BIOMASS PRODUCTIVITY OF BASCET WILLOW (S. VIMINALIS L.)

FOR THE PRODUCTION OF BIOFUEL IN THE CONDITIONS OF THE CENTRAL FOREST STEPPE OF UKRAINE

The results of research on the growth and development of willow (S. viminalis L.) energy plantations in the conditions of the Central Forest-Steppe of Ukraine are presented. The research was carried out during 2015-2018 in the SE “Salyvinkivske” (Ksaverivka Druga village, Bilotserkiv district, Kyiv region), which is located in the zone of unstable moisture. Cuttings, 25 cm long, were planted in 4 periods: the third decade of September, the third decade of October, the second decade of April, and the first decade of May. The first mechanized soil care was carried out shortly after the beginning of the growing season, and the next two were carried out depending on the density of the soil (1.2-1.25 g/cm2 and more) and the presence of weeds. In order to eliminate weeds as much as possible and reduce the need for manual labor, simultaneously with cultivation, weeds were sprinkled with soil in rows. At the same time, as studies have shown, 50-60% of weeds are destroyed. Research was carried out using traditional methods in forestry and crop production. It was established that the planting carried out in the third decade of September ensured the rooting of willow cuttings by 90%, carried out at the end of October – by 84%, in the middle of April – by 77%, and in the first decade of May – by 69%. In subsequent years, the loss of plants was insignificant. At that time of investigeit, willow bushes had an average height of 254-260 cm, and the annual increase in height was 150-160 cm. Energy willow biomass should be collected in late autumn, winter, or early spring, in the absence of sap flow in the plants. At that time, the moisture content of the biomass is 50-55%. According to long-term data, it has been established that with a raw willow biomass productivity of 40-60 t/ha and a dry matter yield of 45-50%, the dry biomass yield ranges from 20 to 24 t/ha. The average one-year increase in biomass was the highest in the option with harvesting every 2 years, while the yield of freshly cut wood mass was 25.5 t/ha in 1-year willow. On average, on an energy willow plantation in one growing year, it is possible to obtain a dry biomass yield of 13–15 t (the calorific value of fuel chips is 12–14 MJ/kg), which is 200–225 GJ/ha of energy, or about 250-300 MW/h of electricity from 1 ha.

Наведено результати досліджень росту і розвитку енергетичних плантацій верби прутовидної (S. viminalis L.) в умовах Центрального Лісостепу України. Дослідження виконувалися впродовж 2015-2018 рр. у ДП ДГ «Саливінківське» (с. Ксаверівка Друга Білоцерківського району Київської області), яке розташоване в зоні нестійкого зволоження. Садіння живців завдовжки 25 см здійснювалось у 4 строки: третя декада вересня, третя декада жовтня, друга декада квітня та перша декада травня. Перший механізований догляд за ґрунтом був проведений невдовзі після початку вегетаційного періоду, а наступні два проводились залежно від щільності ґрунту (1,2–1,25 г/см² і більше) та за наявності бур’янів. Для максимального знищення бур’янів і зменшення необхідності застосування ручної праці, одночасно з культивацією проводили присипання бур‘янів ґрунтом у рядках. При цьому, як показали дослідження, знищується 50-60% бур’янів. Дослідження проводились за традиційними у лісівництві та рослинництві методами. Встановлено, що садіння, виконане у третій декаді вересня, забезпечило укоріненість живців верби прутовидної на 90%, проведене у кінці жовтня – на 84%, у середині квітня – на 77%, а у першій декаді травня – на 69%. У наступні роки відпад рослин був незначним. На час досліджень кущі верби прутовидної мали середню висоту 254-260 см, а річний приріст за висотою становив 150 –160 см. Біомасу енергетичної верби слід збирати пізно восени, зимою, або ранньою весною, за відсутності сокоруху в рослинах. В той час вологість біомаси складає 50-55%. Багаторічними даними встановлено, що за продуктивності сирої біомаси верби прутовидної в межах 40-60 т/га і виході сухої  речовини 45-50%, урожай сухої біомаси складає від 20 до 24 т/га. Середній однорічний приріст біомаси найвищим виявився у варіанті зі збиранням урожаю через кожні 2 роки, при цьому, в розрахунку на 1 рік, у верби прутовидної урожай свіжозрізаної деревної маси становив 25,5 т/га. В середньому по енергетичній плантації верби за один вегетаційний період можна отримати урожай сухої біомаси в межах 13–15 т (теплотворна здатність паливної тріски 12-14 МДж/кг), що становить 200-225 ГДж/га енергії, або біля 250-300 МВт/год електроенергії з 1 га.