Wpływ wieku drzewostanu macierzystego na wybrane cechy fizyczne nasion świerka pospolitego

• Autorzy: Kaliniewicz Z. , Markowski P. , Anders A. , Tylek P. , Krzysiak Z. , Fura S.

Warianty tytułu

EN

Influence of the age of parent stand on selected physical properties of Norway spruce seeds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The objective of this study was to determine the influence of the age of parent tree stand on selected physical properties of Norway spruce seeds to improve the efficiency of seed separation processes. Seeds were harvested in a forest complex located in the seed zone No. 202, in the municipality of Kruklanki in the Borki Forest District (N Poland) during mast years (1999, 2004, 2007 and 2012). The experimental material comprised of Norway spruce seeds from three differently aged tree stands (86, 119 and 129 years old in the first harvest year). The following measurements were performed for each seed: terminal velocity – with a pneumatic classifier; length and width – with a laboratory microscope; thickness – with a thickness gauge; angle of external friction – on an inclined plane, in two positions on a steel friction plate, and mass – with a laboratory scale. The results were used to calculate the arithmetic and geometric mean diameters, aspect ratio, sphericity index and density of seeds. The values of the analyzed properties were compared with ANOVA for factorial designs and linear correlation analysis. The results of the study indicate that Norway spruce seeds obtained from cones harvested in 2012 are characterized by the highest thickness and, consequently, by the highest values of the aspect ratio and sphericity index. The age of parent trees significantly influences the majority of physical properties of seeds. However, the patterns of observed changes are difficult to interpret due to the impact of weather conditions and the genetic potential of parent trees, which perform differently in response to changing climate and geomorphological conditions. Over the analyzed 13−year period a gradual increase was noted in the width, geometric mean diameter, aspect ratio and sphericity index of seeds, whereas the length and density of seeds decreased. Therefore, Norway spruce seeds should be separated mostly with the use of mesh screens with longitudinal openings, pneumatic separators and graders. The use of those devices, separately or in combination, for sorting Norway spruce seeds into mass fractions could contribute to more uniform seedling emergence when every seed fraction is sown separately.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; hodowla lasu; drzewostany mateczne; wiek drzewostanu; wiek drzew; swierk pospolity; Picea abies; nasiona; cechy fizyczne; sortowanie

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2017
• Tom: 161
• Numer: 07
• Opis fizyczny: s.548-557,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

Markowski P.

• 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

Tylek P.

• Instytut Użytkowania Lasu i Techniki Leśnej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

autor

Krzysiak Z.

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

autor

Fura S.

• Wyłuszczarnia nasion im.Zdzisława Borońskiego, Nadleśnictwo Maskulińskie, ul.Rybacka 1, 12-220 Ruciane-Nida

Bibliografia

• Ahmadi R., Kalbasi-Ashtari A., Gharibzahedi S. M. T. 2012. Physical properties of psyllium seed. International Agrophysics 26: 91-93.
• Altuntaş E., Özgöz E., Taser Ö. F. 2005. Some physical properties of fenugreek (Trigonella foenum-graceum L.) seeds. Journal of Food Engineering 71: 37-43.
• Anisko E., Witowska O., Zaleski A. 2006. Wpływ warunków suszenia nasion brzozy brodawkowatej, olszy czarnej, sosny zwyczajnej i świerka pospolitego na ich żywotność. Leś. Pr. Bad. 2: 91-13.
• Aydin C. 2002. Physical properties of hazel nuts. Biosystems Engineering 82 (3): 297-303.
• Boac J. M., Casada M. E., Maghirang R. G., Harner III J. P. 2010. Material and interaction properties of selected grains and oilseeds for modeling discrete particles. Transactions of the ASABE 53 (4): 1201-1216.
• Bodył M., Załęski A. 2005. Intensywność obradzania i jakość nasion sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na stałych powierzchniach obserwacyjnych monitoringu lasu w latach 1996-2003. Leś. Pr. Bad. 2: 57-72.
• Buraczyk W. 2010. Właściwości nasion a cechy morfologiczne siewek sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.). Leś. Pr. Bad. 71 (1): 13-20.
• Carrillo-Gavilán M. A., Lalagüe H., Vilŕ M. 2010. Comparing seed removal of 16 pine species differing in invasiveness. Biological Invasions 12: 2233-2242.
• Castro J. 1999. Seed mass versus seedling performance in Scots pine: a maternally dependent trait. New Phytologist 144: 153-161.
• Czernik Z. 1983. Badania właściwości geometrycznych nasion sosny zwyczajnej, świerka pospolitego i modrzewia euro-pejskiego. Sylwan 127 (7): 31-40.
• Frączek J., Wróbel M. 2006. Metodyczne aspekty oceny kształtu nasion. Inżynieria Rolnicza 12: 155-163.
• Hebda T., Micek P. 2005. Zależności pomiędzy właściwościami geometrycznymi ziarna zbóż. Inżynieria Rolnicza 6: 233-241.
• Jaworski A. 2011. Hodowla lasu. Tom III. Charakterystyka hodowlana drzew i krzewów leśnych. PWRiL, Warszawa.
• Johnson M., Vander Wall S. B., Borchert M. 2003. A comparative analysis of seed and cone characteristics and seed--dispersal strategies of three pines in the subsection Sabinianae. Plant Ecology 168: 69-84.
• 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., Markowski P., Rawa T., Grabowski A., Fura S. 2012a. Współzależność między zdolnością kieł-kowania a wybranymi cechami nasion świerka pospolitego (Picea abies). Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego 1/4: 13-17.
• Kaliniewicz Z., Poznański A. 2013. Zmienności i wzajemna korelacja wybranych cech fizycznych nasion lipy drobno-listnej (Tilia cordata Mill.). Sylwan 157 (1): 39-46.
• Kaliniewicz Z., Rawa T., Tylek P., Markowski P., Anders A., Fura S. 2013. The effect of the age of Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands on the physical properties of seeds and the operating parameters of cleaning machines. Technical Sciences 16 (1): 63-72.
• Kaliniewicz Z., Tylek P., Markowski P., Anders A., Rawa T., Zadrożny M. 2012b. Determination of shape factors and volume coefficients of seeds from selected coniferous trees. Technical Sciences 15 (2): 217-228.
• Kalkan F., Kara M. 2011. Handling, frictional and technological properties of wheat as affected by moisture content and cultivar. Powder Technology 213: 116-122.
• Kara M., Bastaban S., Öztürk I., Kalkan F., Yildiz C. 2012. Moisture-dependent frictional and aerodynamic properties of safflower seeds. International Agrophysics 26: 203-205.
• Khan M. L. 2004. Effects of seed mass on seedling success in Artocarpus heterophyllus L., a tropical tree species of north-east India. Acta Oecologica 25: 103-110.
• Kluczyński B. 1992. Plonowanie i jakość świerka pospolitego (Picea abies (L.) Karst) w zależności od strefy w koronie oraz wybranych biologicznych i siedliskowych cech drzew. Sylwan 136 (5): 25-35.
• Markowski M., Majewska K., Kwiatkowski D., Malkowski M., Burdylo G. 2010. Selected geometric and mechanical properties of barley (Hordeum Vulgare L.) grain. International Journal of Food Properties 13: 890-903.
• Markowski M., Żuk-Golaszewska K., Kwiatkowski D. 2013. Influence of variety on selected physical and mechanical properties of wheat. Industrial Crops Products 47: 113-117.
• Mikola J. 1980. The effect of seed size and duration of growth on the height of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) provenances and progenies at the nursery stage. Silva Fennica 14 (1): 84-94.
• Mohsenin N. N. 1986. Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Public, New York.
• Murat E. 2002. Szczególowa hodowla lasu. Oficyna Edytorska „Wydawnictwo Świat”, Warszawa.
• 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. Functional Ecology 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. Functional Ecology 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 Ecology and Management 148: 207-220.
• Omobuwajo T. O., Akande E. A., Sanni L. A. 1999. Selected physical, mechanical and aerodynamic properties of African breadfruit (Treculia africana) seeds. Journal of Food Engineering 40: 241-244.
• 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.
• Pradhan R. C., Meda V., Naik S. N., Tabil L. 2010. Physical properties of Canadian grown flaxseed in relation to its processing. International Journal of Food Properties 13: 732-743.
• Sevik H., Ayan S., Turna I., Yahyaoglu Z. 2010. Genetic diversity among populations in Scotch pine (Pinus silvestrisL.) seed stand of Western Black Sea Region in Turkey. African Journal of Biotechnology 9 (43): 7266-7272.
• Shankar U. 2006. Seed size as a predictor of germination success and early seedling growth in ‘hollong’ (Dipterocarpus macrocarpus Vesque). New Forests 31: 305-320.
• Sivacioğlu A. 2010. Genetic variation in seed cone characteristics in a clonal seed orchard of Scots pine (Pinus sylvestris L.) grown in Kastamonu-Turkey. Romanian Biotechnological Letters 15 (6): 5695-5701.
• Sivacioğlu A., Ayan S. 2008. Evaluation of seed production of scots pine (Pinus sylvestris L.) clonal seed orchard with cone analysis method. African Journal of Biotechnology 7 (24): 4393-4399.
• Sologubik C. A., Campańone L. A., Pagano A. M., Gely M. C. 2013. Effect of moisture content on some physical properties of barley. Industrial Crops and Products 43: 762-767.
• Suszka B., Muller C., Bonnet-Masimbert M. 2000. Nasiona leśnych drzew liściastych od zbioru do siewu. Wyda-wnictwo Naukowe PWN, Warszawa – Poznań.
• Szczygieł K. 1981. Wpływ ciężaru nasion świerka na wysokość siewek wyhodowanych w optymalnych warunkach. Sylwan 125 (1): 33-39.
• Turna I., Güney D. 2009. Altitudinal variation of some morphological characters of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Turkey. African Journal of Biotechnology 8 (2): 202-208.
• Tylek P. 1998. Cechy planimetryczne nasion drzew liściastych. Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej 1: 22-24.
• Tylek P. 1999. Problemy separacji pneumatycznej nasion drzew leśnych. Sylwan 143 (12): 65-72.
• Tylek P. 2004. Wybrane cechy rozdzielcze i kryteria separacji nasion modrzewia europejskiego. Sylwan 148 (4): 27-33.
• 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. Turkish Journal of Botany 31: 31-36.
• Wesołowski T., Rowiński P., Maziarz M. 2015. Interannual variation in tree seed production in a primeval temperature forest: does masting prevail? European Journal of Forest Research 134: 99-112.
• Załęski A. [red.]. 1995. Nasiennictwo leśnych drzew i krzewów iglastych. Oficyna Edytorska „Wydawnictwo Świat”, Warszawa.
• Załęski A. 2003. Wpływ różnych metod pozyskiwania nasion świerka pospolitego (Picea abies L. Karst.) na ich żywotność i predyspozycje do przechowywania długoterminowego. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa A 1 (951): 7-22.