1983; Jittpens, Ari,. 1S89; Hytonen Jyrki, 1989 и др]. В ; диссертации проанализирована продуктивность надземной фитомассы исследуемых тополей в условиях миниротзционного плантационного выращивания в зависимости, от их систематической принадлежности, густоты посадки и периода ротации. -Полученные результаты по накоплению надземной фитомассы тополями в условиях интенсивного миниротационного. культивирования являются одними из первых.

; 5.1. Оценка фитомассы миниротационных плантаций на основе расчетных методов.

Определение параметров роста и продукционной жизнедеятельности в статике представляется ряду исследователей перспективными сКарма-нова, 1978; Кофман, 1Э78; Усольцев, 1985; Sievaenen, Risto, 1983].

Для описания связи масс*? растения и его размеров - высоты, диаметра в исследовании анализировалась пригодность следующих корреляционных уравнений : линейного, параболы второго порядка, логарифмического, гиперболы, степенного, показательного; Приемлемость уравнений определялась по наибольшему коэффициенту детерминации, критерию Фишера, а также систематической и случайной ошибке. Связь массы особи и. ее размеров надежнее всего описывается по уравнению простой алло-' мегрии (степенная функция).

Определение фитомассы тополей в миниротационных плантациях по формулам связи ев о каким-либо одним из таксационных показателей возможно только для ориентировочных расчетов, т.к. связь эта многофакторная..

В диссертации приводятся результаты по получению дву .факторной ■ модели на" основе уравнения множественной алломегрии. Получены модельные уравнения, характеризующие связь массы растения и его высоты и диаметра, для В' клонов тополей в миниротационных плантациях с оборотом рубки 1 и 2 года. Для полученных модельных уравнений , которые имеют вид:

р - -7.21 * Н 0.47 * d 3.31 - для т.Робуста о 1-летней ; ротацией, \ ;; :

р - -7.87 * Н-1.09 * d 2.51 - для т.Робуста о 2-леткей ро-

о

- It -

тацией, где Р - масса особи (гр), К - высота (см), d - диаметр (мм). Расчитывались коэффициент детерминации, корреляции, систематическая и случайная ошибки. Наряду с этим оценка адекватности полученных моделей осуществлялась с использованием критерия Стьюдента (t-0.05%). .На основе полученных зависимостей разработанны таблиц;! для учета фитомассы одно и двухлетних клонов тополей в мйнйратационных плантаци-ЯК. ■ '.'.'■'.

5.2. Продуктивность.клонов тополей в миниротационных плантациях с различным периодом ротации.

Основная задача исследований состояла в определении количества, надземной фитомассы продуцируемой клонами тополей разной систематической принадлежности. Учитывалось количество фитомассы, накапливаемое растениями в условиях миниротационных плантаций. :с оборотом рубки 1, 2, 3 года . Анализ динамики'продукционного процесса у тополей, выращиваемых с однолетней ротацией, показал,. что наибольшее . количество фитомассы . продуцируют клоны бальзамических тополей волосио-топлодный (N45), и Максимовича - от 16 г. абс. сух. в-ва'.{у растений е однолетней корневой системол) до 17D2 г. абс.сух.в-ва (с трехлетней корневой.системой). У тополей из группы черных этот показатель ниже. У всех модельных кустов испытуемых тополей, наибольшей по массе частью является побег.. На долю листьев приходится в среднем 30-47% . в зависимости от индивидуальных, особенностей культиваров. .

Исследования ка плантациях с, двухлетним оборотом рубки позволн-ли выделить лучшие по биопродуктивности клоны тополёй., К. ним относятся т.водосистошюднъш N45, . т.Черный (гибрид) э;.д. 120,■ т'.Макоимо-' вича, т.Робуста, которые накаплийают . от 461; :г. до Э54 г. або.сух.в-ва при двухлетнем возрасте корневых ..систем-и.от.. 3269 г.. до 4351 г. абс.сук.в-ва с. трехлетней корневой системой;

Тополк о трехлетней ротацией продуцируют .: в среднем 1432. г. абс.сух.в-ва на 1 растение. Лучшие результаты по этому показателе отмечены также у вышеуказанных клонов. Масса листьев в общей фито-массе особи не превышает 22остальное прдаодится на ее древесную часа.. .. .

Сравнение продуктивности тополей позволяет отметить, что с уве-' личекием возраста корневых систем накопление фитомассы увеличивается. .Лидирующее положение по биопродуктивности отмечено у клонов .волосистоплодного, т.Максимовича, т.Черного (гибрид) а.д.120, Робуста, Вертикаяь. .

. - 12 - .

Анализ причины различий в данных биопродуктивности, показал, что на накопление надземной фитомассы влияет систематическая гтринадледгасть тополей. Клоны из группы бальзамических тополей, обладающие наибольшей энергией роста в первые годы после посадки, могут удачно использоваться при создании плантаций на фитомассу с коротким оборотом рубки. •

5.3. Продуктивность тополей ъ миниротациснных плантациях в зависимости от густоты.поездки.

Цраиэводителькость лес.них плантаций во многом определяется густотой создания. Закономерности накопления фитомассы клонами тополей изучались в минирогациокных плантациях с разной густотой поездки (5, 10, 20, 40 тыс.растений на 1 га).'

• Исследования показали, что на участках с оборотом рубки 1 год о увеличением густоты-посадки продуктивность растительных особей падает. Фитомасса отдельных растений на делянках с густотой 5 тыс.ит./га 3 2 п более раз выае чем при густоте 40 тыс.шт./га.

усгота посадки влияет на соотношение фракций фитсмайсы. По мере загущенности посадки доля древесной части из делянках с 1-2, 3 летней ротацией увеличивалась от 54-60* (густота 5 тыс.шт.га) до 84-732 (густота 40 тыс.иг./га).

©йтомасса растений на единице плоцади изменялась в зависимости от плотности Их стояния. По мере загущения наблюдалось увеличение фитомассы До определенного максимума с последующим ее снижением. Наибольший суммарный запас на единице площади за 3-х летний' период роста накапливали клоны на делянках с густотой 20 тыс.растений на 1 га. . Результата, полученные з третьем вегетационном, периоде приведены 3 таблице 2. При однолетней ротации клоны тополей продуцир зачи в среднем 11.9-16.9 т.абС.сух.з-за, при двухлетней 30.9-42.7 ,т. аба, сух. в-йа, трехлетней 10.4-33.6 т. абс.сух.в-ва на 1 га. у Г "'

' 8. БЙОЮМПЕСЮЕ ОСОБЕННОСТИ ЗЕЛЕНОЙ: МАССЫ ЛИСТЬЕВ ТОПОЛЕЙ 6.1. Кормовые свойства листьев.,

Наряду с использованием Фитомассы тополя как сырья для .перерабатывающих- предприятий возможно ее применение в виде кормовых до-Савок в рацион,ах кермления сельскохозяйственных животных. "

В-диссертации приводятся результаты проведенного бнохишгческсго

Таблица 2

Фитомасса тополей в трехлетних миниротациснных плантациях, при разной продолжительности ротации, т.абс.сух.в-ва на 1 га

Наименование клонз тополя Накопленная фитомасса'растений с трехлетней'корневой системой

однолетих, при густоте, тыс.шт./га двухлетних, при густоте,тыс.ит./га трехлетних, при густоте, тыс.шт./га

5 10 20 40 5 ; 10. 20 ... 40 5 10 . 20 40

Робуста . 3.4 17.4- 14.8 10.8 31.3 37.3 28.4 13.1' 14.2 16.5 . 26.2 40.4

Черный ЭД120 16.1 22.1 28.3 24.3 46.7 32.6 63.7 53.1- 12.5 19.2 20.5 ■гзл

Зертикаль ■ 9.0 11.2 . 8.2 14.. 8 14.3 ■ 23.2 23.3 6.2: 10.6 18.3 22.2

Галин 5.5 "'. 7.9 9Л 9.0 14.2 14.9 18.8 19.3 4.8 8.5 11.4 15.0

волосист.N45 18.5 18.3 . 25.6 23.5 53.5 50.8 88.2 44.3 16'. 7 26.8 40.1 50..1

волосист.N33 : 9.9 10.5 ' 14.6 6.2 36.9 35.9 80.5 47.0 8.0 13.4 20.4 46.5

Максимовича; 15 4 20.1 27.1 23.0 '39.2 48.5 65.6 37.2 17.1 28.5 47.4 00.1

Версия 4.8 4.3 4.2 6.4 9.7 12.9 15-. 7 21.0 3.3 5.3 . 3.8 11.5

среднее 11.9 12.5 16.9 13.9 30.8 30.9 42.7 32.3 10.4 16.2 24.1 3-3.6

налиэа зёленой массы,листьев. Анализ содержания основных пищевых смпонентов проведен у 9 клоков тополя разной систематической при-адлежности и контроле (зеленая масса люцерны).

ИОоледойания. показали, что листья изучаемых клонов по содержз-ии =кормовых единиц (от 0.22,до.0,88 к.ед.)переваримого и сырого ротеинз, клетчатки, . золы, . Ê3B не уступают зеленой мазсе люцерны, одержание - каротина* в ник .в 1.5 раза выше установленного ГОСТом и оставляет .228- 2ё9 мг/кг сухого. в~ва.

Наряду с вышеперечисленными птцевыми компонентами листья толо-ел. содержат; значительное количество калия, фосфора, кальция, азота,, шичество которых близко' к содержанию их в зеленой массе люцерны.

Среди испытуемых клонов, лидирующее положение по общей питатель-ости кормов у культиваров из группы бальзамических тополей - водо-истоплодного, Максимовича, , среди черных тополей лучшие результаты о отдельным параметрам отмечены у ; Вертикали, Черного (гибрида) • д. 120. .. ■ . ■ ;

■ 6.2. Аминокислотный состав зеленой' массы листьев тополей.

возможность использования ^зеленой- массы тополей как кормовой ¡азы лимитируется содержанием в ней в первую очередь белковых соеди-гении и., непосредственно аминокислот. Исследования аминокислотного ¡елкового комплекса лйотьев древесных пород с точки зрения их кормо-юй ценности не многочисленны [Lui Pins, Lui .Xuegàn, 1989J. Аминс-:ислотный состав анализировался у 8 клонов тополей, выращиваемых б шниротационнкх плантациях1 с. оборотом рубки !' и 2 гадз.

.По суммарному содержанию аминокислот листья.тополей в 2-3 раза февышают - содержание их в-.бутониэированной люцерне и приближаются t: юцерновой муке (67.04' г/kr); По количеству•.критических--аминокислот ¡истья--' тополей (1.75-5.59 г/кг) не уступают люцерне (2.7 г/кг; дабл.З)

'-.'. Анализируя а»ййюкисл0.тный • состав зеленой массы листья i топслей >аеной' систематической' .принадлежности, следует сгмет;;ть, наз:гш* шачигельных различий ' .в количественном сэдержаыш '-аминокислот. Мстья представителей гибридов черных-тополей отличкятся 'наабольшш ;уш:арным содержанием -белковых аминокислот. У. представителей 'бальаа-шческих тополей эти показатели, на 20-20Х ю;.: ■ . Установлен ассортимент, тополей, выгодно отличающихся по исол*-дгемым параметра»-!, среди них -такие как : клоны т.Вертикаль, Ге_ий» 1ерный (гиСрид.'Э;д. î20, FcCycr^i

'' •Таблица 2

Содержание аминокислот в .листьях с однолетних" побегов тополей, в X

на абс.оух. массу белка

Клон тополя

Суммарное содержание аминокислот

Всего незаменимых аминокислот

Суша метионин, лизин, триптофан

120

Робуста Черный э.д Вертикаль Гелий Арктур

Валосиотошюд-ный, N45 Волооиотоплод-ный, N83 Максимовича Версия

7.42 13,65 12.99 11.78 10.32 7.07

7.59

8.83 8.49

4.19 6.28 7.02 5.67 5.38 3.49

3.78

4.54 4.04

0.73 0.84 0.75 0.90 0.89 0.69

0.71

0.72 0.66

. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ .

1. Впервые для района исследований созданы опытно-производственные миниротационные плантации на фитрмассу иа быстрорастущих тополей. Испытано на рост, устойчивость и продуктивность 9 клоно] представителей труйп черных, бальзамических тополей и межсекционны; 'гибридов настоящих .тополей. Показано, что рост и продуктивность растений в плантациях такого рода зависят от густоты посадки , . .оборот, рубки, эдафических условий и индивидуальных особенностей тополей. Н, основе результатов исследований установлен ряд закономерностей рос та, фенологического развития,, морфологии, и устойчивости, проявляю щихся у испытуемых клонов в зависимости от возраста надземной и кор невой частей-.

2. Индивидуальные особенности испытуемых в миниротационны плантациях клонов во многом определяют их дифференциацию в морфоло гических и фенологических характеристиках, а так же.по показателя роста. '

.' Лучший рост и продуктивность в условиях миниротационных планта :ций в исследованном отрезке онтогенееа отмечен у клонов бальзамичес ких тополей: волосистоплодного (N45, N33) и Максимовича. Тополя и группы черных Несколько уступают вышеназванным кланам.по этим пара метрам.' - Установлены закономерности накопления надземной фитомассы долевое- участие в ней фракций древесины и листьев.

3. Определены особенности накопления надземной фитомассы и pacía клонов тополей с учетом густоты посадки. Показано, что тополя, вымащиваемые в миниротационных плантациях, реагируют на густоту посадки i существенно изменяют параметры роста. Па мере увеличения густоты :нижается скорость роста, общзя площадь ассимилирующей поверхности листьев и как следствие падает продуктивность культиваров. Увеличе- .

густоты посадки сопровождается сдвигами в фракционном составе фитомассы, при этом возрастает доля древесной части в мзссе растения. Установленно, что наиболее оптимальной при создании специализированных плантаций нз фитомассу на начальном этапе их -эксплуатации чвляется густота 20 тыс.шт./га. При такой густоте с 1 га может быть аолучено.до 30 т при однолетней и от 30 до 60 т фитомазсы при двухлетней ротации, в. пересчете на абсолютно сухое вещество,

. 4. Дана количественная оценка фитомассы на плантациях с различными сраками ротации ( 1, 2, 3 года). Установлено, что при создании миниротационных плантаций на фитсмассу их целевое назначение является услозием'определяющим оборот рубки.

5. Подобранз модель накопления надземной фитомассы клонами тополей з миниротационных плантациях. Предложен расчетный метод учета и количественной оценки фитомассы тополей з миниротационных плантациях. Разработаны таблицы для определения фитомассы разных культиваров тополя. ' .

о. Установлено, что практически вся фитсмасса тополей имеет ка-■еяйстзенаое значение. Впервые'для данных I-tchob установлен количест- ' генный и качественный состав аминокислот в листьях. Зеленая масса листьев мсстегбыть использована как кормовая добавка при составлении рационов кормления сельскохозяйственный янвотньк.

Исходя из вышесказанного, были-разработаны рекомендации по создания миниротационных плантаций тополя а производственных условиях, с учетом эффективной эксплуатации в первые годы их роста, которые включают следующие основные положения:

- Для выращивания тополей по типу миниротационных плантаций наиболее подходящими являются.плодородные, незаселенные, хорошо аэрируемые и дренируемые почва с постоянным уровнем грунтовых вод на глубине 120 см, со слабощелочной и нейтральней PH .среды, При содержании продуктивной влаги в метровой толще не менее БО мм,при общем запасе влаги 140-190 мм. ■ . ..

- Миниротацисиные плантации рекомендуется создавать стеблевыми

черенками, требования к которым соответствуют ГОСТ 17265-71 густотс 20 тыо. растении на 1 га. Посадку плантаций лучше производить весим' В течении вегетации необходимо осуществлять ; регулярные уходы.

- При создании миниротационных плантаций, их эксплуатация.мож? ориентироваться как на получение энергии и деревоперер.аботку, так идти на нужды животноводства. При создании плантаций для деревопер* работки рекомендуется оборот рубки 2 года. В случае ислользоват фитомассы плантэдий как кормовое сырье, оптимальным является 'перис ротации один год.

- При ; созданий миниротационных плантаций на фитомассу рекоме» дуются клоны бальзамических;топодей:.. волосистоплодный N45,' 83, Mat симовича, а также ira черных: Черный (гибрид) элитное дерево ÎJ12C Робуста.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:.

1. Мироненко С.с: Селекция тополя для энергетических плант; ций// Тез.. дока. Материал. V! съезда общества генетиков и селекци; неров им. H.И. Вавилова, Минску 23-27 Ноября, 1992 г. •

2. Мироненко С.С. Накопление биомассы клонами тополей в минир< тацданньгх культурах и ее ' '.биохимические- характеристики// £елекщ быстрорастувд1х,. орехоплодных и .технически ценных по^ой, в сб.тр НШЛГиС, Воронеж, '1992 .г. / . ;. .•'•.; "';

3. Царев А.П., МироиеНко 0.С. Кормовая-ценность зеленой мае листьев тополей а миниротационвыгс плантациях/ Вороне?, .1993 г. (де] в ВИНИТИ, 15.11.93, >Й829-В33)..':

4. ДареЕ А. П.., Белякова E.S0.,. Шроненко С..0,- Аминокислот состав зеленой массы.листьев тополей в •'.миниротационных плантация' Ворояем, 1993 г. (деп. в ВИНИТИ, 15.11.93,. N2830-E93), "