Effects of a permanent magnetic field together with the shielding of an alternating electric field on carrot seed vigour and germination

• Autorzy: Dorna H. , Górski R. , Szopińska D. , Tylkowska K. , Jurga J. , Wosiński S. , Tomczak M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ stałego pola magnetycznego z równoczesnym ekranowaniem przemiennego pola elektrycznego na wigor i kiełkowanie nasion marchwi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the study was to determine the effect of a permanent magnetic field together with the shielding of an alternating electric field on seed vigour and germination of carrot cultivars 'Perfekcja’ and ‘Nantejska’. An ADR-4 (Advanced Dielectric Radiation Trap) apparatus constructed of the porous ceramic with embedded water in a crystalline form was used in the experiment. This material has a very strong shielding effect on alternating electric fields in the low frequency range from 10–2 Hz to 106 Hz. The maximum dielectric loss is reached at about 50 Hz. Ten ferrobaryte permanent magnets were placed on the dielectric in a well-defined configuration. During germination seeds were exposed to the action of the ADR-4 apparatus, the ceramic material without magnets and magnets alone. Seed vigour and germination were evaluated at 20°C in the dark. Seed vigour was determined by means of the rate and uniformity of seed germination. The percentage of germinating seeds, germination capacity, the percentages of diseased and deformed seedlings and dead seeds were evaluated. ADR-4 did not affect seed vigour, but improved the germination capacity of seeds and decreased the percentage of diseased seedlings. In cv. ‘Nantejska’ a lower percentage of dead seeds was observed compared with the control. The ceramic dielectric without magnets accelerated germination of ‘Perfekcja’ seeds at the initial phase, improved germination capacity and decreased the number of dead seeds in cv. ‘Nantejska’. ‘Perfekcja’ seeds exposed to magnetic field alone germinated faster than untreated seeds, whereas in case of cv. ‘Nantejska’ a delay in seed germination was found. In cv. ‘Perfekcja’ a lower percentage of diseased seedlings and in cv. ‘Nantejska’ an improved germination capacity were observed.

PL

Celem prowadzonych badań było określenie wpływu stałego pola magnetycznego z równoczesnym ekranowaniem przemiennego pola elektrycznego na wigor i kiełkowanie nasion marchwi odmiany 'Perfekcja' i 'Nantejska'. W doświadczeniu wykorzystano urządzenie o nazwie ADR-4 (Advanced Dielectric Radiation Trap) zbudowane z porowatej ceramiki, w której znajduje się woda w postaci krystalicznej. Tak wytworzony materiał ma silną zdolność do ekranowania przemiennego pola elektrycznego na niskich częstotliwościach, to jest w granicach od 10-2 do 106 Hz, przy czym maksimum tangensa delta (stratność pola elektrycznego) poprzez proces technologiczny zostało wyznaczone dla około 50 Hz. Na takiej bazie dielektrycznej umieszczono 10 elementów magnetycznych wykonanych z ferrytobaru o określonej konfiguracji. Przez cały okres kiełkowania nasiona poddano działaniu urządzenia ADR-4, a także samego dielektryku ceramicznego bez elementów magnetycznych oraz samego pola magnetycznego (wyłącznie elementy magnetyczne). Ocenę wigoru i kiełkowania nasion przeprowadzono w temperaturze 20oC w ciemności. Wigor nasion określono za pomocą parametrów opisujących szybkość i wyrównanie kiełkowania. Przy ocenie kiełkowania nasion określano ogólną liczbę kiełkujących nasion, zdolność kiełkowania, odsetek siewek z objawami chorobowymi i zniekształconych oraz nasion martwych. Poddanie nasion działaniu urządzenia ADR-4 nie wpłynęło na ich wigor, ale stwierdzono poprawę zdolności kiełkowania i zmniejszenie liczby siewek z objawami chorobowymi. U odmiany 'Nantejska' obserwowano również mniej nasion martwych niż w kontroli. Zastosowanie samego dielektryka ceramicznego przyspieszyło kiełkowanie nasion odmiany 'Perfekcja' w początkowej fazie oraz poprawiło zdolność kiełkowania i zmniejszyło liczbę nasion martwych u odmiany 'Nantejska'. Nasiona odmiany 'Perfekcja' poddane działaniu samego pola magnetycznego kiełkowały szybciej niż nasiona kontrolne, natomiast w przypadku nasion odmiany 'Nantejska' stwierdzono opóźnienie kiełkowania. U odmiany 'Perfekcja' notowano mniej siewek z objawami chorobowymi, a u odmiany 'Nantejska' obserwowano poprawę zdolności kiełkowania nasion.

Słowa kluczowe

EN

stationary magnetic field; alternating electric field; carrot; seed vigour; germination

PL

stałe pole magnetyczne; zmienne pole elektryczne; marchew; wigor nasion; kiełkowanie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 1
• Strony: 53--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dorna H.

autor

Górski R.

autor

Szopińska D.

autor

Tylkowska K.

autor

Jurga J.

autor

Wosiński S.

autor

Tomczak M.

• Department of Seed Science and Technology, Poznan University of Life Sciences, Baranowo, ul. Szamotulska 28, 62-081 Przeźmierowo,

Bibliografia

• [1] Martinez E., Carbonell M.V. and Amaya J.M.: A static magnetic field of 125 mT stimulates the initial growth stages of barley (Hordenum vulgare L.). Electro- and Magnet., 2000, 19(3), 271-277.
• [2] Florez M., Carbonell M.V. and Martinez E.: Early sprouting and first stages of growth of rice seeds exposed to a magnetic field. Electromag. Biol. Med., 2004, 23(2), 157-166.
• [3] Mano J., Nakahara T., Torii Y., Hirose H., Miyakoshi J. and Takimoto K.: Seed deterioration due to high humidity at high temperature is suppressed by extremely low frequency magnetic fields. Seed Sci. & Technol., 2006, 34, 189-192.
• [4] De Souza A., Garcia D., Sueiro L., Gilart F., Porras E. and Licea L.: Pre-sowing magnetic treatments of tomato seeds increase the growth and yield of plants. Bioelectromagnetics, 2006, 27, 247-257.
• [5] Soltani F., Kashi A. and Arghavani M.: Effect of magnetic field on Asparagus officinalis L. seed germination and seedling growth. Seed Sci. & Technol., 2006, 34, 349-353.
• [6] Carbonell M.V., Martinez E., Florez M., Maqueda R., Lopez-Pintor A. and Amaya J.M.: Magnetic field treatments improve germination and seedling growth in Festuca arundinacea Schreb. and Lolium perenne L. Seed Sci. & Technol., 2008, 36, 31-37.
• [7] Vashisth A. and Nagarajan S.:. Exposure of seeds to static magnetic field enhances germination and early growth characteristics in chickpea (Cicer arientum L.). Bioelectromagnetics, 2008, 29, 571-578.
• [8] Sakowsky J. and Wosiński S.A.: Liquid treatment device, ceramic material for the liquid treatment and liquid treatment method. Patent WO 2007/099106 A1.
• [9] ISTA: International Rules for Seed Testing. Seed Sci. & Technol., 1999, 29, supplement.
• [10] Jalink H. and van der Schoor R.: SeedCalculator 2.1. License number: 100200122. Plant Res. Int., Wageningen, the Netherlands, 1999.
• [11] Galland P. and Pazur A.: Magnetoreception in plants. J. Plant Res., 2005, 118, 371-389.
• [12] Aksyonov S.I., Grunina T.Y. and Goryachev S.N.: The specificity of the effect of low-frequency magnetic field at different stages of the imbibition of wheat seeds. Biofizika, 2001, 46(6), 1127-1132.
• [13] Leelapriya T., Dhilip K.S. and Sanker Narayan P.V.: Effect of weak sinusoidal magnetic field on germination and yield of cotton (Gossypium spp.). Electromag. Biol. Med., 2003, 22, 117-125.
• [14] Reina F.G., Pascual L.A. and Fundora I.A.: Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part II: experimental results. Bioelectromagnetics, 2001, 22, 596-602.
• [15] Burtebayeva D., Burtebayev N., Kakhramanov V.D. and Tokhanov M.: Application of electromagnetic radiation of low frequency for increasing of the crop capacity of the agricultural seeds. Avras. Nukleer Bul., 2003, 2, 64-68.
• [16] Fischer G., Tausz M., Kock M. and Grill D.: Effects of weak 16 Hz magnetic fields on growth parameters of young sunflower and wheat seedlings. Bioelectromagnetics, 2004, 25, 638-641.
• [17] Morejon L.P., Castro Palacio J.C., Velazquez Abad L. and Govea A.P.: Stimulation of Pinus tropicalis M. seeds by magnetically treated water. Int. Agrophys., 2007, 21,173-177.
• [18] Pang X. and Deng B.: Investigation of changes in properties of water under the action of a magnetic field. Sci. China, 2008, ser. G, 51(11), 1621-1632.
• [19] Nakagawa J., Hirota N., Kitazawa K. and Shoda M.: Magnetic field enhancement of water vaporization. J. Appl. Phys., 1999, 86(5), 2923-2925.
• [20] Rakhman-Zade Y.Z., Rizaev N.U. and Yusipov M.M.: Intensification of the extraction of medicinal plant materials in an electromagnetic field. Pharmac. Chem. J., 1972, 6(12), 789-791.
• [21] Piacentini M.P., Fraternale D., Piatti E., Ricci D., Vetrano F., Dacha M. and Accorsi A.: Senescence delay and change of antioxidant enzyme levels in Cucumis sativus L. etiolated seedling by ELF magnetic fields. Plant Sci., 2001, 161, 45-53.
• [22] Rajendra P., Sujatha-Nayk H., Sashidhar R.B., Subramanyam C., Devendranath D., Gunasekaran B., Aradhya R.S.S. and Bhaskaran A.: Effects of power frequency electromagnetic fields on growth of germinating Vicia faba L., the broad bean. Electromag. Biol. Med., 2005, 24, 39-54.
• [23] Yamashita M., Duffield C. and Tiller W.A.: Direct current magnetic field and electromagnetic field effects on the pH and oxidation-reduction potential equilibration rates of water. I. Purified water. Langmuir, 2003, 19, 6851-6856.
• [24] Tikhonov V.I. and Volkov A.A.: Separation of water into its ortho and para isomers. Science, 2002, 296, 2363.
• [25] Królicka A., Kartanowicz R., Wosiński S.A., Szpitter A., Kamiński M. and Lojkowska E.: Induction of secondary metabolite production in transformed callus of Ammi majus L. grown after electromagnetic treatment of the culture medium. Enz. Microb. Technol., 2006, 39, 1386-1391.
• [26] Baran B.A. and Degtyarev L.S.: Magnetic field effect in ion exchange. Russian J. General Chem., 2001, 71(11), 1691-1693.
• [27] Yablokova E.V., Nivikov V.V. and Fesenko E.E.: Effect of weak magnetic fields on fluorescence of water and water-salt solutions. Partial characterization of fluorescing fractions. Biofizika, 2007, 52(2), 197-205
• [28] Nagy P. and Fischl G.: Effect of static magnetic field on growth and sporulation of some plant pathogenic fungi. Bioelectromagnetics, 2004, 25(4), 316-318.
• [29] Lipiec J., Janas P. and Barabasz W.: The effect of oscillating magnetic field pulses on the survival of selected microorganisms. Int. Agrophys., 2004, 18, 325-328.