Optimization of elements of technology cultivation of energy willow in the conditions of the forest-step of Ukraine
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2026-(79)-1-12Keywords:
energy willow cuttings, biomass, biofuel, cultivation technology elements, S. viminalis L., above-ground mass productivityAbstract
The results of the research established the optimal timing and depth for planting energy willow (Salix L.) cuttings and their impact on growth, development and productivity in the conditions of the Western Forest-Steppe of Ukraine. The results of studies on the growth and development of energy plantations of Salix viminalis L. and Salix triandra L. in the Western Forest-Steppe of Ukraine are presented. The research was carried out during 2022‒2024 on experimental plots of the Western Ukrainian National University located in an area of unstable moisture. The weather conditions during the years of research, in terms of deviation from the long-term average both in individual locations and during the growing season, were within the range typical for the zone of unstable moisture in the Forest-Steppe of Ukraine. The planting of
25 cm long energy willow cuttings was carried out in four stages: the third decade of September, the third decade of October, the second decade of April and the first decade of May. It has been established that in order to obtain high biomass productivity of energy willow in the first years of cultivation, the decisive factors are moisture supply, soil preparation quality and improvement of cultivation processes based on the determination of plant growth and development characteristics. In the soil and climatic conditions of the Western Forest-Steppe, the highest biomass productivity of energy willow was obtained from late autumn planting of cuttings in the third decade of October and early spring planting in the first and second decades of April, with a planting density of 14–15 thousand plants per hectare. The density and planting pattern have the greatest impact on willow biomass productivity. Biomass yield and total energy output from an energy plantation over a three-year cultivation period are directly dependent on the survival rate of Prutovidna willow cuttings, which can provide up to 90‒95 Gcal/ha.
References
1. Бондар В. С., Фурса А. В. Стратегія та пріоритети розвитку біоенергетики в Україні. Економіка агропромислового виробництва. Том 25, № 8. 2018. С. 17‒25. https://eapk.com.ua/web/uploads/pdf/eapk_2018_8_p_5_122-17-25.pdf.
2. Гордієнко М. І., Маурер В. М., Ковалевський С. Б. Методичні вказівки до вивчення та дослідження лісових культур. Київ : РВВ НАУ, 2000. 101 с.
3. Гументик М. Я. Технологічні основи створення промислових плантацій високопродуктивних біоенергетичних культур. Біоенергетика. 2020. № 1. С. 13‒17. DOI: https://doi.org/10.47414/be.1.2020.224938.
4. Дебринюк Ю. М. Насадження з коротким оборотом рубки як відновлюване джерело енергії. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування. 2010. Вип. 147. С. 201‒208.
5. Дебринюк Ю. М. Плантаційні лісові насадження як об’єкти невичерпного виробництва енергетичної біомаси. Лісівництво і агролісомеліорація. 2009. Вип. 116. С. 170‒178.
6. Енергетична верба: технологія вирощування та використання / М. В. Роїк та ін. ; під заг. ред. доктора с.-г. наук В. М. Сінченка. Вінниця : ТОВ «Нілан ЛТД», 2015. 340 с.
7. Концепція розвитку біоенергетики в Україні на період до 2035 року / М. В. Роїк та ін. Біоенергетика. 2019. № 2 (14). С. 4‒10.
8. Методологія дослідження енергетичних плантацій верб і тополь : монографія / Я. Д. Фучило та ін. ; за ред. член-кореспондента НААН В. М. Сінченка. К. : ТОВ «ЦП «Компринт», 2018. 137 с.
9. Роїк М. В., Гументик М. Я., Мамайсур В. В. Перспективи вирощування енергетичної верби для виробництва твердого біопалива. Біоенергетика. 2013. № 2. С. 18‒19.
10. Формування продуктивності енергетичних плантацій верби за різних рівнів родючості ґрунту в умовах Західного Полісся / Р. В. Шевчук та ін. Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків: зб. наук. праць. К. : ФОП Корзун Д. Ю., 2019. Вип. 27. С. 123–130.
11. Шкоропад, Л., Думич, В. Вирощування енергетичної верби в умовах західного регіону України. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України : збірник наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Дослідницьке, 2017. Вип. 21 (35). С. 353–361.
12. A physiological and biophysical model of coppice willow (Salix spp.) production yields for the contiguous USA in current and future climate scenarios / D. Wang at al. Plant Cell and Environment. 38. Р. 1850–1865.
13. Bressler, A. S., Vidon, P. G. & Volk, T. A. Impact of shrub willow (Salix sp.) as a potential bioenergy feedstock on water quality and greenhouse gas emissions. Water, Air and Soil Pollution, 2017. V. 228. P. 170–188.
14. Change in Yield Between First and Second Rotations in Willow (Salix spp.) Biomass Crops is Strongly Related to the Level of First Rotation Yield / N. J. Sleight at al. BioEnergy Research. 2016. Vol. 9. Issue 1. P. 270–287. https://link.springer.com/article/10.1007/s12155-015-9684-0.
15. Ecological Bio Energy Materials in Ukraine Current State and Prospects of Production Development / V. M. Sinchenko et al. Ukrainian Journal of Ecology. 2020. № 10 (1). С. 85‒89. DOI:10.15421/2020_13.
16. El Bassam N. Handbook of Bioenergy Crops. A Complete Reference to Species, Development and Applications. London; Washington, DC: Earthscan. 2010. 127 р.
17. Fabio, E. S., Smart, L. B. Effects of nitrogen fertilization in shrub willow short rotation coppice production ‒ a quantitative review. Global Change Biology Bioenergy. 2018. Vol. 10. Issue 8. P. 548‒564. https://doi.org/10.1111/gcbb.12507.
18. Grzesik M., Romanowska-Duda Z., Kalaji H. M. Effectiveness of cyanobacteria and green algae in enhancing the photosynthetic performance and growth of willow (Salix viminalis L.) plants under limited synthetic fertilizers application. Photosynthetica. 2017. Vol. 55. Issue 3. P. 510‒521. DOI: 10.1007/s11099-017-0716-1.
19. Hеmmar Torun, Hansson Per-Anders, Sundberg Cecilia. Climate impact assessment of willow energy from a landscape perspective: a Swedish case study. Global Change Biology Bioenergy. 2017. Vol. 9, Issue 5. P. 973‒985. DOI: 10.1111/gcbb.12399.
20. Major J. E., Mosseler A., Malcolm J. W. Salix species variation in leaf gas exchange, sodium, and nutrient parameters at three levels of salinity. Canadian Journal of Forest Research. 2017. 47 (8). P. 1045–1055. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0028.
21. Stajić, B. Short rotation energy crops of fast-growing tree species in Serbia: biomass production, legislation, market, and environmental impacts – potentials and constraints: Raport UNDP Serbia. Sept. 2016. 80 p. https://www.researchgate.net/publication/321385601_Short_rotation_energy_crops_of_fast-growing_tree_species_in_Serbia.
22. Stolarski, M. J., Snieg, M., Krzyzaniak M. Short rotation coppices, grasses and other herbaceous crops: Productivity and yield energy value versus 26 genotypes. Biomass & Bioenergy. 2018. Vol. 119. P. 109‒120.
23. Volk T. A., Berguson B., Daly C. Poplar and shrub willow energy crops in the United States: field trial results from the multiyear regional feedstock partnership and yield potential maps based on the PRISM-ELM model. GCB Bioenergy. 2018. DOI: 10.1111/gcbb.12498.
24. Willow Varietal Identification Guide / B. Caslin et al. Carlow, Ireland: Teagasc & AFBI, 2012. 64 p.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Антін ШУВАР, Віталій ПАНЬКЕВИЧ (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
