WYSTĘPOWANIE ROBINII AKACJOWEJ W POLSCE ORAZ BADANIA IBL NAD TYM GATUNKIEM.

Transkrypt

1 Tomasz Wojda, Marcin Klisz, Marcin Mionskowski, wona Szyp-Borowska, Krystyna Szczygieł Tomasz Wojda, Marcin Klisz, Marcin Mionskowski, wona Szyp-Borowska, Krystyna Szczygieł WYSTĘPOWANE ROBN AKACJOWEJ W POLSCE ORAZ BADANA BL NAD TYM GATUNKEM. nstytut Badawczy Leśnictwa Pierwsze prace nad robinią akacjową w Zakładzie Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych BL wykonywane były pod kierownictwem prof. Kazimierza Zajączkowskiego w ramach realizacji tematu badawczego dotyczącego produkcyjności szybko rosnących gatunków drzew leśnych w doświadczalnych i gospodarczych uprawach plantacyjnych, w pierwszych latach XX wieku. Polegały one m.in. na wyborze pochodzeń i klonów robinii przydatnych do uprawy plantacyjnej w przyrodniczych warunkach Polski oraz opiece merytorycznej nad zakładaniem i prowadzeniem pilotażowych plantacji tego gatunku. Od 2012 roku prowadzone są prace w projekcie badawczym: Biologiczne i środowiskowe uwarunkowania optymalizacji produkcji biomasy drzewnej robinii akacjowej dla potrzeb przemysłowych i energetycznych. Dotychczas zrealizowane w jego ramach zadania i cele dotyczyły m.in. następujących zagadnień: 1. Rozpoznania rozmieszczenia drzewostanów z udziałem robinii akacjowej na terenie Polski. 2. Wyboru, rozmnożenia oraz przetestowania najwartościowszych drzewostanów i drzew robinii o prostopiennej formie oraz wskazanie możliwości zwiększenia dotychczasowej bazy selekcyjnej. 3. Opracowania metodyki rozmnażania in vitro robinii akacjowej. Ad. 1. Na podstawie bazy danych SLP (stan na grudzień 2012 r.) ustalono, że robinia akacjowa najczęściej występuje na siedliskach LMśw (43%) i BMśw (32%). Na gruntach zarządzanych przez PGL LP robinia jest obecna w 88,5 tys. wydzieleń drzewostanowych, zajmujących łącznie 273 tys. ha. Występuje ona w prawie całej Polsce, z największą koncentracją na zachodzie kraju. W środkowej części Polski znacznym występowaniem robinii wyróżnia się Nadl. Bełchatów, gdzie od lat jest z powodzeniem wykorzystywana do rekultywacji terenów wokół kopalni węgla i elektrowni. W nadleśnictwach najbardziej obfitujących w robinię, drzewostany z jej udziałem (w dowolnej warstwie) zajmują powierzchnię do 5,7 tys. ha (Nadl. Cybinka), a jej sumaryczny zapas (łącznie warstwy drzew i podrostów) przekracza 100 tys. m 3 (Nadl. Sulechów). Według danych SLP jej całkowitym brakiem wyróżnia się jedynie 11 nadleśnictw w Polsce: Gołdap, Olecko, Szczebra, Głęboki Bród, Hajnówka, Jagiełek, Stuposiany, Lutowiska, Wetlina, Międzylesie, Szklarska Poręba (ryc. 1). 18,8 tys. drzewostanów, w których robinia występuje w głównej warstwie drzewostanu (w drzewostanach jednopiętrowych drzewostan, a w wielopiętrowych piętro), w udziale co najmniej 10%, zajmuje powierzchnię 39,3 tys. ha. 22

2 Występowanie robinii akacjowej w Polsce oraz badania BL nad tym gatunkiem Ryc. 1. Powierzchnia drzewostanów PGL LP z dowolnym udziałem robinii we wszystkich warstwach drzewostanu w układzie nadleśnictw Występowanie robinii akacjowej w głównej warstwie drzewostanu w udziale co najmniej 10% i w wieku powyżej 50 lat (ryc. 2.) wykazuje podobieństwo do występowania potencjalnych obszarów uprawy winorośli (Myśliwiec 2009). Ryc. 2. Powierzchnia zredukowana występowania robinii w głównej warstwie drzewostanu oraz w udziale co najmniej 10% i w wieku powyżej 50 lat 23

3 Tomasz Wojda, Marcin Klisz, Marcin Mionskowski, wona Szyp-Borowska, Krystyna Szczygieł Udział drzewostanów, w których występuje robinia akacjowa na terenie LP wynosi średnio 3,35%. Najwięcej takich drzewostanów zlokalizowanych jest na obszarze RDLP w Zielonej Górze (11,1%); Poznaniu (8,6%); Łodzi (7,4%) i Szczecinie (5,7%); a najmniej w Szczecinku (0,3%); Białymstoku (0,4%); Olsztynie (0,4%) i Krośnie (0,8%). Drzewostany, w których robinia występuje w warstwie głównej w udziale co najmniej % stanowią 0,15% drzewostanów PGL LP (0,8% dla RDLP w Zielonej Górze; po ok. 0,4% w Szczecinie i Poznaniu). Największą powierzchnią drzewostanów z robinią jako gatunkiem panującym charakteryzuje się RDLP w Zielonej Górze (ponad 2,2 tys. ha), w Szczecinie (1,7 tys. ha), Poznaniu (0,9 tys. ha) i Wrocławiu (0,8 tys. ha), najmniejszą zaś RDLP w Białymstoku i Szczecinku (poniżej 10 ha). Największe w Polsce wydzielenia z udziałem robinii akacjowej w składzie gatunkowym powyżej 50% zlokalizowane są w Nadleśnictwach Pieńsk (22,3 ha), Konin (19,5 ha) oraz Miechów (17,1 ha). Wśród 10 największych wydzieleń w Polsce z udziałem robinii w składzie gatunkowym drzewostanu powyżej 80%, aż 5 znajduje się na terenie Nadleśnictwa Sulechów (RDLP w Zielonej Górze), a największe z nich ma powierzchnię 12,8 ha. Według danych DGLP pozyskanie robinii akacjowej w LP w 2010 roku wyniosło 72,6 tys. m 3, w 2011 roku 83,3 tys. m 3, a w 2012 roku 83,6 tys. m 3. Najwięcej w 2012 roku drewna pozyskano w RDLP w Zielonej Górze (ponad 25 tys. m 3 ), Szczecinie (ponad 20 tys. m 3 ) i Poznaniu (13 tys. m 3 ). Drewno opałowe (S4) stanowiło 57,6%, a S2 26,3% całkowitego pozyskania. stnieje duże regionalne zróżnicowanie dotyczące popytu na drewno robinii. Na obszarach jej znacznego występowania popyt przewyższa podaż i jak twierdzą miejscowi leśnicy: ludzie biją się o każdy zrąb robiniowy. Drewno często bywa wysyłane na eksport, głównie do Holandii. W pozostałej części kraju zdarzają się trudności ze zbytem: na portalu leży po dwa, trzy miesiące. Drewno, ze względu na niezwykłą trwałość oraz walory dekoracyjne (imituje drewno teakowe) wykorzystywane jest do produkcji mebli ogrodowych, wyposażenia ogródków jordanowskich, a także parkietów (pięknie współgra z drewnem czeremchy). Tradycyjnie stosowane jest do produkcji słupków grodzeniowych. Po kilku latach słupki wykorzystywane są powtórnie, wkopywane w ziemie drugą stroną. Drewno robinii stanowi najbardziej poszukiwany opał, ze względu na niską zawartość wody nadaje się do palenia bez wcześniejszego wysuszenia. Daje biały popiół, nie zapycha kominów, a jego wartość kaloryczna odpowiada antracytowi. Ad. 2. Na podstawie bazy danych SLP, założonych kryteriów (udział robinii w składzie gatunkowym ponad %, w wieku powyżej lat o jakości technicznej 1-2) oraz konsultacji z pracownikami nadleśnictw, do lustracji terenowej wytypowano ponad 100 drzewostanów na terenie Polski. W wyniku lustracji terenowej wybrano 7 drzewostanów z robinią akacjową charakteryzującą się pniem o wyjątkowej, prostej formie (tab. 1). Aż 3 z nich znajdują się na terenie RDLP w Zielonej Górze. Drzewostan w oddz. 232i (Nadl. Krosno, Leśn. Radomicko) w 2006 roku został uznany jako wyłączony drzewostan nasienny. W drzewostanach tych założono powierzchnie próbne, a następnie zmierzono pierśnice i wysokości 10 losowo 24

4 Występowanie robinii akacjowej w Polsce oraz badania BL nad tym gatunkiem wybranych drzew, wysokość osadzenia korony, oceniono współczynnik witalności koron Rolofa oraz współczynnik defoliacji. Pobrano również świdrem Presslera wywierty, na podstawie których oceniona zostanie reakcja przyrostowa drzew. Tabela 2. Opisy taksacyjne drzewostanów z robinią akacjową charakteryzujących się formą prostopienną Nr RDLP, Nadleśnictwo, Leśn., oddz. Powierzchnia (ha) TSL GTD Gleba Gatunek, udział (tylko warstwa DRZEW) Wiek Pierśnica (cm) Wysokość (m) Bonitacja Zadrzewienie Zapas na 1 ha 1. Szczecin, Mieszkowice, Rudnica, 210j 1,31 LMśw DB SO RD 8 AK 1 SO 1 BRZ A 1, Zielona Góra, Cybinka, Skarbona, 98y 1,05 LMśw DB SO RDbr pls /// gc 10 AK MJS BRZ , Zielona Góra, Krosno, Dębogóra, 90b 1,14 LMśw DB SO RDw ps /// gl 9 AK 1 AK 65 0, Zielona Góra, Krosno, Radomicko, 232i 3,18 LMśw SO DB RDw ps / pl 10 AK 83 1, Wrocław, Wołów, Wińsko, 194f 2,86 BMśw MD DB SO RDw 7 SO 3 AK A 0, AK 40 3 AK 6. Katowice, Strzelce, Górażdże, 150A-m 1,36 LMśw BK AUi gsc / uk MJS OL MJS JW , MJS JS 20 MJS SO AK 7. Radom, Pińczów, Kazimierza Wielka, 426f 3,29 LMśw DB SO RDw ps/ pls/// płz MJS JS MJS DB 1,0 182 MJS GB 25

5 Tomasz Wojda, Marcin Klisz, Marcin Mionskowski, wona Szyp-Borowska, Krystyna Szczygieł W kwietniu 2013 roku pozyskano zrzezy korzeniowe w wybranych drzewostanach z robinią akacjową o prostej formie pnia (tab. 1) oraz z węgierskich klonów robinii masztowej znajdujących się na plantacji nasiennej w Nadl. Oborniki Śląskie. Ze względu na występujące u zrzezów korzeniowych zjawisko biegunowości, polegające na wytwarzaniu pędu nowej sadzonki przy krańcu bliższym szyi korzeniowej a korzenia przy krańcu dalszym, zrzezy podczas pobierania przycinano prostopadle do osi w krańcu bliższym szyi korzeniowej (górnym) i ukośnie w krańcu dalszym (dolnym) (Zajączkowski 2013). Oznaczenie takie zapobiega pomyłkom podczas sadzenia zrzezów. Grubość zrzezów korzeniowych robinii może się wahać w zakresie od 5 do 8 mm (Bach., Redei K. 2013). Badania prowadzone przez Redei i współpracowników (2012), nad wpływem rodzaju materiału sadzeniowego na jakość wykształcanych strzał oraz produkcyjność plantacji i drzewostanów robiniowych, nie wykazały jednak zależności wspomnianych cech od grubości zrzezów. Wyhodowane ze zrzezów sadzonki pochodzące z polskich drzewostanów posłużą do założenia matecznika wyselekcjonowanych populacji robinii prostopiennej, natomiast z sadzonek klonów węgierskich założona zostanie doświadczalna plantacja energetyczna. Materiał roślinny uzyskiwany z korzeni stosowany do rozmnażania wegetatywnego robinii może mieć postać zrzezów 8-10 cm długości, bądź fragmentów korzeni 3-5 cm długości pozyskiwanych z hodowanych w tym celu roślin (DeGomez i Wagner 2001). Rozmnażanie wegetatywne robinii według metodyki przyjętej na Węgrzech odbywa się dwuetapowo. Pierwszy etap obejmuje pobranie zrzezów z dorosłych drzew, w celu wyhodowania roślin, które dostarczą właściwego materiału rozmnożeniowego. Drugi etap trwający 5 lat polega na hodowli w luźnej więźbie certyfikowanych roślin, z których corocznie pozyskuje się materiał korzeniowy (Zajączkowski 2013). Zrzezy korzeniowe o długości 10 cm pobrano z 5 drzew w każdym drzewostanie (w Nadl. Strzelce Opolskie z 3 drzew), z każdego drzewa około 60 zrzezów. Łącznie zebrano 1754 zrzezy reprezentujące 6 nadleśnictw i 81 drzew robinii prostopiennej. Na plantacji nasiennej w Nadl. Oborniki Śląskie zebrano zrzezy z 6 węgierskich klonów (A32, A41, A49, A69, A88, A124) w liczbie ok. 250 sztuk z 1 klonu, łącznie 1447 sztuk. W związku z odpowiednią temperaturą gleby (powyżej 10⁰C), nie istniała konieczność przechowywania zrzezów, wysadzono je do gruntu od razu po zbiorze, w szkółce Rzeczyca w Nadl. Krosno. Zrzezy korzeniowe posadzono w bruździe w odstępach co 7-8 cm, i odległości ok. 80 cm między bruzdami. Górny koniec zrzezów przykryto 1 cm warstwą ziemi. Jeżeli zrzezy posadzone są głębiej, podczas przebijania się pędu przez warstwę gleby może dojść do uszkodzenia wierzchołka wzrostu, infekcji grzybowej i w konsekwencji zamierania zrzezów. Celem utrzymania odpowiedniej wilgotności gleby, nad posadzonymi zrzezami rozpięto cieniówki. Pierwsze rośliny pojawiły się po około 4 tygodniach od wysadzenia na szkółce. Kolejne inwentaryzacje wykonane w czerwcu i sierpniu wykazały odpowiednio 17,3% oraz 34,6% udatność. Jednocześnie zaobserwowano zmienność pomiędzy klonami w podatności na rozmnażanie wegetatywne. Najwyższy procent udatności zaobserwowano u klonów z Nadl. Strzelce Opolskie (37,3-65,1%) natomiast 26

6 Występowanie robinii akacjowej w Polsce oraz badania BL nad tym gatunkiem najniższą u klonów z Nadl. Mieszkowice (6,7-26,7%). Podobnie zaobserwowano wysoką zmienność udatności pomiędzy klonami węgierskimi z plantacji nasiennej w Nadl. Oborniki Śląskie, najniższą dla klonu A124 (13,3%) oraz najwyższą u klonu A32 (65,9%). Pod koniec sezonu wegetacyjnego najwyższe sadzonki osiągnęły wysokość 1,8 m. Ad. 3. W związku z potrzebą uzupełnienia brakujących klonów na plantacji nasiennej robinii akacjowej w Nadl. Krosno, Leśn. Radomicko, oddz. 193l (RDLP w Zielonej Górze) BL podjął wstępne próby nad mikrorozmnażaniem tego gatunku. Próby uzupełnienia klonów na tej plantacji nasiennej prowadzone przez RDLP trwają kilka lat. Wydaje się jednak, że w przypadku klonów, dla których tradycyjne metody rozmnażania nie przyniosły spodziewanych efektów, rozwiązaniem jest zastosowanie metody in vitro. Jest ono, ze względu na wysokie tempo mnożenia, atrakcyjną alternatywą dla uzyskania elitarnych genotypów. W dziedzinie tej została zgromadzona znaczna wiedza na podstawie badań : Chalupa 1983, Balla i Vertesy 1985, Enescu i Jucan 1985, Barghchi Wynikiem tegorocznych prac było opracowanie metodyki rozmnażania in vitro robinii akacjowej. Jak na razie są to wstępne próby dotyczące tylko jednego genotypu, niemniej jednak zakończone pełnym sukcesem. W marcu br. pobrano fragmenty pędów robinii i umieszczono je w fitotronie w warunkach kontrolowanych. Po 5-7 dniach rozwinęły się pąki szczytowe i boczne oraz nowe pędy. ch fragmenty, po sterylizacji posłużyły jako eksplantaty do rozmnażania in vitro. Wysterylizowany materiał wykładano na pożywkę MS rozcieńczoną do połowy i uzupełnioną cytokininą BAP i sacharozą. Kultury co 2 tygodnie pasażowano na świeże pożywki. W fazie namnażania pąków przybyszowych zastosowano pożywkę o takim samym składzie jak w fazie inicjacji, i już po dniach obserwowano u podstawy pędów ich obecność (tzw. stopki ), które wyrastały z bryłki kalusa (prawdopodobnie jest to organogeneza pośrednia - z fazą kalusa). Po kolejnych dwóch tygodniach widoczny był już wzrost elongacyjny (wydłużeniowy) pędów przybyszowych. Wieloroślinki składały się z licznych pędów przybyszowych 8- szt. Części pędów odcinano i przeznaczano do ukorzeniania, a część przeznaczano powtórnie do namnażania. Pędy krótsze (ok. 0,5 cm) wysadzano na pożywkę bez hormonów wzrostu, w celu wzrostu wydłużeniowego. Ten sposób hodowli można powtarzać wielokrotnie, co pozwala na uzyskanie pożądanej liczby sadzonek. Pędy przeznaczone do ukorzeniania przez okres 1 tygodnia hodowano na pożywce bez hormonów wzrostu, uzupełnionej natomiast węglem aktywnym, a następnie wysadzano na pożywkę do ukorzeniania wzbogaconą o auksyny. Ukorzenianie nowopowstałych pędów w czerwcu dało zadawalające wyniki - 89,5% pędów z eksplantatów pozyskanych z odrośli i 23% z pędów wykształciło bardzo ładne - białe, długie korzenie. W fazie adaptacji słoiki z ukorzenionymi pędami na okres 1-2 tygodni przeniesiono z fitotronu do szklarni, po czym sadzonki (po dokładnym wypłukaniu agaru z korzeni) wysadzano do doniczek z substratem. Sadzonki wykazały stuprocentową przeżywalność. Na korzeniach 27

7 Tomasz Wojda, Marcin Klisz, Marcin Mionskowski, wona Szyp-Borowska, Krystyna Szczygieł wyhodowanych sadzonek obecne były charakterystyczne brodawki, powstałe w wyniku przerastania tkanki roślinnej pobudzonej przez bakterie azotowe (głównie Azotobacter). Brodawki powstały samoistnie, po wysadzeniu sadzonek do substratu. Cykl wyhodowania sadzonek od inicjacji kultur do wystawienia na zewnątrz (adaptacja) wyniósł ok. pół roku. Podsumowania i wnioski: z Drzewostany z udziałem robinii akacjowej na terenie LP zajmują średnio 3,35%; najwięcej z nich zlokalizowanych jest na obszarze RDLP w Zielonej Górze (11,1%). Drzewostany z robinią akacjową jako gatunkiem panującym zajmują tu największy obszar w Polsce (> 2250 ha) z Drzewostany robiniowe o formach prostopiennych znajdują się w południowych i zachodnich regionalnych dyrekcjach Lasów Państwowych, a ich szczególne nasilenie znajduje się w rejonie Ziemi Lubuskiej z Średnia udatność rozmnażania przez zrzezy korzeniowe wyniosła 35%. Wyprodukowany materiał sadzeniowy stanowi etap prac nad hodowlą selekcyjną robinii akacjowej w Polsce z Wstępne wyniki rozmnażania in vitro robinii akacjowej wskazują na możliwość produkcji klonów tą metodą. Jej dopracowanie pozwoli m. in. na wykonanie uzupełnień w plantacjach nasiennych klonami, opornymi na dotychczasowe tradycyjne metody rozmnażania Literatura Balla., Vértesy J Experiences and problems related to the micropropagation of black locust. n: Symposium on in vitro problems related to mass propagation of horticultural plants, Book of abstracts nternational Society of Horticultural Science, Gembloux, Belgium. Barghchi M n vitro mass clonal propagation of Robinia pseudoacacia (black locust) cv Jaszkiseri. Plant Science, 53: Chalupa V Micropropagation of conifer and broadleaved forest trees. Commn. nst. Forest. Čech. vol. 13: DeGomez T., Wagner M. R Culture and use of Black locust. Hort Technology 11(2): Enescu V., Jucan A Problems of the in vitro micropropagation of black locust (Robinia pseudo-acacia L.). n: New Ways in Forest Genetics Proceeding of the 20th Canadian Tree mprovement Association Meeting, Quebec. F. Caron, A.G. Corriveau and T.J.B. Boyle (eds). pp Myśliwiec R Uprawa winorośli. Plant Press. Bach., Redei K Propagation of Black locust. W: Redei K. (red.): Black locust (Robinia pseudoacacia L.) growing in Hungary. Second edition. Sárvár, Hungary: 22 24, 28

8 Występowanie robinii akacjowej w Polsce oraz badania BL nad tym gatunkiem Redei K., Csiha., Keserű Z., Gál J nfluence of regeneration method on the yield and stem quality of Black locust (Robinia pseudoacacia L.) stands: a case study. Acta Silv. Lign. Hung., vol. 8: Zajączkowski K Plantacje drzew szybko rosnących. W: Hodowla Lasu, Tom. V. PWRiL, Warszawa: