|
|
Assessing short rotation coppice poplar biomass and its determinants on former arable land in Czech Republic
Tripathi, Abhishek Mani
Bio-energie, která je buď získávána z odpadu z biomasy, nebozískaná z produkované biomasy, patří k velmi perspektivním zdrojům i pro blízkou budoucnost. Biomasa má jistý potenciál pro alternativní náhradu fosilních paliv Perspektivní se zdá produkce energetické biomasy v systémech výmladkového lesa, využívajících rychle rostoucí stromy s rychlým cyklem (SRC), jakou jsou (Salix) a topoly (Populus), která i mají velký potenciál pro skladování uhlíku (C); Cílem této PhD práce bylo otestovat, zdali konkrétní výmladkový porost má potenciál pro vysokou produkci biomasy a zdali můžeme pro tento účel efektivně využít klony topolu J-105 (Populus nigra × P. maximowiczii) v systému SRC rostoucího na původní. Výzkum byl realizován na lokalitě Domanínek (49°31´N, 16°14´E, 530m n.m). Sledovaný výmladkový porost byl záložen v letech 2001 a 2002. Porost byl založen na původní orné půdě. Sklizen biomasy byla realizována v letech 2008/2009 (z prostorů zakládaných v dubnu 2001) a v letech 2009/2010 (z porostu zakládaných v dubnu 2002). V této práci jsou použity výmladkové porosty označené souhrnně jako SRWC, a to prostory založené v roce 2009 jsou označovány pod SRWC1 a prostory vysazované v roku 2010 jsou označené jako SRWC2. Na jaře roku 2009 (při zahájení druhého cyklu) SRWC1 byla rozdělena na čtyři náhodné části nebo bloky, které byly ošetřovány třemi různými způsoby; a minerální látky [dusík (N), fosfor (P), a draslík (K)], kaly z odpadních vod a popílky, vápno a plocha kontrolní. Porost SRWC2 byl ponechán bez zásahu. Pro predikci stávající dřevinné sušiny (AGWDM) byly stanoveny konkrétní alometrické rovnice, které jsou specifické pro daný klon topolu. Pomocí alometrických rovnic byl odhad každoroční AGWDM, které pak byl následně využit i ke každoroční inventarizaci. Nebyly pozorovány žádné významné rozdíly u výpočtů v alometrických rovnicích pro AGWDM (včetně kontroly) v průběhu roku to po celé období čtyř let v rámci studie v letech 2011-2014. Tento experiment byl opakován i v ve výsadbě SRWC2, pro který alometrická rovnice byla vyvinuta odděleně. U výsadby SRWC2 - dynamika každoročního kumulativního nadzemního i podzemního růstu dřevinné sušiny byla odhadována na dobu čtyř let 2011-2014, kde bylo průměrné AGWDM pozorováno od 8,29 na 11,02 t ha-1 na rok 1 a průměrné každoroční BGWDM se lišilo mezi 2,50 na 3,02 t ha-1 na rok-1. Růst a produkce dřeva závisí hlavně na výkonosti fotosyntézy a na efektivitě transformace světelné energie Slunce do tvořící se biomasy. Proto byl sledován rozvoj velikosti listu včetně indexu velikosti listu (LAI) a trvání velikosti listu (LAD) a efektivita využití záření (RUE). Byla stanovena maximální hodnota indexu listové plochy-LAImax, který dosahuje po čtyřech letech růstu hodnoty 9,5. Maximální počet dnu existence listové plochy -LAD byl 185 dnů . Maximální RUE bylo bylo 1,3 g MJ-1 u po čtyřech letech růstu. LAI a LAD vykazují velmi silnou pozitivní korelaci pro AGWDM (R2 hodnotí ~1); zatímco RUE ukázalo mírnou pozitivní korelaci s AGWDM, kde R2=0.50 (p=0.52). Místně specifická alometrická rovnice, která vyvinuta pro klon topolu J-105 ukazuje na skutečnost že není žádný významný vliv hnojiv pro maximalizaci AGWDM na původních obdělávaných půdách. Pro determinant AGWDM, bylo potvrzeno, že LAI, LAD a RUE by mohly být dobrými a spolehlivými predikátory stávajícího AGWDM u SRC klonu topolu J-105 na původních obdělávaných půdách.
|
|
|
Estimation of above ground woody biomass of SRC hybrid poplar clone J-105 in different fertilizer treatments in Czech-Moravian highland
Tripathi, A.M. ; Trnka, Miroslav ; Fischer, Milan ; Orság, Matěj ; Fajman, M. ; Marek, Michal V. ; Žalud, Zdeněk
Short rotation coppice poplar hybrid clone J-105 (Populus nigra x P. maximowiczii) is studied as an alternative source of bio-energy in the region of Czech-Moravian Highland. The plantation was established in 2001 at the locality Domanínek in the vicinity of Bystřice nad Pernštejnem (Czech Republic, 49o32’N, 16o15’E and altitude 530 m a. s. l.) where mean annual rainfall of 609 mm and mean annual temperature of 7.2oC was recorded between 1981 and 2010. The total area planted with the clone was close to 1.5 ha with total plantation area being close to 3.5 ha. The plantation with planned density of 9,216 trees ha-1was established on the former agricultural land and the length of the rotation cycle was set to 6-8 years. At the beginning of the second rotation period i.e. in spring 2009 (following winter harvest), the plantation was divided into four randomized blocks with different nutrient treatments and three replicates (4×3). These treatments comprised of application of mineral NPK fertilizer (nitrogen 305 kg ha-1, phosphorous 154 kg ha-1 and potassium 291 kg ha-1), sewage sludge (4200 kg/ha-1) and ash (1000kg ha-1) and lime (5 ton ha-1), while control was with natural nutrients content only (deposition and leaves mineralization). The objectives of the study were to estimate the above ground annual yields (based on allometry and stem inventory), the mortality and the shoot to stump ratio as the main productivity characteristics.
|
host ::
RSS.