Effect of laser irradiation on seed germination and root yield of scorzonera (Scorzonera hispanica L.)

• Autorzy: Krawiec M. , Dziwulska-Hunek A. , Palonka S. , Kaplan M. , Baryla P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ naświetlania laserowego na kiełkowanie nasion i plon korzeni skorzonery (Scorzonera hispanica L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problem in the cultivation of scorzonera is often poor, slow and non-uniform field emergence despite the use of seeds with high germination capacity for the sowing. The goal of the study was to determine the effect of pre-sowing laser stimulation of seeds on the germination, emergence and root yield of scorzonera. Seeds were irradiated with a He-Ne laser with wavelength of 632.4 nm. Two doses of laser beam irradiation were applied in terms of surface power density – 6 and 8 mW·cmˉ². Seeds were irradiated 1, 3 and 5 times, and the duration of each irradiation treatment was ca. 0.1 s. Seed treatment with laser light caused an increase of germination capacity, radicle length and dry weight of seedling, and an improvement of field emergence and only a partial increase of the total yield of roots. Depending on the irradiation dose applied, the germination capacity of the seeds increased by 1.5-13.2% in relation to the control. The most beneficial effect on the germination capacity and field emergence was that of the 5-time laser irradiation. Increase of total root yield as a result of pre-sowing seed irradiation was related with increased emergence.

PL

W uprawie skorzonery często występującym problemem są słabe, powolne i niewyrównane wschody, które występują pomimo użycia do siewu nasion o wysokiej zdolności kiełkowania. Celem badań było określenie wpływu przedsiewnej stymulacji laserowej nasion na kiełkowanie, wschody oraz plonowanie skorzonery. Nasiona naświetlano laserem He-Ne o długości fali 632,4 nm. Zastosowano dwie dawki promieniowania wiązką w zależności od gęstości powierzchniowej mocy: 6, i 8 mW·cmˉ². Nasiona naświetlane były 1-, 3-, i 5-krotnie, zaś czas każdorazowego naświetlania wynosił ok. 0,1 s. Traktowanie nasion światłem lasera wpłynęło na zwiększenie zdolności kiełkowania, wzrost długości korzenia i suchej masy siewki, poprawę wschodów polowych i częściowo zwiększenie plonu ogólnego korzeni. W zależności od zastosowanej dawki napromieniowania zdolność kiełkowania nasion zwiększyła się o 1,5-13,2% w stosunku do kontroli. Najbardziej korzystny wpływ na wzrost zdolności kiełkowania i liczebności wschodów miało 5-krotne naświetlanie laserem. Zwiększenie plonu ogólnego korzeni w następstwie przedsiewnego napromieniowania nasion było związane ze zwiększeniem liczebności wschodów.

Słowa kluczowe

EN

laser irradiation; seed germination; emergence; germination capacity; seedling; root yield; scorzonera; Scorzonera hispanica

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2016
• Tom: 23
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.621-631,ref.

Twórcy

autor

Krawiec M.

• Department of Horticultural Nursery and Seed Production, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 58, 20-680 Lublin, Poland

autor

Dziwulska-Hunek A.

• Department of Physics, University of Life Sciences, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Palonka S.

• Department of Horticultural Nursery and Seed Production, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 58, 20-680 Lublin, Poland

autor

Kaplan M.

• Department of Horticultural Nursery and Seed Production, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 58, 20-680 Lublin, Poland

autor

Baryla P.

• Department of Horticultural Nursery and Seed Production, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 58, 20-680 Lublin, Poland

Bibliografia

• Ćwintal M., Dziwulska-Hunek A., 2013. Effect of electromagnetic stimulation of alfalfa seeds. Int. Agrophys., 27, 391-401.
• Drozd D., Szajsner H., 2007. The reaction of seeds of some cucumber cultivars to pre-sowing laser biostimulation (in Polish). Roczniki AR, Poznań, CCCLXXXIII, 455-459.
• Dygdała Z., Koper R., 1993. Apparatus for pre-sowing laser light treatment of seeds (in Polish). Patent UPRP, no 162598.
• Gładyszewska B., 2011. Estimation of a laser biostimulation dose. Int. Agrophys., 25, 403-405.
• Hampton J.G., TeKrony D.M., 1995. Handbook of vigour test methods. Zürich: ISTA.
• Hernandez A.C., Carballo C.A., Artola A. Michtchenko A., 2006. Laser irradiation effects on maize seed field performance. Seed Sci. and Techn., 34, 193-197.
• Hernandez A.C., Dominguez P.A., Cruz O.A., Ivanov R., Carballo C.A., Zepeda B.R., 2010. Laser in agriculture. Int. Agrophys., 24, 407-422.
• Inyushin W.M., Iliasov G. U., Fedorova N. N., 1981. Laser light and crop. Kainar Press, Alma Ata.
• ISTA ‒ International Rules for Seeds Testing. Zürich: ISTA.
• Klimont K., 2001. The influence of laser biostimulation on the yield and seed quality of bean (Phaseolus vulgaris L.) and pea (Pisum sativum L.) (in Polish). Biul. IHAR, 217, 263-277.
• Klimont K., 2002. Studies on the effect of laser biostimulation on sowing value of seeds and yield of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) and cucumber (Cucumis sativus L.) plants (in Polish). Biul. IHAR, 223/224, 257-266.
• Koper R., 1994. Pre-sowing laser biostimulation of seeds of cultivated plants and its results in agrotechnics. Int. Agrophys., 8, 593-596.
• Krawiec M., Dziwulska-Hunek A., Sujak A., Palonka S., 2015. Laser irradiation effects on scorzonera (Scorzonera hispanica L.) seed germination and seedling emergence. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus, 14 (2), 145-158.
• Niness K.R., 1999. Inulin and oligofructose: what are they? Journal of Nutrition, 129, 1402-1406.
• Nowak A., Klimowicz A., Bielecka-Grzela S., Piechota M., 2012. Inulin: a valuable nutritional component. Annales Academiae Medicae Stetinensis, 58, 1, 62-65.
• Nuez F., Bermejo J.E.H., 1994. Neglected Crops: 1492 from a different perspective. In: Plant Production and Protection (Eds J.E. H. Bermejo, J. León). Series No. 26. FAO, Rome, Italy. 303-332.
• Podleśna A., Gładyszewska B., Podleśny J., Zgrajka W., 2015. Changes in the germination process and growth of pea in effect of laser seed irradiation. Int. Agrophys., 29, 485-492.
• Podleśny J., Podleśna A., 2004. Morphological changes and yield of selected species of leguminous plants under the influence of seed treatment with laser light. Int. Agrophys., 18, 253-260.
• Podleśny J., Stochmal A., Podleśna A., Misiak L.E., 2012. Effect of laser light treatment on some biochemical and physiological processes In seeds and seedlings of white lupine and faba bean. Plant Growth Regul., 67, 227-233.
• Prośba-Białczyk U., Szajner H., Grzyś E., Demczuk A., Sacała E., Bąk K., 2013. Effect of seed stimulation on germination and sugar beet yield. Int. Agrophys., 27, 195-201.
• Rybiński W., 2000. Influence of laser beams on the variability of traits in spring barley. Int. Agrophys., 14, 227-232.
• Stephens J.M., 1994. Scorzonera – Scorzonera hispanica L. Fact Sheet HS-664. University of Florida, Gainesville Florida. Available at: http://edis.ifas.ufl.edu [accessed 30 November 2015].
• Szyrmer J., Klimont K., 1999. The influence of laser biostimulation on the quality of French bean (Phaseolus vulgaris L.) seeds (in Polish). Biul. IHAR, 210, 165-168.
• TeKrony D.M., Egli D.B., 1991. Relationship of seed vigor to crop yield: A Review. Crop Sci., 31(3), 816-822.
• Vasilevsky G., Bosev D., 1997. Results of the effect of the laser light on some vegetables. Acta Hort., 462, 473-476.
• Wilczek M., Koper R., Ćwintal M., Korniłłowicz-Kowalska T., 2005. Germination capacity and health status of alfalfa seeds after laser treatment. Int. Agrophys., 19, 85-89.