Skip to the main content

Original scientific paper

https://doi.org/10.31298/sl.148.5-6.3

Phenological traits of leafing and leaf retention of black poplar (Populus nigra L.) in the clonal archive in Žepče, Bosnia and Herzegovina

Mirzeta Memišević Hodžić orcid id orcid.org/0000-0003-3193-3260 ; Univerzitet u Sarajevu, Šumarski fakultet, Zagrebačka 20, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina *
Dalibor Ballian ; Univerzitet u Sarajevu, Šumarski fakultet, Bosna i Hercegovina / Akademija nauka i umjetnosti Bosne i Hercegovine, Sarajevo, Bosna i Hercegovina / Gozdarski inštitut Slovenije, Ljubljana, Slovenija

* Corresponding author.


Full text: croatian pdf 2.345 Kb

page 249-259

downloads: 109

cite

Download JATS file


Abstract

Black poplar (Populus nigra L.) is a species growing in flood forests and today it is one of the most endangered species in Europe. In Bosnia and Herzegovina, there is significant area of unused land suitable for the reintroduction of autochthonous black poplar and the establishment of intensive and extensive plantations of hybrid and American black poplar. This research aims to determine the beginning and the end of the phenological phases of leafing, as well as the winter retention of leaves, which will help in the selection of suitable clones for the establishment of plantations in Bosnia and Herzegovina.
The material of 161 clones of autochthonous black poplars from 26 populations from the basins of 6 rivers, and 11 clones of production hybrid poplars (Euro-American or Canadian) and American black poplars was analyzed. The clones were located in the clonal archive in Žepče, which was established in 2006. Leafing phenology was observed from March 15 to April 22, 2019, and during six phenological phases: 0 - dormant bud, 1 - cracked bud, 2 - bud breaking through, 3 - bud open, leaves gathered, 4 - leaves separate, 5 - leaves fully developed. The retention of the leaves was monitored from August 30 to November 4, 2019, and evaluated in three categories: 1 - all leaves on the tree are present, 2 - 50% of the leaves are left on the tree, 3 - there are no leaves left on the tree.
Analysis of variance showed statistically significant differences between clones from different populations for the duration of the leafing phenological phases. Phenological phase 1 (buds breaking through) occurred at the earliest on March 14 and phase 5 (fully open leaves) no earlier than April 8. The results of leaf retention show that on November 4 all clones in the clonal archive fully rejected the leaves. The shortest effective length of the vegetation period had the clones of the Bugojno population (154 days), and the longest the clones of Populus boleana and Populus nigra var. italica and clones of the Čapljina population (Neretva river basin). Dobrinje, Visoko, Babina Rijeka, Maglaj, Doboj (Bosna river basin), Kopači and Tegare (Drina river basin).
The results of this research will be used in the selection of the most suitable clones for reintroduction in a specific locality and for specific microclimatic conditions, especially the occurrence of late spring and early autumn frosts, for the purpose of preserving the autochthonous gene pool, as well as clones of hybrid poplars for the establishment of clonal plantations.
It is necessary to continue phenological research in the clonal test of autochthonous black poplars and hybrid poplars in Bosnia and Herzegovina, as well as to conduct research on growth properties in order to be able to compare the results of phenological research, i.e. the length of the growing season, as well as thickness and height growth.

Keywords

black poplars, clonal archive, leaf phenology, winter leaf retention

Hrčak ID:

317566

URI

https://hrcak.srce.hr/317566

Publication date:

30.6.2024.

Article data in other languages: croatian

Visits: 611 *




UVOD - INTRODUCTION

Crna topola danas je jedna od najugroženijih vrsta šumskog drveća zbog devastacije staništa, regulacije riječnih tokova, pretjerane eksploatacije (Vanden Broeck 2003; Čortan i sur. 2013, 2014, 2015; Ballian 2017). Još jedna prijetnja autohtonim crnim topolama je i hibridizacija sa alohtonim topolama, koja se pojavila u Europi u 18. stoljeću (Ballian 2017), te je evidentirano smanjenje populacija crne topole u mnogim europskim zemljama (Koskela i sur. 2004). U Bosni i Hercegovini alohtone vrste topola su unošene u manjoj mjeri, a izostalo je i podizanje velikih plantaža hibridnih topola (Ballian 2004, 2017). Ballian i Mekić (2008) navode da je, s obzirom na trenutno stanje koje vlada u području rasprostiranja crne topole te na sustavno uništavanje njezinog prirodnog areala, potrebno hitno izvršiti zaštitu njezinog genofonda. To je jedino moguće kroz podizanje klonskih arhiva ex situ, na zaštićenim mjestima koja su znatno manje izložena ljudskim aktivnostima.

S obzirom na očekivani porast komercijalne potražnje drvne biomase, vrste roda Populus zbog svog brzog rasta uzgojene u šumama sa kratkom ili srednjom ophodnjom, mogu se sagledavati kao alternativa biomasi iz prirodnih šuma (Dickman i Kuzovkina 2014). Kako bi se osigurala održiva i stabilna produktivnost, potrebno je identificirati ili uzgojiti klonove prilagođene uvjetima u kojima se uzgajaju (Gunderson i sur. 2012; Muffler i sur. 2016).

U svjetlu sve većih klimatskih promjena na globalnoj razini, posebno je važno proučavati fenologiju biljaka, tj. reakciju biljaka na promjenu klime i novonastale klimatske uvjete, kao metodu prilagođavanja buduće uspješne proizvodnje novonastalim klimatskim uvjetima (Sparks i Menzel 2013). Ducci i sur. (2002) navode da su fenološka svojstva praktično relevantni pokazatelji prilagodljivosti i adaptacije šumskog drveća. Oni su izravno povezani s rastom i arhitekturom stabla. Postoji korelacija između fenoloških kretanja i šteta od mraza, za koje se očekuje da će postati učestalije s klimatskim promjenama. Niz procjena na istim individuama tijekom više godina također omogućuje zaključivanje o razvoju klime Ducci i sur. (2002).

Glavni cilj fenoloških istraživanja u klonskom arhivu Žepče je sakupljanje neophodnih podataka o fenološkim karakteristikama pojedinih klonova autohtonih crnih topola, kako bi se u budućnosti moglo odrediti koji klon predstavlja najbolji izbor za reintrodukciju na određenom lokalitetu i za određene mikroklimatske uvjete, u svrhu očuvanja autohtonog genofonda te klonova hibridnih topola za osnivanje plantaža u Bosni i Hercegovini.

MATERIJAL I METODE - MATERIAL AND METHODS

Materijal - Material

Klonski arhiv crnih topola osnovan je 2006. godine unutar rasadnika Žepče. U klonski arhiv je uključen 161 klon stabala autohtonih crnih topola, sa 26 lokaliteta u Bosni i Hercegovini, duž većih bosanskohercegovačkih rijeka (tablica 1, slika 1), te 15 hibridnih komercijalnih topola koje su dobivene iz razmjene sa susjednom Hrvatskom (tablica 2). Uz tipične populacije koje su uključene u arhivu, uključena je i jedna specifična populacija koja se javlja na rudničkom jalovištu u neposrednoj blizini Kaknja, zbog specifčnih uvjeta u kojima egzistira. To su potpuno uništena tla s jako siromašnim deposolom i pješčarsko-laporastom geološkom podlogom, što je uočeno prilikom sakupljanja materijala za klonski arhiv.

Skupljane su grančice s pupovima u fazi zimskog mirovanja tijekom veljače, ožujka i travnja, prije kretanja vegetacije. Materijal je selekcioniran prema uputama koje je dao EUFORGEN (Van den Broeck 2003). Selekcionirana su samo stabla čija je starost bila preko 80 godina, da bi se izbjegla genetička kontaminacija alohtonim genofondom, odnosno introgresija neželjenih gena (Ballian i Mekić 2008.)

Tablica 1. Osnovni podaci o lokacijama prikupljanja klonova obuhvaćenih u klonskom arhivu

Table 1. Basic data on the locations of clone collection included in the clonal archive

Rb

No

Rijeka

River

Lokalitet

Locality

Zemljopisna duljina

Latitude

Zemljopisna širina

Longitude

Nadmorska visina (m)

Altitude (m)

Broj sakupljenih klonova

Number of collected clones

1

2

Neretva

Konjic

Čapljina

43˚40’11’’

43°08’41’’

17°58’36’’

17°43’47’’

341

36

12

14

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Bosna

Sarajevo

Ilidža

Visoko

Dobrinje

Rudnik

Bilješevo

Babina rijeka

Zenica

Maglaj

Doboj

43°51’20’’

43°49’16’’

43°59’27’’

44°07’13’’

44°08’10’’

44°07’57’’

44°11’55’’

44°12’12’’

44°34’24’’

44°44’24’’

18°24’08’’

18°17’57’’

18°10’56’’

18°06’36’’

18°03’40’’

17°59’48’’

17°55’30’’

17°54’43’’

18°06’10’’

18°05’55’’

539

496

422

375

410

362

345

315

201

137

4

1

4

4

4

9

6

5

4

13

13LašvaTravnik44°13’08’’17°41’30’’4764

14

15

16

17

18

19

Vrbas

Bugojno

Jajce

Podmilačje

Krupa

Toplice

Banja Luka

44°00’57’’

44°18’58’’

44°21’59’’

44°36’52’’

44°44’18’’

44°46’09’’

17°29’14’’

17°14’48’’

17°17’48’’

17°08’55’’

17°09’17’’

17°13’05’’

600

389

351

211

170

152

9

2

4

4

7

10

20

21

22

23

Drina

Osanica

Kopači

Tegare

Bratunac

43°36’36’’

43°40’26’’

44°06’53’’

44°10’08’’

18˚52’07’’

19˚02’01’’

19˚29’20’’

19˚23’57’’

359

348

187

173

8

8

15

2

24

25

26

Spreča

Lukavac

Gračanica

Velika Brijesnica

44°33’15’’

44°40’40’’

44°43’28’’

18˚28’44’’

18˚18’13’’

18˚10’23’’

175

154

144

4

2

2

Ukupno / Total 161
image1.jpeg

Slika 1. Mapa lokacija/populacija autohtonih crnih topola uključenih u klonsku arhivu

Figure 1. Map of the locations/populations of native black poplars included in the clonal archive

Tablica 2. Lista hibridnih topola i broj klonova uključenih u arhivu

Table 2. The list of hybrid poplars and the number of clones included in the archive

Hibridne topole uključene u arhivu

Hybrid poplars included in the clonal archive

Broj klonova uključenih u arhivu

Number of clones included in the clonal archive

Populus afganica 2
Populus boleana 1
Populus deltoides - 710 1
Populus deltoides Dunav – S-1-8 1
Populus deltoides Krka – S-6-20 1
Populus deltoides Krka – S-6-20 1
Populus deltoides Sava – S-6-36 1
Populus nigra var . italica 1
Populus serotina - robusta 1
Populus x canadensis BL Constanzo 1
Populus x canadensis I-214 1
Populus x canadensis M-1 1
Populus x canadensis San Martino 1
Populus x canadensis Tiepolo 1
Populus x canadensis Triplo 1

Metode - Methods

Fenološka promatranja razvoja listova provodila su se od 14.3.- 22.4.2019. godine. Fenološka promatranja obavljena su isti dan na svim klonovima od istog promatrača. Promatrana je cijela krošnja. Praćeno je šest fenoloških faza (prema protokolu Ducci i sur. 2012, slika 2):

0 – dormantni pup (zimski pup, smeđe do tamnosmeđe boje)

1 – napukli pup (izduženi, nabubreni pupovi, žućkasto-zelenkaste boje)

2 – probijanje pupa (vidi se prvo zelenilo)

3 – pup otvoren, listovi skupljeni

4 – listovi se razdvajaju, još lepezasti,

5 – listovi su potpuno odmotani, ali manji od zrelih listova

Promatranja su se obavljala svakih 7 dana na početku vegetacijskog perioda (1.3.2019.-28.3.2019.), te svaka 3-4 dana u vrijeme aktivnijeg razvoja pupova (2.4.2019.-18.4.2019.), ukupno 9 promatranja.

image2.png

Slika 2. Fenološke faze razvoja lista topole (Ducci i sur. 2012)

Figure 2. Phenological stages of poplar leaf development (Ducci et al. 2012)

Fenološka promatranja zadržavanja listova provodila su se od 30.8.-4.11.2019. godine, ukupno 5 promatranja. Promatrana je cijela krošnja. Promatranje se obavljalo svakih 15 dana, isti dan na svim klonovima, a to je radio isti promatrač. Praćenje se odvijalo kroz tri fenološke faze:

1 – prisutni svi listovi na stablu

2 – pola listova je preostalo na stablu

3 – nema preostalih listova na stablu.

Efektivna duljina vegetacijske sezone definirana je kao vrijeme između pojavljivanja faze pucanja pupova (ocjena 3) i ocjena opadanja lišća 2 (tj. kada je 50% lišća ostalo na stablu) (prema Vico i sur. 2021).

Podaci fenologije listanja obrađeni su u excellu, korištenjem funkcije MODE, odnosno određivanjem faze koja se pojavljuje na najvećem broju biljaka među klonovima jedne populacije na određeni datum. Zatim nakon što su na osnovi podataka prikupljenih na terenu izračunate duljine trajanja faza za svaku promatranu biljku, podaci su obrađeni u SPSS 20.0, gdje su izračunati osnovni statistički pokazatelji i napravljena analiza varijance i Duncan test za duljiinu trajanja pojedinih faza. Duljina trajanja faze 0 obuhvatila je vrijeme od prvog promatranja (14.3.) pa do posljednjeg pojavljivanja faze 0, a duljina trajanja faze 5 obuhvatila je vrijeme od prvog pojavljivanja faze 5, pa do posljednjeg promatranja (22.4.) Analiza varijance rađena je za populacije porijekla klonova i hibride, kao i za slivove i hibride kao izvore variranja.

Podaci vezani za duljinu zadržavanja lista obrađeni su u SPSS 20.0 korištenjem funkcije Crosstabs.

REZULTATI - RESULTS

Rezultati promatranja fenoloških faza listanja prikazani su u tablici 3.

Tablica 3. Fenološke faze listanja po populacijama porijekla klonova

Tabela 3. Phenological stages of leafing by populations of clone origin

Sliv rijeke

River basin

Populacija / Hibrid

Population / Hybrid

Datum prvog i posljednjeg pojavljivanja faze

The date of the first and last appearance of the phase

0112233445
LastFirstLastFirstLastFirstLastFirstLastFirst
NeretvaKonjic14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
Čapljina14.3.14.3.20.3.20.3.2.4.--2.4.11.4.11.4.
BosnaSarajevo20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.15.4.15.4.
Ilidža8.4.8.4.18.4.18.4.22.4.----22.4.
Visoko14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
Dobrinje14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.11.4.11.4.
Rudnik14.3.14.3.28.3.-28.3.8.4.--8.4.
Bilješevo14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
Babina rijeka14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.8.4.8.4.11.4.11.4.
Zenica20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.--2.4.8.4.8.4.
Maglaj14.3.14.3.20.3.20.3.2.4.2.4.-8.4.8.4.11.411.4.
Doboj14.3.14.3.28.3.--28.3.8.4.8.4.11.411.4.
LašvaTravnik14.3.14.3.28.3.28.3.2.4.28.3.8.4.8.4.18.4.18.4.
VrbasBugojno2.4.2.4.8.4.8.4.18.4.--18.4.22.4.22.4.
Jajce28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.11.4.11.4.18.4.18.4.
Podmilačje14.3.14.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.18.4.18.4.
Krupa28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.--8.4.22.4.22.4.
Toplice14.3.14.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.11.4.11.4.
Banja Luka20.3.20.3.28.328.3.2.4.--2.4.8.4.8.4.
DrinaOsanica14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.8.4.8.4.11.4.11.4.
Kopači14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
Tegare14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.8.4.8.4.11.4.11.4.
Bratunac14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
SprečaLukavac20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.15.4.15.4.
Gračanica14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
Velika Brijesnica28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.--8.4.18.4.18.4.
Hibridi P. afganica 14.3.14.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.11.4.11.4.
P. boleana 14.3.14.3.20.3.20.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.
P. deltoides 710 20.3.14.3.28.3.28.3.11.4.11.4.15.4.8.4.15.4.22.4.
P. deltoides S-6-20 20.3.14.3.8.4.8.4.22.4.----22.4.
P. deltoides Sava S-6-36 14.3.14.3.18.4.18.4.22.4.----22.4.
P. deltoides-Dunav S-1-8 28.3.28.3.8.4.8.4.11.4.--15.4.18.4.18.4.
P. nigra var. italica 14.3.14.3.28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.8.4.11.4.11.4.
P. serotina 14.3.14.3.8.4.--8.4.15.4.15.4.22.4.22.4.
P. x canadensis -B.I constanzo 28.3.28.3.2.4.2.4.8.4.----8.4.
P. x canadensis I-214 14.3.14.3.2.4.2.4.8.4.----8.4.
P. x canadensis-San Marino 14.3.14.3.2.4.2.4.8.4.----8.4.
P. x canadensis-TRIPLO 14.3.14.3.8.4.8.4.11.4.11.4.18.4.18.4.22.4.22.4.
P. x canadensis M1 28.3.28.3.11.4.--11.4.18.4.18.4.22.4.22.4.
P. x canadensis-Tiepolo 275/81 14.3.14.3.2.4.2.4.8.4.--8.4.11.4.11.4.

U tablici 4 izneseni su podaci o duljini trajanja faza listanja po populacijama porijekla klonova, a u tablici 5 rezultati analize varijance duljine trajanja faza listanja.

Tablica 4: Duljina trajanja faza (u danima) po populacijama porijekla klonova

Table 4: Duration of phases (in days) by populations of clone origin

Sliv rijeke

River basin

Populacija porijekla klonova/hibrid

Population of clone origin/hybrid

Duljina trajanja faza (dani)/

Duration of phases (days)

0

1

2

3

4

5

Neretva

Konjic

0687514

Čapljina

06133513

Bosna

Sarajevo

6856510

Ilidža

2574004

Visoko

0687513

Dobrinje

0685813

Rudnik

014011015

Bilješevo

0687514

Babina rijeka

06810511

Zenica

01451812

Maglaj

0613489

Doboj

014011411

Lašva

Travnik

0145669

Vrbas

Bugojno

1961761

Jajce

14561104

Podmilačje

01745105

Krupa

14751102

Toplice

0145669

Banja Luka

6853414

Drina

Osanica

06811312

Kopači

0685615

Tegare

0688413

Bratunac

0685615

Spreča

Lukavac

6854710

Gračanica

0688315

Velika Brijesnica

14560105

Hibridi

Populus afganica

01456312

Populus boleana

0685615

Populus deltoides 710

6814435

Populus deltoides S-6-20

61911004

Populus deltoides Sava S-6-36

0324004

Populus deltoides - Dunav S-1-8

14113435

Populus nigra var. italica

01456312

Populus serotina

0250744

Populus x canadensis - B.I. Constanzo

14560015

Populus x canadensis I-214

01960015

Populus x canadensis - San Marino

01960015

Populus x canadensis - TRIPLO

0253714

Populus x canadensis M1

14140714

Populus x canadensis - Tiepolo 275/81

01960312

Analiza varijance rađena je za faze 1-4 s populacijama porijekla klonova i hibridima kao izvorima variranja, a rezultati su prikazani u tablici 5. Ova analiza pokazala je da postoje statistički značajne razlike između klonova porijeklom iz različitih populacija i hibrida u pogledu duljine trajanja fenoloških faza listanja. Napravljen je i Duncan test po populacijama porijekla klonova kako bi se utvrdilo koje populacije se grupiraju prema dužini trajanja pojedinih faza i ima li grupiranja po slivovima. Rezultati Duncan testa pokazali su zajedničko grupiranje populacija iz različitih slivova, ali i preklapanje grupa.

Tablica 5. Analiza varijance za duljinu trajanja fenoloških faza listanja po populacijama porijekla klonova i broj grupa po Duncan testu

Table 5. Analysis of variance for the duration of phenological leafing phases by populations of clone origin and the number of groups according to Duncan's test

Trajanje faze

Phase duration

Izvor variranja

Source of variability

Zbroj kvadrata

Sum of Squares

Stupnjevi slobode

Degrees of freedom

Sredina kvadrata

Mean Square

F

Značajnost

Significance

Broj grupa

Number of groups

1

Između grupa / Between Groups

3040,827

39

77,970

157,53

0,000

5

Unutar grupa / Within Groups

49,000

99

0,495

Ukupno /Total

3089,827

138

2

Između grupa / Between Groups

1780,230

39

45,647

112,98

0,000

6

Unutar grupa / Within Groups

40,000

99

0,404

Ukupno / Total

1820,230

138

3

Između grupa / Between Groups

1248,891

39

32,023

4,39

0,000

6

Unutar grupa / Within Groups

721,770

99

7,291

Ukupno / Total

1970,662

138

4

Između grupa / Between Groups

606,075

39

15,540

1,83

0,009

3

Unutar grupa / Within Groups

839,680

99

8,482

Ukupno / Total

1445,755

138

5

Između grupa / Between Groups

1843,579

39

47,2719,430,0004

Unutar grupa / Within Groups

496,378

99

5,014

Ukupno / Total

2339,957

138

Analiza varijance i Duncan test napravljeni su i po slivovima kojima pripadaju populacije porijekla klonova (tablica 6).

Tablica 6. Analiza varijance za duljinu trajanja fenoloških faza listanja po slivu rijeke porijekla klonova i broj grupa po Duncan testu

Table 6. Analysis of variance for the duration of phenological leafing phases by river basins of clone origin and the number of groups according to Duncan's test

Trajanje faze

Phase duration

Izvor variranja

Source of variability

Zbroj kvadrata

Sum of Squares

Stupnjevi slobode

Degrees of freedom

Sredina kvadrata

Mean Square

F

Značajnost

Significance

Broj grupa

Number of groups

1

Između grupa / Between Groups

1208.549

5

241,710

16,191

0,000

3

Unutar grupa / Within Groups

1925.851

129

14,929

Ukupno / Total

3134.400

134

2

Između grupa / Between Groups

724.396

5

144,879

16,970

0,000

3

Unutar grupa / Within Groups

1101.353

129

8,538

Ukupno / Total

1825.748

134

3

Između grupa / Between Groups

303.235

5

60,647

4,656

0,001

3

Unutar grupa / Within Groups

1680.291

129

13,026

Ukupno / Total

1983.526

134

4

Između grupa / Between Groups

198.799

5

39,760

3,706

0,004

2

Unutar grupa / Within Groups

1384.015

129

10,729

Ukupno / Total

1582.815

134

5

Između grupa / Between Groups

760.098

5

152,0209,4180,0004

Unutar grupa / Within Groups

2082.273

129

16,142

Ukupno / Total

2842.370

134

Rezultati analize varijance za duljinu trajanja fenoloških faza listanja po slivovima porijekla klonova (sa hibridima kao posebnom kategorijom) pokazali su statistički značajne razlike između slivova. Duncan test pokazao je grupiranje slivova u grupe koje se međusobno preklapaju, a za duljinu trajanja faze 1 i faze 4 hibridi su se odvojili u zasebnu grupu.

Fenološka promatranja duljine zadržavanja lista obavljena su od 30.8.-4.11.2019. godine, i to kroz tri faze: 1 - prisutni svi listovi na stablu, 2 - 50% listova je preostalo na stablu, 3 – nema preostalih listova na stablu. Rezultati ovog promatranja prikazani su na slikama 3-5.

Na dan početka istraživanja, 30.8.2019. godine, sve promatrane biljke još su se nalazile u fazi 1 tj. svi listovi su još uvijek bili prisutni na svim biljkama.

U fazi 2 najranije su se nalazile sve promatrane biljke klonova populacija Sarajevo, Konjic i Bugojno, 9.9.2019. Od klonova populacije Toplice 50% promatranih biljaka nalazilo se u fazi 2, dok je od klonova populacije Bilješevo u fazi 2 bilo 25% promatranih biljaka. Klonovi svih ostalih populacija se još su se nalazili u fazi 1, tj. još uvijek su bili prisutni svi listovi na promatranim biljkama. Sve hibridne i alohtone topole su još bile u fazi 1, što je prikazano na slici 3.

image3.png

Slika 3. Zadržavanje lista u klonskom testu topola na dan 9.9.2019. godine

Figure 3. Leaf retention in the poplar clonal test on September 9, 2019

Zadržavanje lista na dan 30.9.2019. prikazan je na slici 4. Na dan 30.9. prvi se put pojavila faza 3, svi listovi odbačeni, kod promatranih klonova iz populacije Sarajevo.

image4.png

Slika 4. Zadržavanje lista u klonskom testu topola na dan 30.9.2019. godine

Figure 4. Leaf retention in the poplar clonal test on September 30, 2019

Na slici 5 prikazani su rezultati zadržavanja lista na dan 18.10.2019. godine.

image5.png

Slika 5. Zadržavanje lista u klonskom testu topola na dan 18.10.2019. godine

Figure 5. Leaf retention in the poplar clonal test on October 18, 2019

Na dan posljednjeg promatranja, 4.11.2019. svi klonovi su već odbacili sve listove. Od autohtonih topola klonovi populacije Sarajevo prvi odbacili sve listove, dok od alohtonih i hibridnih vrsta prva je odbacila listove Populus afganica. Najduže su zadržali listove klonovi populacija Bratunac, Velika Brijesnica, Banja Luka i Jajce koje su 18.10. još imale 50% preostalih listova, kada su klonovi većine ostalih populacija potpuno odbacili listove. Od hibridnih i alohtonih topola najduže su listove zadržale Populus deltoides 710, Populus deltoides S-6-20, Populus deltoides-Dunav S-1-8, Populus nigra var. italica i Populus x canadensis-Tiepolo 275/81.

Ukupna duljina vegetacijske sezone po klonovima prikazana je u tablici 7.

Tablica 7. Efektivna duljina vegetacijske sezone

Table 7. Effective duration of the vegetation period

Sliv rijeke

River basin

Populacija/Hibrid

Population/Hybrid

Datum prvog pojavljivanja faze 3

The date of the first appearance of phase 3

Datum sa 50% listova na klonovima

The date with 50% leaves on the clones

Efektivna duljina vegetacijskog perioda (dana)

Effective duration of the vegetation period (days)

NeretvaKonjic20.3.9.9.173
Čapljina20.3.18.10.212
BosnaSarajevo28.3.9.9.165
Ilidža18.4.30.9.165
Visoko20.3.18.10212
Dobrinje20.3.18.10.212
Rudnik20.3.30.9.194
Bilješevo20.3.30.9194
Babina rijeka20.3.18.10.212
Zenica28.3.18.10.204
Maglaj20.3.18.10212
Doboj20.3.18.10.212
LašvaTravnik28.3.30.9.186
VrbasBugojno8.4.9.9.154
Jajce2.4.26.10.207
Podmilačje28.3.18.10.204
Krupa2.4.18.10.199
Toplice28.3.30.9.186
Banja Luka28.3.26.10.212
DrinaOsanica20.3.30.9.194
Kopači20.3.18.10.212
Tegare20.3.18.10.212
Bratunac20.3.26.10.220
SprečaLukavac28.3.18.10.204
Gračanica20.3.18.10.212
Velika Brijesnica2.4.26.10.207
Hibridi P. afganica 28.3.18.10.204
P. boleana 20.3.30.9.194
P. deltoides 710 28.3.26.10.212
P. deltoides S-6-20 8.4.26.10201
P. deltoides Sava S-6-36 18.4.18.10.183
P. deltoides-Dunav S-1-8 8.4.26.10.201
P. nigra var. italica 28.3.26.10.212
P. serotina 28.3.30.9.186
P. x canadensis -B.I constanzo 2.4.30.9.181
P. x canadensis I-214 2.4.30.9.181
P. x canadensis-San Marino 2.4.30.9.181
P. x canadensis-TRIPLO 8.4.30.9.175
P. x canadensis M1 28.3.30.9.186
P. x canadensis-Tiepolo 275/81 2.4.26.10.207­

Najkraću efektivnu duljinu vegetacijskog perioda imali su klonovi populacije Bugojno (154 dana), a najdužu klonovi Populus boleana i Populus nigra var. italica te klonovi populacija Čapljina (sliv rijeke Neretve); Dobrinje, Visoko, Babina rijeka, Maglaj, Doboj (sliv rijeke Bosne); Kopači i Tegare (sliv rijeke Drine).

RASPRAVA - DISCUSSION

Uopćeno govoreći na vrijeme pojavljivanja i duljinu trajanja pojedinih fenoloških faza utječu ekološki čimbenici okoline u kojima se biljka nalazi, te nasljedni genetski faktori (Ducci i sur. 2002). Imajući u vidu da se sve biljke koje su predmet istraživanja nalaze u istim ekološkim uvjetima, za očekivati je da se sve eventualne razlike u vremenu pojavljivanja pojedinih fenoloških faza te njihovu trajanju mogu pripisati utjecaju nasljednih faktora. Vanden Broeck i sur. (2018) navode da je fenologija pupanja odlučujuća i da određuje prikladnost drveća u njihovom lokalnom okruženju. Pokazala se kao vrlo nasljedna, dok su Kaldewey i sur. (2019) u istraživanju proljetne fenologije lombardijskih topola uzorkovanih širom Europe u zajedničkom rasadničkom testu utvrdili slab odnos između proljetne fenologije i provenijencije, odnosno da lokalno okruženje i okruženje rasadničkog testa dominira nad potencijalnim epigenetičkim učincima koji su određeni okolišnim uvjetima na mjestima uzorkovanja.

Analizom varijance u ovom istraživanju utvrđeno je da su razlike u fenologiji listanja između klonova pojedinih populacija statistički značajne za sve faze, kao što je utvrđeno i za morfološka svojstva lista u istom klonskom arhivu (Memišević Hodžić i Ballian 2023). Najveću varijabilnost pokazale su razvojne faze 2 i 3. Do sličnih rezultata su došli i Ballian i Kajba (2015) te Cvitanović i sur. (2022).

Ukupno trajanje svih fenofaza razvoja lista u istraživanju koje su proveli Ballian i Kajba (2015) iznosilo je 22 dana za 2009. godine, a 47 dana za 2008. godinu, dok je u ovom istraživanju taj period iznosio 40 dana. Ballian (2017) navodi rezultate fenoloških promatranja topola u tri uzastopne godine (2007., 2008. i 2009. godina) u klonskom arhivu Žepče, gdje su praćene tri osnovne faze razvoja lista, gdje bi se moglo reći da faza 1 prema Ballian (2017) obuhvaća faze 1 i 2 u ovom istraživanju, faza 2 obuhvaća fazu 3 i 4 u ovom istraživanju, i faza 3 odgovara fazi 5 u ovom istraživanju. Ballian (2017) je utvrdio da postoje statistički značajne razlike između populacija porijekla klonova za sve godine. Kao početak promatranja definiran je dan tijekom kojeg je opaženo da je na terminalnom pupu primijećena određena promjena (Ballian 2017). Broj dana od početka praćenja do bubrenja pupa nije bio isti za tri promatrane godine, a autor (Ballian 2017) zaključuje da su razlog tomu temperature zraka koje su u promatranim periodima varirale kroz godine. U 2007. i 2008. godini bubrenje pupova počelo je 4.3. i to kod klonova populacija iz različitih slivova, dok se u 2009. godinu prvo bubrenje pupova pojavilo se 30.3., također kod populacija iz različitih slivova. U ovom istraživanju početak faze 1 zabilježen je najranije 14.3. i to kod klonova najvećeg broja populacija iz svih slivova, kao i hibrida. Ovo upućuje na potrebu provođenja dodatnih istraživanja fenologije i njihovog odnosa prema temperaturama, padalinama i drugim klimatskim elementima u vrijeme prolistavanja. Ludovisi i sur. (2014) pri istraživanju fenologije listanja crnih topola u dvije uzastopne godine utvrdili su razlike od sedam dana u pojavljivanju faza između godina, dok su Fabbrini i sur. (2012) utvrdili značajnu ulogu interakcije genotip x okoliš u svim fenološkim fazama listanja klonova Populus nigra. Vico i sur. (2021) istraživali su fenologiju klonova topola uzgojenih na šest lokacija u baltičkoj regiji, u sjevernoj Europi tijekom dvije godine s kontrastnim klimatskim uvjetima, kako bi došli do podataka kako klonovi reagiraju na klimatske uvjete i fotoperiod. Što se tiče utjecaja klimatskih uvjeta i fotoperioda, na svakoj lokaciji više temperature su unaprijedile vrijeme i povećale brzinu proljetne i jesenske fenologije, ali su smanjile efektivno trajanje vegetacijske sezone. Na različitim lokacijama, geografska širina je utjecala na vrijeme proljetne i jesenske fenologije, brzinu proljetne fenologije i efektivnu duljinu vegetacijske sezone, dok je klon utjecao samo na vrijeme fenologije (Vico i sur. 2021). Pellis i sur. (2004) istraživali su proljetnu fenologiju, duljinu vegetacijske sezone i jesenju fenologiju 17 klonova Populus spp. čije je porijeklo bilo od 45⁰30'N do 51⁰N. Utvrdili su sličan, jasan obrazac pucanja pupova tijekom različitih godina istraživanja za sve klonove, ali su klonovi sa 45⁰30'N do 49⁰N dostigli pucanje pupova gotovo svake godine ranije od klonova sa 50⁰ N do 51⁰ N.

Prema brojnim autorima, duljina efektivne vegetacijske sezone kod vrsta roda Populus proporcionalna je godišnjem rastu visine (Ceulemans i sur. 1992, McKown i sur. 2014, Yu i sur. 2001, Elferjani i sur. 2016, Lutter i sur. 2016). U ovom istraživanju, najkraću efektivnu duljinu vegetacijskog perioda imali su klonovi populacije Bugojno (154 dana), a najdužu klonovi Populus boleana i Populus nigra var. italica te klonovi populacija Čapljina (sliv rijeke Neretve); Dobrinje, Visoko, Babina rijeka, Maglaj, Doboj (sliv rijeke Bosne); Kopači i Tegare (sliv rijeke Drine).

Fenološka istraživanja topola uglavnom se odnose na otpornost topola prema kasnim proljetnim i ranim jesenjim mrazevima Ballian i Kajba, 2015, Cvitanović i sur. 2022)., te prirast stabala s obzirom na duljinu trajanja vegetacijskog perioda (Ceulemans i sur. 1992, McKown i sur. 2014, Yu i sur. 2001, Elferjani i sur. 2016, Lutter i sur. 2016, Adler i sur. 2021, Karačić i sur. 2021). Tako su Adler i sur. (2021) došli do rezultata da je veća zapremina stabla bila u pozitivnoj korelaciji s kasnijim starenjem listova (jesenja fenologija), a nekorelirana s proljetnom fenologijom. Karačić i sur. (2021) navode da komercijalno korištenje topola zahtijeva klonove koji učinkovito koriste kratku sezonu rasta na sjevernim geografskim širinama, te da premještanje klonova južnog porijekla u sjeverne geografske širine ne rezultira učinkovitom uporabom vegetacijske sezone na sjeveru zbog neusklađenosti proljetne i jesenske fenologije ovih klonova na sjevernim geografskim širinama.

Nažalost, u Bosni i Hercegovini nije bilo istraživanja svojstava rasta klonova autohtonih niti hibridnih topola, te se javlja potreba za ovakvim istraživanjima kako bi se mogli usporediti rezultati fenoloških istraživanja, odnosno duljine vegetacijske sezone, i debljinskog i visinskog prirasta.

ZAKLJUČCI - CONCLUSIONS

Analizom varijance utvrđeno je da postoje statistički značajne razlike u duljini trajanja pojedinih fenofaza listanja između klonova populacija i hibrida u klonskom arhivu crnih topola Žepče.

Populacije čiji su klonovi prvi prošli kroz sve fenofaze listanja nalaze se u slivovima svih rijeka (klonovi populacija iz sliva rijeke Bosne: Bilješevo, Rudnik, Visoko; Lašve: Travnik, Drine: Bratunac, Kopači; Neretve: Konjic, Spreče: Gračanica i Vrbasa: Banja Luka). Populacije čiji su klonovi posljednji završili razvoj lista su: Ilidža (sliv rijeke Bosne), Bugojno i Krupa (sliv rijeke Vrbas).

Do 18.10.2019. godine klonovi većine promatranih populacija su odbacili sve listove, tj. 73% od promatranih biljaka je već odbacilo listove, a do 4.11.2019. godine klonovi svih populacija su odbacili listove.

Najkraću efektivnu duljinu vegetacijskog perioda imali su klonovi populacije Bugojno (154 dana), a najdužu klonovi Populus boleana i Populus nigra var.italica te klonovi populacija Čapljina (sliv rijeke Neretve); Dobrinje, Visoko, Babina rijeka, Maglaj, Doboj (sliv rijeke Bosne); Kopači i Tegare (sliv rijeke Drine).

Rezultati ovog istraživanje bit će korišteni u odabiru najpovoljnijih klonova za reintrodukciju na određenom lokalitetu i za određene mikroklimatske uvjete, posebno pojavama kasnih proljetnih i ranih jesenjih mrazeva, u svrhu očuvanja autohtonog genofonda, kao i klonova hibridnih topola za osnivanje klonskih nasada.

Potrebno je nastaviti fenološka istraživanja u klonskom testu autohtonih crnih topola i hibridnih topola u Bosni i Hercegovini, kao i provesti istraživanja svojstava rasta, kako bi se mogli usporediti rezultati fenoloških istraživanja, odnosno duljine vegetacijske sezone i debljinskog i visinskog prirasta.

References

1 

Adler, A., Karačić, A., Wästljung, AC.R., Johansson, U., Liepins, K., Gradeckas, A., Christersson, L., 2021;Variation of growth and phenology traits in poplars planted in clonal trials in Northern Europe—implications for breeding. Bioenerg. Res. 14:426–444. https://doi.org/10.1007/s12155-021-10262-8

2 

Ballian D., 2017. Varijabilnost crne topole (Populus nigra L.) i njeno očuvanje u Bosni i Hercegovini”.Šumarski fakultet Univerziteta u Sarajevu. p. 1–205

3 

Ballian D., Mekić F., 2008;Klonski arhiv Bosansko-Hercegovačkih populacija crne topole (Populus nigra L.) u Žepču – podizanje i upotreba klonskog materijala. Naše šume. 12131624:

4 

Ballian, D., 2004. The status of Black and White Poplar (Populus nigra L., Populus alba L.)in Bosnia and Herzegovina, In Populus nigra Network. Report of the 8th Populus nigra Network Meeting, Frankfurt (Oder)/Treppeln. IPGRI, Italy. p. 17–20. Rome.:

5 

Ballian, D., Kajba, D., 2015. Phenological reserches of black poplars ( Populus nigra L.) in clonal archives Žepče. Botanical science in the modern world.Proceedings of Internacional Conference, dedicated to the 8oth anniversery of the Yereven Botanical Garden. 2015Str.: 266-273.

6 

Ceulemans, R., Scarascia-Mugnozza, G., Wiard, B.M., Braatne, J.H., Hinckley, T.M., Stettler, R.F., Isebrands, J.G., Heilman, P.E., 1992;Production physiology and morphology of Populus species and their hybrids grown under short rotation. I. Clonal comparisons of 4-year growth and phenology. Can J For Res. 2219371948(12)https://doi.org/10.1139/x92-253

7 

Cvitanović, M., Vehabović, S., Memišević Hodžić, M., Ballian, D., 2021;Fenološka kretanja u klonskom testu hibridnih topola u Žepču/Phenological developments in the clone test of hybrid poplars in Žepče. Naše šume. 6465:15–22

8 

Čortan, D., Šijačić-Nikolić, M., Knežević, R., 2013. Variability of leaves morphological traits in black poplar (Populus nigra L.). from two populations in Vojvodina, Šumarstvo (Forestry) 65 (3-4), 193-202.

9 

Čortan, D., Šijačić-Nikolić, M., Knežević, R., 2014;Variability of morphometric leaf characteristics of Black poplar from the area of Vojvodina,. Bulletin of the Faculty of Forestry. 109:63–72

10 

Čortan, D., Tubić, B., Šijačić-Nikolić, M., Borota, D., 2015;Morfološka varijabilnost listova crne topole (Populus nigra. L.) na području Vojvodine, Srbija.Šumarski list. 56245252:

11 

Dickmann, D.I., Kuzovkina, J., 2014. Poplars and willows of the world, with emphasis on silviculturally important species. In: Isebrands JG, Richardson J (eds) , editor. Poplars and willows: trees for society and the environment. CABI Publishers,; Oxford,: p. 8–91

12 

Ducci, F., De Cuyper. B., Proietti, R., E. Pâques, L., Wolf, H., 2012Refer­ence protocols for assessment of traits and reference genotypes to be used as standards in international research projects.CRA SEL – Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura. p. 1–86

13 

Elferjani, R., DesRochers, A., Tremblay, F., 2016;Plasticity of bud phenology and photosynthetic capacity in hybrid poplar plantations along a latitudinal gradient in northeastern Canada. Environ Exp Bot. 1256776:https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2016.01.007

14 

Fabbrini, F., Gaudet, M., Bastien, C., Zaina, G., Harfouche, A., Beritognolo, I., Marron, N., Morgante, M., Scarascia-Mugnozza, G., Sabatti, M., 2012;Phenotypic plasticity, QTL mapping and genomic characterization of bud set in black poplar. BMC plant biology. 1247:1011861471–1011862229

15 

Gunderson, C.A., Edwards, N.T., Walker, A.V., O'Hara, K.H., Campion, C.M., Hanson, P.J.,: 2012;Forest phenology and a warmer climate – growing season extension in relation to climatic provenance. Glob. Chang. Biol. 1820082025(6)https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02632.x

16 

Kaldewey, P., Díez Rodríguez, B., Opgenoorth, L., Heer, K., 2019. Bud burst phenology of clonal Populus nigra cv.‘Italica’ in a common garden experiment. Conference: GfÖ Annual Meeting 2019.

17 

Karačić, A., Adler, A., Weih, M., Christersson, L., 2021;An Analysis of Poplar Growth and Quality Traits to Facilitate Identification of Climate-Adapted Plant Material for Sweden. Bioenerg. Res. 14:409–425. https://doi.org/10.1007/s12155-020-10210-y

18 

Koskela, J., de Vries, S.M.G., Kajba, D., von Wühlisch, G. 2004Populus nigra Network,; p. 131

19 

Ludovisi, R., Gaudet M., Fabbrini, F., Bastien, C., Harfouche, A., Scarascia Mugnozza, G., Sabatti, M., 2014. Influence of temperature on bud flush phenology in Populus nigra : a comparison between two growing seasons.International Poplar Symposium (IPS-VI). 2014Vancouver, British Columbia, Canada.: 2014IPS VI. –01268614

20 

Lutter, R., Tullus, A., Tullus, T., Tullus, H., 2016;Spring and autumn phenology of hybrid aspen (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.) genotypes of different geographic origin in hemiboreal Estonia. New Zealand J For Sci. 4620: https://doi.org/https://doi.org/10.1186/s40490-016-0078-7

21 

McKown, A.D., Guy, R.D., Klápště, J., Geraldes, A., Friedman,n, M., Cronk, Q.C., El-Kassaby Y.A.,. Mansfield, S.D., Douglas, C.J.,: 2014;Geographical and environmental gradients shape phenotypic trait variation and genetic structure in Populus trichocarpa. New Phytol. 20112631276(4)https://doi.org/10.1111/nph.12601

22 

Memišević Hodžić, M., Ballian, D. 2023. Varijabilnost morfoloških svojstava listova europske crne topole i hibridnih crnih topola u klonskom arhivu u Žepču/Variability of leaf morphological traits of European black poplar and hybrid black poplars in the clone archive in Žepče. Šumarski list,. p. 1–2. 2023p. 53–64. https://doi.org/10.31298/sl.147.1-2.4

23 

Muffler, L., Beierkuhnlein, C., Aas, G., Jentsch, A., Schweiger, A.H., Zohner, C., Kreyling, J., 2016;Distribution ranges and spring phenology explain late frost sensitivity in 170 woody plants from the Northern Hemisphere. Glob Ecol Biogeogr. 2510611071(9)https://doi.org/10.1111/geb.12466

24 

Pellis, A., Laureysens, I., Ceulemans, R., 2004;Genetic variation of the bud and leaf phenology of seventeen poplar clones in a short rotation coppice culture. Plant Biol (Stuttg). 200463846(1) https://doi.org/ 10.1055/s-2003-44746.PMID: 15095133.

25 

Sparks, T., Menzel, A., 2013. Plant Phenology Changes and Climate Change, Editor(s): , editor. Simon A Levin, Encyclopedia of Biodiversity. (Second Edition),. Academic Press,. Pages 103-108,. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384719-5.00229-X (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012384719500229X)

26 

Vanden Broeck, A.., Cox, K., Quataert, P., Bockstaele, E.V., Slycken, J.V., 2003;Flowering Phenology of Populus nigra L., P. nigra cv. italica and P. x canadensis Moench. and the Potential for Natural Hybridisation in Belgium. Silvae Genetica. 52:5–6

27 

Vanden Broeck, A., Cox, K., Brys, R., Castiglione, S., Cicatelli, A., Guarino, F., Heinze, B., Steenackers, M., Vander Mijnsbrugge, K., 2018;Variability in DNA Methylation and Generational Plasticity in the Lombardy Poplar, aSingle Genotype Worldwide Distributed Since the Eighteenth Century. Front. Plant Sci. 91635:

28 

Vanden Broeck, A., 2003. EUFORGEN Technical Guidelines for genetic conservation and use for European black poplar (Populus nigra L.). International Plant Genetic Resources Institute,; Rome, Italy.:

29 

Vico, G., Karacic, A., Adler, A., Richards, T., Weih, M., 2021;Consistent Poplar Clone Ranking Based on Leaf Phenology and Temperature Along a Latitudinal and Climatic Gradient in Northern Europe. BioEnergy Research. 202114445459:https://doi.org/10.1007/s12155-021-10249-5

30 

Yu, Q., Tigerstedt, P., Haapanen, M., 2001;Growth and phenology of hybrid aspen clones (Populus tremula L. x Populus tremuloides Michx.). Silva Fenn. 351525(1)https://doi.org/10.14214/sf.600


This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.