Сезонна динаміка росту Miscanthus × giganteus в умовах Західного Лісостепу
DOI:
https://doi.org/10.47414/be.2026.No1.pp20-31Ключові слова:
міскантус гігантський, приріст за висотою, вікові особливості росту, реакція на кліматичні стресиАнотація
Мета. Вивчити особливості сезонної динаміки росту міскантусу гігантського (Miscanthus × giganteus) на різних етапах становлення плантації (перший рік вирощування і третій рік вегетації) в умовах Західного Лісостепу України. Методи. Дослідження проведено на експериментально-демонстраційній плантації у дослідному господарстві Західноукраїнського національного університету. Спостереження включали моніторинг висоти пагонів міскантусу на одно- та трирічній плантації. На кожній ділянці відібрано 20 модельних куртин (рослинних груп із однієї висадженої ризоми). Висоту пагонів у кожній куртині вимірювали регулярно (8 контрольних дат з кінця травня до кінця вересня) з точністю до 1 см. За результатами вимірювань проаналізовано динаміку середньої висоти пагонів та приростів висоти протягом вегетаційного періоду. Результати. На однорічній плантації міскантусу виявлено три фази росту пагонів: інтенсивне наростання навесні – на початку літа, середньолітнє уповільнення росту внаслідок недостатності опадів та відновлення росту наприкінці літа – восени. Середня висота пагонів зросла від 10,7 см наприкінці травня до 87,2 см наприкінці вересня (більш ніж у 8 разів). У червні висота швидко досягла 45–60 см, після чого в липні спостерігалось «плато» росту – темпи збільшення висоти різко знизилися, а в окремих куртинах відзначено пожовтіння й загибель пагонів. У кінці липня в більшості рослин ростові процеси поновилися, і висота пагонів досягла максимальних значень у вересні (до 1,2–1,3 м у найрозвиненіших куртинах). При цьому між індивідуальними рослинами зафіксовано високу варіабельність: частина молодих ризом не змогла підтримувати ріст під час стресового середньолітнього періоду, що спричинило істотну варіабельність висот (від 0 до 125 см). На трирічній плантації міскантусу формування надземної маси відбувалося більш рівномірно. Ріст пагонів починався раніше (вже у травні висота сягала 25–60 см), інтенсивно продовжувався до початку липня (до 110–150 см), після чого поступово сповільнювався. Впродовж липня – вересня прирости висоти залишалися додатними без різких провалів, а максимальна висота пагонів на кінець сезону склала 160–190 см. Криві індивідуального росту на старшій плантації були монотонно зростаючими, без епізодів втрати листя чи пагонів, що вказує на кращу стійкість укорінених рослин до короткочасної засухи. Величини середньодобових поточних приростів на третьому році вегетації досягали піку наприкінці червня (30–35 см за інтервал між вимірами) і різко знижувалися в липні; на початку серпня відзначена коротка друга хвиля помірних приростів (11–15 см), після чого ріст згасав до нуля з настанням осені. На відміну від молодої плантації, де спостерігалася значна мозаїчність розвитку, у зрілих куртинах висота наприкінці сезону вирівнялася, а відмінності між рослинами зменшилися. Висновки. Сезонна динаміка росту M. × giganteus суттєво залежить від віку насадження. На першому році вирощування спостерігається нерівномірний ріст із середньолітнім призупиненням та частковою втратою біомаси під час періоду з високими температурами і недостатніми опадами, тоді як на третьому році розвитку рослини демонструють більш ранній старт, стабільний ростовий хід без значного пригнічення влітку і значно більшу кінцеву висоту пагонів. Отримані дані підкреслюють важливість урахування вікових особливостей росту та реакції на кліматичні стреси при оцінюванні продуктивності і доборі високопродуктивних генотипів міскантусу для умов Західного Лісостепу.
Посилання
Haida, Y., Fuchylo, Y., Brych, V., Haida, T., Borysiak, O., & Shuvar, A. (2024). Carbon dioxide sequestration and oxygen production in miscanthus plantations. Economic Analysis, 34(3), 147–161. https://doi.org/10.35774/econa2024.03.144 [In Ukrainian]
Heletukha, H. H., Zheliezna, T. A., & Tryboi, O. V. (2014). Prospects for cultivation and use of energy crops in Ukraine. BAU Analytical Report No. 10. [In Ukrainian]
Humentyk, M. Ya., Haida, Y. I., Fuchylo, Y. D., & Hnap, I. V. (2018). Economic efficiency of investments in growing bioenergy crops in the Forest-Steppe zone of Ukraine. Economic Analysis, 28(2), 21–29. [In Ukrainian]
Roik, M. V., Sinchenko, V. M., Ivashchenko, O. O., Pyrkin, V. I., Kvak, V. M., Humentyk, M. Ya., Hanzhenko, O. M., Sabluk, V. T., Hryshchenko, O. M., Fuchylo, Y. D., Honcharuk, H. S., Furman, V. A., Suslyk, L. O., Makukh, Y. P., Remeniuk, S. O., Ivanina, V. V., Fursa, A. V., Bekh, N. S., Kotsar, M. I., … Katelevskyi, V. M. (2019). Miscanthus in Ukraine. Nilan-LTD. https://doi.org/10.47414/978-617-7804-11-5 [In Ukrainian]
Ashman, C., Wilson, R., Mos, M., Clifton-Brown, J., & Robson, P. (2023). Improving field establishment and yield in seed propagated Miscanthus through manipulating plug size, sowing date and seedling age. Frontiers in Plant Science, 14, Article 1095838. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1095838
Atkinson, C. (2009). Establishing perennial grass energy crops in the UK: A review of current propagation options for Miscanthus. Biomass and Bioenergy, 33(5), 752–759. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2009.01.005
von Cossel, M., Mangold, A., Iqbal, Y., Hartung, J., Lewandowski, I., & Kiesel, A. (2019). How to generate yield in the first year—A three-year experiment on Miscanthus (Miscanthus × giganteus [Greef et Deuter]) establishment under maize (Zea mays L.). Agronomy, 9(5), Article 237. https://doi.org/10.3390/agronomy9050237
Davey, C. L., Robson, P., Hawkins, S., Farrar, K., Clifton-Brown, J. C., Donnison, I. S., & Slavov, G. T. (2017). Genetic relationships between spring emergence, canopy phenology, and biomass yield increase the accuracy of genomic prediction in Miscanthus. Journal of Experimental Botany, 68(18), 5093–5102. https://doi.org/10.1093/jxb/erx339
Fonteyne, S., Lootens, P., Roldán-Ruiz, I., & Muylle, H. (2018). Impact of flowering time and biomass yield components on biomass production of Miscanthus. GCB Bioenergy, 10(8), 616–629.
Jeżowski, S. (2008). Yield traits of six clones of Miscanthus in the first 3 years following planting in Poland. Industrial Crops and Products, 27(3), 225–233. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2007.07.013
Jensen, E., Farrar, K., Thomas-Jones, S., Hastings, A., Donnison, I. S., & Clifton-Brown, J. (2011). Characterization of flowering time diversity in Miscanthus species. GCB Bioenergy, 3(6), 387–400. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2011.01097.x
Lewandowski, I., Clifton-Brown, J., Trindade, L. M., van der Linden, G. C., Schwarz, K.-U., Müller-Sämann, K., Anisimov, A., Chen, C.-L., Dolstra, O., Donnison, I. S., Farrar, K., Fonteyne, S., Harding, G., Hastings, A., Huxley, L. M., Iqbal, Y., Khokhlov, N., Kiesel, A., Lootens, P., … Kalinina, O. (2016). Progress on optimizing miscanthus biomass production for the European bioeconomy: Results of the EU FP7 project OPTIMISC. Frontiers in Plant Science, 7, Article 1620. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01620
Lim, S.-H., Yook, M.-J., Song, J.-S., Kim, J.-W., Zhang, C.-J., Kim, D.-G., Park, Y.-H., Lee, D., & Kim, D.-S. (2021). Diversity in phenological and agronomic traits of Miscanthus sinensis collected in Korea and eastern Asia. Agronomy, 11(5), Article 900. https://doi.org/10.3390/agronomy11050900
Robson, P. R., Farrar, K., Gay, A. P., Jensen, E. F., Clifton-Brown, J. C., & Donnison, I. S. (2013). Variation in canopy duration in the perennial biofuel crop Miscanthus reveals complex associations with yield. Journal of Experimental Botany, 64(8), 2373–2383. https://doi.org/10.1093/jxb/ert104
Robson, P. R. H., Donnison, I. S., & Clifton-Brown, J. C. (2019). Stem growth characteristics of high-yielding Miscanthus correlate with yield, development, and intraspecific competition within plots. GCB Bioenergy, 11(9), 1075–1085. https://doi.org/10.1111/gcbb.12610
Robson, P. R., Hawkins, S., Davey, C. L., Clifton-Brown, J. C., & Slavov, G. (2025). Seasonal stem growth analysis shows early stem growth of Miscanthus from high latitudes yields more biomass but stem traits negatively interact to limit seasonal growth. Frontiers in Plant Science, 16, Article 1569235. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1569235
Tejera, M. D., Miguez, F. E., & Heaton, E. A. (2021). The older plant gets the sun: Age-related changes in Miscanthus × giganteus phenology. GCB Bioenergy, 13(1), 4–20. https://doi.org/10.1111/gcbb.12745
Meteostat. (n.d.). Ternopil: Temperature and precipitation. https://meteostat.net/station/33415
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
"Біоенергетика" дотримується авторських прав та дозволів CREATIVE COMMONS для журналів із відкритим доступом.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори лишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License, яка дає змогу іншим особам вільно поширювати опубліковане дослідження з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі;
- автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи такою, якою її було опубліковано цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
