Analiza cech fizycznych nasion wybranych gatunków jałowców

• Autorzy: Kaliniewicz Z. , Anders A. , Markowski P. , Jadwisienczak K. , Krzysiak Z.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the physical properties of seeds of selected juniper species

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W dostępnej literaturze brakuje informacji o zakresie zmian cech fizycznych nasion większości krzewów leśnych i występujących między tymi cechami współzależności. Dane te są potrzebne przy projektowaniu i modelowaniu wielu procesów związanych z obróbką materiału nasiennego. Z tego względu dokonano pomiarów prędkości krytycznej unoszenia, grubości, szerokości, długości, masy i kątów tarcia zewnętrznego nasion wybranej grupy krzewów, a mianowicie czterech gatunków jałowców (chińskiego, pospolitego, skalnego i wirginijskiego). Na podstawie tych pomiarów obliczono wskaźniki charakteryzujące relacje między wymiarami i masą nasion. Wyniki pomiarów i obliczeń opracowano statystycznie, wykorzystując analizę wariancji, analizę korelacji oraz analizę regresji liniowej. Średnie wartości wyznaczonych cech nasion zawierają się w przedziałach: prędkość krytyczna unoszenia – od 6,99 do 9,51 m·s–1, grubość – od 1,72 do 2,56 mm, szerokość – od 2,23 do 3,28 mm, długość – od 3,40 do 4,60 mm, kąt tarcia zewnętrznego – od 26,61 do 34,18° i masa – od 6,93 do 19,56 mg. Cechą najbardziej skorelowaną z pozostałymi jest masa nasion, a najmniej – kąty tarcia zewnętrznego i gęstość. Największe wartości współczynnika korelacji oraz równania z najwyższą wartością współczynnika determinacji uzyskano dla zależności masy i prędkości krytycznej unoszenia (nasiona jałowców chińskiego i wirginijskiego) oraz masy i grubości (nasiona jałowców pospolitego i skalnego). W procesie uszlachetniania materiału nasiennego jałowców jest wskazane stosowanie separatorów sitowych z sitami o otworach okrągłych, przy czym zadowalające efekty można uzyskać przy wykorzystaniu sit z otworami o średnicy: 1,5 i 1,75 mm (jałowiec wirginijski), 1,75 i 2,0 mm (jałowiec pospolity), 2,0 i 2,5 mm (jałowiec chiński) oraz 2,25 i 2,75 mm (jałowiec skalny).

EN

The available literature provides scant information on the ranges of variation in the physical parameters of seeds of most forest shrubs, and on their relationships. Such data are needed for designing and modelling seed cleaning and sorting processes. Terminal velocity, thickness, width, length, mass and angles of external friction were determined for seeds of four juniper species (Chinese juniper, common juniper, Rocky Mountain juniper and Virginian juniper). Those parameters were used to calculate indicators that characterise the relationships between seed mass and dimensions. The results of measurements and calculations were analysed statistically by analysis of variance, correlation analysis and linear regression analysis. The average values of the analyzed properties of seeds remained within the following ranges: terminal velocity – from 6.99 to 9.51 m s–1, thickness – from 1.72 to 2.56 mm, width – from 2.23 to 3.28 mm, length – from 3.40 to 4.60 mm, angle of external friction – from 26.61 to 34.18°, mass – from 6.93 to 19.56 mg. Seed mass was most correlated with the remaining parameters, whereas the angle of external friction and density were the least correlated with the remaining properties. The highest values of the correlation coefficient and equations with the highest values of the coefficient of determination were noted for the relationships between seed mass and terminal velocity (Chinese and Virginian junipers), and seed mass and thickness (common and Rocky Mountain junipers). Juniper seeds can be effectively sorted with the use of mesh sieves with round openings with the following diameters: Virginian juniper – 1.5 and 1.75 mm, common juniper – 1.75 and 2.0 mm, Chinese juniper – 2.0 and 2.5 mm, Rocky Mountain juniper – 2.25 and 2.75 mm.

Słowa kluczowe

EN

juniper; Juniperus; Juniperus communis; Chinese juniper; Juniperus chinensis; Rocky Mountain juniper; Juniperus scopulorum; Virginian cedar; Juniperus virginiana; seed; seed feature; physical property; seed processing; seed sorting; seed mass; external friction angle; sieve separator; trait correlation; correlation coefficient

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.443-454,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kaliniewicz Z.

• Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ul.Oczapowskiego 11, 10-719 Olsztyn

autor

Anders A.

• Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ul.Oczapowskiego 11, 10-719 Olsztyn

autor

Markowski P.

• Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ul.Oczapowskiego 11, 10-719 Olsztyn

autor

Jadwisienczak K.

• Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie ul.Oczapowskiego 11, 10-719 Olsztyn

autor

Krzysiak Z.

• Katedra Inżynierii Mechanicznej i Automatyki, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie ul.Głęboka 28, 20-612 Lublin

Bibliografia

• Adams R.P., Thornburg D., 2010. Seed dispersal in Juniperus: a review. Phytologia, 92(3), 424-434.
• Aguinagalde I., Hampe A., Mohanty A., Martin J.P., Duminil J., Petit R.J., 2005. Effects of life-history traits and species distribution on genetic structure at maternally inherited markers in European trees and shrubs. J. Biogeog., 32, 329-339.
• Barbour J.R., Carvaiho J.P.F., 2009. Response of Rocky Mountain juniper (Juniperus scopulorum) seeds to seed conditioning and germination treatments. Seed Technology, 31(1), 43-54.
• Benkman C.W., Parchman T.L., 2009. Coevolution between crossbills and black pine: the importance of competitors, forest area and resource stability. J. Evol. Biol., 22, 942-953.
• El-Juhany L.I., Aref I.M., Al-Ghamdi M.A., 2009. Effects of different pretreatments on seed germination and early establishment of the seedlings of Juniperus procera trees. World Applied Sciences Journal, 7(5), 616-624.
• Gruwez R., De Frenne P., De Schrijver A., Leroux O., Vangansbeke P., Verheyen K., 2014. Negative effects of temperature and atmospheric depositions on the seed viability of common juniper (Juniperus communis). Ann. Bot., 113, 489-500.
• Kaliniewicz Z., 2013. Analysis of frictional properties of cereal seeds. Afr. J. Agr. Res., 8(45), 5611- 5621. doi: 10.5897/AJAR2013.7361
• Kaliniewicz Z., Grabowski A., Liszewski A., Fura S., 2011. Analysis of correlations between selected physical attributes of Scots pine seeds. Technical Sciences, 14(1), 13-22.
• Kaliniewicz Z., Poznański A., 2013. Zmienności i wzajemna korelacja wybranych cech fizycznych nasion lipy drobnolistnej (Tilia cordata Mill.). Sylwan, 157(1), 39-46.
• Kaliniewicz Z., Tylek P., Markowski P., Anders A., Rawa T., Zadrożny M., 2012. Determination of shape factors and volume coefficients of seeds from selected coniferous trees. Technical Sciences, 15(2), 217-228.
• Khan M.L., 2004. Effects of seed mass on seedling success in Artocarpus heterophyllus L., a tropical tree species of north-east India. Acta Oecol., 25, 103-110.
• Mao K., Hao G., Liu J., Adams R.P., Milne R.I., 2010. Diversification and biogeography of Juniperus (Cupressaceae): variable diversification rates and multiple intercontinental dispersals. New Phytol., 188, 254-272.
• McCartan S.A., Gosling P.G., 2013. Guidelines for seed collection and stratification of common juniper (Juniperus communis L.). Tree Planters’ Notes, 56(1), 24-29.
• Mezquida E.T., Benkman C.W., 2005. The geographic selection mosaic for squirrels, crossbills and Aleppo pine. J. Evolution. Biol., 18, 348-357.
• Mohsenin N.N., 1986. Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Public, New York
• Norden N., Daws M.I., Antoine C., Gonzalez M.A., Garwood N.C., Chave J., 2009. The relationship between seed mass and mean time to germination for 1037 tree species across five tropical forests. Func. Ecol., 23(1), 203-210.
• Oleksyn J., Modrzyński J., Tjoelker M.G., Żytkowiak R., Reich P.B., Karolewski P., 1998. Growth and physiology of Picea abies populations from elevational transects: common garden evidencefor altitudinal ecotypes and cold adaptation. Func. Ecol., 12, 573-590.
• Oleksyn J., Reich P.B., Tjoelker M.G., Chalupka W., 2001. Biogeographic differences in shoot elongation pattern among European Scots pine populations. Forest Ecol. Manag., 148, 207-220.
• Parker W.C., Noland T.L., Morneault A.E., 2006. The effects of seed mass on germination, seedling emergence, and early seedling growth of eastern white pine (Pinus strobus L.). New Forests, 32, 33-49.
• Rabiej M., 2012. Statystyka z programem Statistica. Wyd. Helion, Gliwice.Surmiński J., 2004. Właściwości i wykorzystanie jałowca pospolitego (Juniperus communis L.). Sylwan, 7, 46-52.
• Thomas P.A., El-Barghathi M., Polwart A., 2007. Biological flora of the British Isles: Juniperus communis L. J. Ecol., 95, 1404-1440. 454 Tylek P. 2006. Tarcie i sprężystość jako cechy rozdzielcze bukwi. Sylwan, 5, 51-58.
• Upadhaya K., Pandey H.N., Law P.S., 2007. The effect of seed mass on germination, seedling survival and growth in Prunus jenkinsii Hook.f. & Thoms. Turk. J. Bot., 31, 31-36.
• Załęski A. (red.) 1995. Nasiennictwo leśnych drzew i krzewów iglastych. Wyd. Oficyna Edytorska „Wydawnictwo Świat”, Warszawa.
• Adams R.P., Thornburg D., 2010. Seed dispersal in Juniperus: a review. Phytologia, 92(3), 424-434.
• Aguinagalde I., Hampe A., Mohanty A., Martin J.P., Duminil J., Petit R.J., 2005. Effects of life-history traits and species distribution on genetic structure at maternally inherited markers in European trees and shrubs. J. Biogeog., 32, 329-339.
• Barbour J.R., Carvaiho J.P.F., 2009. Response of Rocky Mountain juniper (Juniperus scopulorum) seeds to seed conditioning and germination treatments. Seed Technology, 31(1), 43-54.
• Benkman C.W., Parchman T.L., 2009. Coevolution between crossbills and black pine: the importance of competitors, forest area and resource stability. J. Evol. Biol., 22, 942-953.
• El-Juhany L.I., Aref I.M., Al-Ghamdi M.A., 2009. Effects of different pretreatments on seed germination and early establishment of the seedlings of Juniperus procera trees. World Applied Sciences Journal, 7(5), 616-624.
• Gruwez R., De Frenne P., De Schrijver A., Leroux O., Vangansbeke P., Verheyen K., 2014. Negative effects of temperature and atmospheric depositions on the seed viability of common juniper (Juniperus communis). Ann. Bot., 113, 489-500.
• Kaliniewicz Z., 2013. Analysis of frictional properties of cereal seeds. Afr. J. Agr. Res., 8(45), 5611- 5621. doi: 10.5897/AJAR2013.7361
• Kaliniewicz Z., Grabowski A., Liszewski A., Fura S., 2011. Analysis of correlations between selected physical attributes of Scots pine seeds. Technical Sciences, 14(1), 13-22.
• Kaliniewicz Z., Poznański A., 2013. Zmienności i wzajemna korelacja wybranych cech fizycznych nasion lipy drobnolistnej (Tilia cordata Mill.). Sylwan, 157(1), 39-46.
• Kaliniewicz Z., Tylek P., Markowski P., Anders A., Rawa T., Zadrożny M., 2012. Determination of shape factors and volume coefficients of seeds from selected coniferous trees. Technical Sciences, 15(2), 217-228.
• Khan M.L., 2004. Effects of seed mass on seedling success in Artocarpus heterophyllus L., a tropical tree species of north-east India. Acta Oecol., 25, 103-110.
• Mao K., Hao G., Liu J., Adams R.P., Milne R.I., 2010. Diversification and biogeography of Juniperus (Cupressaceae): variable diversification rates and multiple intercontinental dispersals. New Phytol., 188, 254-272.
• McCartan S.A., Gosling P.G., 2013. Guidelines for seed collection and stratification of common juniper (Juniperus communis L.). Tree Planters’ Notes, 56(1), 24-29.
• Mezquida E.T., Benkman C.W., 2005. The geographic selection mosaic for squirrels, crossbills and Aleppo pine. J. Evolution. Biol., 18, 348-357.
• Mohsenin N.N., 1986. Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Public, New York
• Norden N., Daws M.I., Antoine C., Gonzalez M.A., Garwood N.C., Chave J., 2009. The relationship between seed mass and mean time to germination for 1037 tree species across five tropical forests. Func. Ecol., 23(1), 203-210.
• Oleksyn J., Modrzyński J., Tjoelker M.G., Żytkowiak R., Reich P.B., Karolewski P., 1998. Growth and physiology of Picea abies populations from elevational transects: common garden evidence for altitudinal ecotypes and cold adaptation. Func. Ecol., 12, 573-590.
• Oleksyn J., Reich P.B., Tjoelker M.G., Chalupka W., 2001. Biogeographic differences in shoot elongation pattern among European Scots pine populations. Forest Ecol. Manag., 148, 207-220.
• Parker W.C., Noland T.L., Morneault A.E., 2006. The effects of seed mass on germination, seedling emergence, and early seedling growth of eastern white pine (Pinus strobus L.). New Forests, 32, 33-49.
• Rabiej M., 2012. Statystyka z programem Statistica. Wyd. Helion, Gliwice. Surmiński J., 2004. Właściwości i wykorzystanie jałowca pospolitego (Juniperus communis L.). Sylwan, 7, 46-52.
• Thomas P.A., El-Barghathi M., Polwart A., 2007. Biological flora of the British Isles: Juniperus communis L. J. Ecol., 95, 1404-1440.
• Tylek P. 2006. Tarcie i sprężystość jako cechy rozdzielcze bukwi. Sylwan, 5, 51-58. Upadhaya K., Pandey H.N., Law P.S., 2007. The effect of seed mass on germination, seedling survival and growth in Prunus jenkinsii Hook.f. & Thoms. Turk. J. Bot., 31, 31-36.
• Załęski A. (red.) 1995. Nasiennictwo leśnych drzew i krzewów iglastych. Wyd. Oficyna Edytorska „Wydawnictwo Świat”, Warszawa.