Yield parameters of old and young lucerne plants upon pre-sowing electromagnetic seed stimulation

• Autorzy: Cwintal M. , Dziwulska-Hunek A. , Sujak A.

Warianty tytułu

PL

Struktura plonu starej i młodej lucerny z nasion poddanych przedsiewnej stymulacji elektromagnetycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Lucerne is a fodder perennial plant from the Fabaceae family grown under field conditions as feed for various groups of animals. This paper is concerned with the effect of electromagnetic stimulation of lucerne seed on the yield, yield parameters, and content of photosynthetic pigments in 1-2- and 5-6- year old lucerne plants. In 2012-2013 a field experiment was conducted with 5-6-year old lucerne, which was initiated in 2008. Another experiment was started in 2012 and conducted on 1-2-year old lucerne. The research material were seeds of hybrid lucerne (Medicago x varia T. Martyn) variety Radius and sowing lucerne (Medicago sativa L.) variety Ulstar. Before sowing the seeds were stimulated with the following combinations of physical factors: C – control (untreated sample), L – laser light with a surface power density of 6 mW cm–2 during 3-fold free fall, F – alternating magnetic field with an induction of 30 mT and exposure time of 30 s; L + F – laser light and magnetic field in the above doses. Electromagnetic stimulation contributed significantly to an increase in the number of shoots per 1 m2 as compared to the control. No significant difference in the weight of a single shoot was observed between the experimental combinations. 5- 6-year old lucerne was characterised by a statistically greater shoot mass as compared with 1-2-year old plants. Statistical analysis showed that the highest yield increase was observed for the samples where seeds were stimulated with laser light and both laser light and magnetic field, relative to the control. The best results concerning concentrations of chlorophyll a and b and carotenoids were observed for alternating magnetic field, where the increase amounted to 9, 11 and 13.0%, respectively, as compared to the control.

PL

Lucerna należy do wieloletnich roślin pastewnych z rodziny bobowatych i uprawiana jest w warunkach polowych na paszę dla różnych grup zwierząt. Niniejsza praca dotyczy wpływu stymulacji elektromagnetycznej nasion lucerny na plon i elementy jego struktury oraz na zawartość barwników fotosyntetycznych w roślinach 1-2 oraz 5-6 letnich. W latach 2012-2013 przeprowadzono doświadczenie polowe z lucerną 5-6 letnią, które założono w 2008 roku i drugie równorzędne założone w 2012 roku z 1-2 letnią. Materiałem badawczym były nasiona lucerny mieszańcowej (Medicago x varia T. Martyn.) odmiany Radius i siewnej (Medicago sativa L.) odmiany Ulstar. Przed siewem nasiona stymulowano w następujących kombinacjach: C – kontrola (bez stymulacji), L – światło lasera o powierzchniowej gęstości mocy 6 mW·cm–2 stosowane 3-krotnie, F – zmienne pole magnetyczne o indukcji 30 mT i czasie ekspozycji 30s; L+F – światło lasera i pole magnetyczne w powyższych dawkach. Stymulacja elektromagnetyczna wpłynęła istotnie statystycznie na wzrost liczby pędów na 1 m2 na tle kontroli. Z kolei nie było istotnych różnic statystycznych w masie pojedynczego pędu. Lucerna 5-6 letnia odznaczała się statystycznie większąmasą pędu w porównaniu z 1-2 letnią. Z analizy statystycznej wynika, iż największy wzrost plonu był w przypadku stymulacji światłem lasera oraz połączonej światłem lasera i polem magnetycznym w stosunku do kontroli. Najlepsze efekty stężenia chlorofili a i b oraz karotenoidów były dla zmiennego pola magnetycznego, gdzie wzrost wyniósł odpowiednio: 9, 11 i 13,0% na tle kontroli.

Słowa kluczowe

EN

yield parameter; old plant; young plant; lucerne plant; pre-sowing stimulation; electromagnetic stimulation; seed; stimulation; field experiment; crop; photosynthetic pigment

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2016
• Tom: 23
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.15-29,fig.,ref.

Twórcy

autor

Cwintal M.

• Department of Plant Production Technology and Commodity Science, University of Life Sciences, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Dziwulska-Hunek A.

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

autor

Sujak A.

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

Bibliografia

• Abdul Qados A.M.S., Hozayn M., 2010. Magnetic Water technology, a Novel Tool to Increase Growth, Yield and Chemical Constituents of Lentil (Lens esculenta) under Greenhouse Condition. A.E. J. Agri. Envir. Sci., 7 (4), 457-462.
• Aladjadjiyan A., 2010. Influence of stationary magnetic field on lentil seeds. Int. Agrophys., 24 (3), 321-324.
• Atak Ç., Çelik Ö., Olgun A., Alikamanoğlu S., Rzakoulieva A., 2007. Effect of magnetic field on peroxidase activities of soybean tissue culture. Biotechnol. Biotec. Eq., 21(2), 166-171.
• Bojović B., Stojanović J., 2005. Chlorophyll and carotenoid content in wheat cultivars as a function of mineral nutrition. Arch. Biol. Sci., Belgrade, 57(4), 283-290.
• Ćwintal M., Sowa P., 2006. Effects of pre-sowing alfalfa seed stimulation using laser irradiation in the sowing year and full performance years. Acta Sci. Pol. Agricultura, 5(1), 11-23.
• Ćwintal M., Olszewski J., 2007. Influence of pre-sowing laser stimulation of seeds on photosynthesis and transpiration intensity and on yielding in alfalfa. Acta Agrophysica, 9(2), 345-352.
• Ćwintal M., Dziwulska-Hunek A., Wilczek M., 2010. Laser stimulation effect of seeds on quality of alfalfa. Int. Agrophys., 24(1), 15-19.
• Ćwintal M., Dziwulska-Hunek A., 2013. Effect of electromagnetic stimulation of alfalfa seeds. Int. Agrophys., 27(4), 391-401.
• Dziwulska A., Wilczek M., Ćwintal M. 2006a. Effect of laser stimulation on cropping yield of alfalfa and hybrid alfalfa studied in sowing year. Acta Sci. Pol. Technica Agraria 5(2), 13-21.
• Dziwulska A., Wilczek M., Ćwintal M. 2006b. Effect of laser stimulation on crop yield of alfalfa and hybrid alfalfa studied in years of full land use (in Polish). Acta Agrophysica 7(2), 327-336.
• Gaweł E., 2012. Chemical Composition Of Lucerne Leaf Extract (Efl) And Its Applications As A Phytobiotic In Human Nutrition (in Polish). Acta Sci. Pol. Technol., 11(3), 303-310.
• Gaweł E., Grzelak M., 2013. Protein-Xanthophylls concentrate of lucerne in animal nutrition (in Polish). J. Res. Appl. Agric. Engng., 58(3), 137-142.
• Hernandez A.C., Dominguez P.A., Cruz O.A., Ivanov R., Carballo C.A., Zepeda B.R., 2010. Laser in agriculture. Int. Agrophys., 24(4), 407-422.
• Koper R., Dygdała Z., 1993. System used in pre-sowing laser light biostimulation of seeds (in Polish). Patent Office of Republic of Poland, n. 162598, WUPRP 12, 1111.
• Iqbal M., Haq Z.U., Jamil Y., Ahmad M.R., 2012. Effect of pre-sowing magnetic treatment on properties of pea. Int. Agrophys., 26(1), 25-31.
• Lichtenthaler H.K., Buschmann C., 2001. Chlorophylls and Carotenoids: Measurement and Characterization by UV-Vis Spectroscopy. In: Current Protocols in Food Analytical Chemistry, Supplement 1, Wiley & Sons, Inc., USA: F4.3.1-F4.3.8.
• Mattera J., Romero L.A., Cuatrín A.L., Cornaglia P.S., Grimoldi A.A., 2013. Yield components, light interception and radiation use efficiency of lucerne (Medicago sativa L.) in response to row spacing. Europ. J. Agronomy, 45, 87-95.
• Mielmann A., 2013. The utilisation of lucerne (Medicago sativa): a review. British Food Journal, 115(4), 590-600. Offical Journal Of The European Union, 2009. L 294, 11.11.2009, 52, 12-13.
• Pietruszewski S., 2003. Electromagnet (in Polish). Utility model, Patent Office of Republic of Poland Protection rights n. 59863, WUPRP, 7, 1077
• Pietruszewski S., Muszyński S., Dziwulska A., 2007. Electromagnetic fields and electromagnetic radiation as non-invasive external stimulants for seeds (selected methods and responses). Int. Agrophys., 21(1), 95-100.