Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie bezinwazyjnych metod pomiarowych do oceny aktywności fotosyntetycznej roślin

Pietrzak Monika, Skiba Elżbieta, Wolf Wojciech M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 3

38--45

PL

Fotosynteza jest procesem biochemicznym polegającym na syntezie związków organicznych z prostych związków nieorganicznych przy udziale energii świetlnej i w obecności barwników asymilacyjnych. Jest kluczowym procesem metabolicznym, determinującym wysokość plonu roślin uprawnych. Aktywność fotosyntetyczna roślin zależy od wielu czynników, w tym warunków środowiskowych. Zarówno abiotyczne, jak i biotyczne czynniki stresowe mogą ograniczać wydajność fotosyntezy. Monitorowanie tego procesu jest obecnie możliwe dzięki metodom bezinwazyjnym stosowanym zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i terenowych. Powszechnie stosowanymi wskaźnikami wydajności procesu fotosyntezy roślin są parametry biochemiczne, parametry wymiany gazowej oraz zawartość chlorofilu w liściach.

EN

Photosynthesis is a biochemical process defined as the synthesis of organic compounds from simple inorganic compounds with the use light energy and in the presence of assimilation dyes. It is the primary determinant of crop yield. The photosynthetic activity of plants depends on many factors, including environmental conditions. Both abiotic and biotic stressors can limit the efficiency of photosynthesis. Non-invasive techniques for photosynthesis monitoring are used in laboratory and field conditions. The biochemical parameters, gas exchange parameters and the chlorophyll content in leaves are commonly used indicators of plants photosynthesis efficiency.

2

Wpływ różnych strumieni świetlnych pochodzących z lamp halogenowych i ledowych na intensywność fotosyntezy w obecności kwasu askorbinowego

Mikołajczyk Mateusz, Mikołajczyk Anita

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 9

21--25

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu światła dziennego i różnych strumieni świetlnych pochodzących ze światła halogenowego i ledowego na intensywność fotosyntezy moczarki kanadyjskiej w obecności kwasu askorbinowego. W badaniach użyto kwas askorbinowy w ilości 50 mg/l wody oraz zastosowano doświetlanie światłem halogenowym o strumieniu świetlnym wynoszącym 405 lm i 1320 lm oraz światłem ledowym o strumieniu świetlnym wynoszącym 470 lm i 1521 lm. Zaobserwowano wzrost intensywności fotosyntezy przy wyższym strumieniu świetlnym w porównaniu do intensywności fotosyntezy pod wpływem niższego strumienia świetlnego każdego z poszczególnych wybranych sztucznych źródeł światła zarówno w próbach z dodatkiem, jak i bez kwasu askorbinowego. Obecność kwasu askorbinowego w ilości 50 mg/l wody powodowała gwałtowny i silny spadek intensywności fotosyntezy moczarki kanadyjskiej, zarówno z zastosowaniem doświetlania z użyciem światła halogenowego jak i ledowego.

EN

The aim of the study was to investigate the effect of daylight and various luminous fluxes from halogen and LED light on the intensity of Elodea canadensis photosynthesis in the presence of ascorbic acid. In the research, ascorbic acid was used in the amount of 50 mg / l of water and illumination with halogen light with a luminous flux of 405 lm and 1320 lm and LED light with a luminous flux of 470 lm and 1521 lm were used. An increase in the intensity of photosynthesis was observed with a higher luminous flux compared to the intensity of photosynthesis under the influence of a lower luminous flux of each of the individual selected artificial light sources, both in the tests with and without the addition of ascorbic acid. The presence of ascorbic acid in the amount of 50 mg / l of water caused a rapid and strong decrease in the intensity of photosynthesis in Elodeacanadensis, both with the use of halogen and LED lighting.

3

Characteristic of carbon dioxide absorption by cereals in Poland and China

Pawłowski Lucjan, Pawłowska Małgorzata, Cel Wojciech, Wang Lei, Li Chong, Mei Tingting

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 1

165--176

EN

The reports of Intergovernmental Panel for Climate Change indicate that the growing emission of greenhouse gases, produced from the combustion of fossil fuels, mainly carbon dioxide, leads to negative climate changes. Therefore, the methods of mitigating the greenhouse gases emission to the atmosphere, especially of carbon dioxide, are being sought. Numerous studies are focused on so-called geological sequestration, i.e. injecting carbon dioxide to appropriate geological strata or ocean waters. One of the methods, which are not fully utilized, is the application of appropriate techniques in agriculture. The plant production in agriculture is based on the absorption of carbon dioxide in the photosynthesis process. Increasing the plant production directly leads to the absorption of carbon dioxide. Therefore, investigation of carbon dioxide absorption by particular crops is a key issue. In Poland, ca. 7.6 mln ha of cereals is cultivated, including: rye, wheat, triticale, oat and barley. These plants absorb approximately 23.8 mln t C annually, including 9.8 mln t C/yr in grains, 9.4 mln t C/yr in straw and 4.7 mln t C/yr in roots. The China, these cereals are cultivated on the area over 24 mln ha and absorb 98.9 mln t C/yr, including 55 mln tC/yr in grains, 36 in straw, and 7.9 mln t C/yr in roots. The second direction for mitigating the carbon dioxide emission into the atmosphere involves substituting fossil fuels with renewable energy sources to deliver primary energy. Cultivation of winter cereals as cover crops may lead to the enhancement of carbon dioxide removal from the atmosphere in the course of their growth. Moreover, the produced biomass can be used for energy generation.

PL

Z raportów Międzynarodowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) wynika, że rosnąca emisja gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla pochodzącego ze spalania paliw kopalnych, prowadzi do negatywnych zmian klimatu. Wobec takiego zagrożenia poszukuje się metod prowadzących do ograniczenia emisji do atmosfery gazów cieplarnianych, w szczególności dwutlenku węgla. Badania nad ograniczeniem emisji dwutlenku węgla koncentrują się głównie nad tzw. sekwestracją geologiczną, czyli zatłaczaniem dwutlenku węgla do odpowiednich pokładów geologicznych lub wód oceanicznych. Jednym ze sposobów, nie w pełni wykorzystanych, jest stosowanie odpowiednich technik w rolnictwie. Roślinna produkcja w rolnictwie oparta jest na absorpcji dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy. Zwiększenie produkcji roślinnej prowadzi bezpośrednio do wzrostu absorpcji dwutlenku węgla. Dlatego ważnym zagadnieniem jest poznanie absorpcji dwutlenku węgla przez poszczególne uprawy. W Polsce na obszarze o powierzchni 7,6 mln ha uprawia się zboża: żyto, pszenicę, pszenżyto, owies i jęczmień. Rośliny te absorbują rocznie około 23,8 mln t C, z tego 9,8 mln t C/rok w ziarnach, 9,4 mln t C/rok w słomie i 4,7 mln t C/rok w korzeniach. W Chinach zboża te uprawiane są na powierzchni przekraczającej 24 mln ha i absorbują 98,9 mln t C/rok, z tego w ziarnach 55 mln t C/rok, w słomie 36 mln t C/rok, a 7,9 mln t C/rok w korzeniach. Drugim kierunkiem ograniczania emisji dwutlenku węgla do atmosfery jest zastępowanie paliw kopalnych, stanowiących źródło energii pierwotnej, przez odnawialne źródła energii. Uprawa zbóż ozimych jako roślin okrywowych może prowadzić do intensyfikacji usuwania dwutlenku węgla z atmosfery. Ponadto wyprodukowana biomasa może być wykorzystana jako surowiec do produkcji energii.

4

Wpływ biostymulatora Asahi SL na aktywność fotosyntetyczną wybranych odmian Phaseolus vulgaris L.

Michałek W., Kocira A., Findura P., Szparaga A., Kocira S.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1286--1301

PL

W uprawie roślin często występują czynniki stresogenne, które wpływają na ograniczenie intensywności procesu fotosyntezy, co z kolei może powodować spadek wielkości i jakości plonu roślin. W takich przypadkach uzasadnione staje się stosowanie biostymulatorów w celu poprawy wielkości i jakości uzyskiwanych płodów rolnych, przy jednoczesnym braku negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne. W związku z powyższym w prezentowanej pracy analizowano wpływ biostymulatora Asahi SL na efektywność aparatu fotosyntetycznego fasoli zwykłej Phaseolus vulgaris L. Badania polowe zostały przeprowadzone w 2013 i 2014 roku, na dwóch odmianach fasoli, powszechnie uprawianych w Polsce i przetwarzanych przez przemysł spożywczy. Odmiana Aura – posiada białe nasiona a Toska – czerwone. W sezonach wegetacji przeprowadzono dwa pomiary fotosyntetycznej aktywności liści rośliny fasoli (liście z sześciu roślin z każdego poletka): pomiar I – tydzień po pierwszym zastosowaniu biostymulatora; II pomiar – tydzień po drugim zastosowaniu biostymulatora. W przypadku pojedynczego opryskiwania drugi pomiar przeprowadzono w drugim terminie na odpowiednim etapie rozwoju rośliny. W przeprowadzonych badaniach z fasolą podjęto próbę oceny wydajności aparatu fotosyntetycznego przez pomiar niektórych parametrów fluorescencji chlorofilu po dolistnej aplikacji biostymulatora Asahi SL. Aktywność fotosyntetyczną roślin określono przez pomiar indukcji fluorescencji chlorofilu przy pomocy fluorymetru. Oznaczono następujące parametry w stanie adaptacji ciemniowej: Fv/Fm – maksymalna sprawność fotosystemu PS II. Natomiast w stanie adaptacji do światła zmierzono: DF/Fm’ – efektywna wydajność fotosystemu PS II, współczynnik fotochemicznego qP oraz niefotochemicznego qN wygaszania fluorescencji. Wyniki uzyskane z przeprowadzonych doświadczeń polowych wskazują na wielokierunkowy wpływ biostymulatora Atonik na aktywność fotosyntetyczną roślin doświadczalnych, o czym świadczą niższe wartości niektórych parametrów indukcji fluorescencji chlorofilu (FC) w porównaniu z serią kontrolną. Ponadto zaobserwowano, że fasola traktowana roztworem Asahi SL charakteryzowała się większą sprawnością fotosyntetyczną, o czym świadczy wzrost rzeczywistej wydajności fotochemicznej związanej z efektywnością transportu elektronów (DF/Fm’). Jednakże nie we wszystkich kombinacjach zaobserwowano wzrost tego parametru w porównaniu z kontrolą. W warunkach przeprowadzonych badań odmiana Aura charakteryzowała się lepszą sprawnością aparatu fotosyntetycznego. Świadczą o tym między innymi wartości współczynnika fotochemicznego wygaszania fluorescencji chlorofilu (qP). Ponadto badania wykazały także, że tendencja wzrostowa współczynnika qNu odmiany Aura nie wystąpiła tylko po dwukrotnej aplikacji biostymulatora na rośliny fasoli. Identyczną tendencję stwierdzono u odmiany Toska po dwukrotnym opryskiwaniu roślin 0,1% roztworem Asahi SL. W przeprowadzonym doświadczeniu stwierdzono większy wzrost wartości wskaźnika wygaszania niefotochemicznego u roślin odmiany Toska w porównaniu z odmianą Aura.

EN

In cultivation of plants, stress factors often occur, which affect the limitation of the intensity of the photosynthesis process, which in turn may cause a decrease in the size and quality of the plant yield. In such cases, it is justified to use biostimulants to improve the size and quality of the obtained crops, with no negative impact on the natural environment. Therefore, the presented work analyzed the effect of the Asahi SL biostimulant on the efficiency of the photosynthetic apparatus of Phaseolus vulgaris L. bean. Field research was carried out in 2013 and 2014, for two varieties of beans commonly grown in Poland and processed by the food industry, Aura – white seeds and Toska – red seeds. In the growing seasons two measurements of photosynthetic activity of the bean plant leaves (leaves from six plants from each plot) were carried out: measurement I – the week after the first use of the biostimulant; II measurement – a week after the second application of the biostimulator. In the case of a single spray, the second measurement was carried out at the second stage of the plant's development. In the studies with beans, an attempt was made to assess the performance of the photosynthetic apparatus by measuring some parameters of chlorophyll fluorescence after the foliar application of the Asahi SL biostimulant. The photosynthetic activity of plants was determined by measuring the fluorescence induction of chlorophyll using a fluorimeter. The following parameters were marked in the darkroom adaptation state: Fv / Fm – maximum efficiency of the PS II phototype. Whereas, in the state of light adaptation, the following measurements were measured: DF/Fm’ – effective performance of the PS II photosystem, photochemical qP and non-chemical qN quenching of fluorescence. The results obtained from the field experiments indicate the multidirectional effect of the Asahi SL biostimulant on the photosynthetic activity of experimental plants, as evidenced by the lower values of some parameters of chlorophyll fluorescence (FC) induction as compared to the control series. In addition, it was observed that beans treated with Asahi SL solution were characterized by greater photosynthetic efficiency, as evidenced by the increase in real photochemical efficiency related to the efficiency of electron transport (DF/Fm’). However, not all the combinations showed an increase in this parameter compared to the control. In the conditions of the tests, it was found that the Aura cultivar was characterized by a better efficiency of the photosynthetic apparatus. This is evidenced, among others, by the photochemical coefficient of quenching of chlorophyll fluorescence (qP). In addition, the studies also showed that the upward trend in the qura coefficient of the Aura cultivar did not occur only after the biostimulant application for bean plants was applied twice. The identical trend was found in the Toska cultivar after spraying the plants with 0.1% Asahi SL solution twice. In the conducted experiment, a higher increase in the non-chemical quenching index was observed in Toska cultivars in comparison with the Aura cultivar.

5

Effects of Physiological Integration and Phosphorus on Spread of Alternanthera philoxeroides from Soil to Chromium-Contaminated Aquatic Habitats

Xu L., Wu X.

Polish Journal of Ecology

|

2018

|

Vol. 66, nr 4

369--381

EN

Aquatic ecosystems are receivers for various pollutants, for instance, Chromium (Cr, one of the toxic heavy metals) and phosphorus (one of the biggest causes of water eutrophication). Such contaminants have brought serious impact on health and security of aquatic ecosystems. Physiological integration between the integrated ramets of clonal plants can increase their tolerance to environmental stress. It is hypothesized that physiological integration and phosphorus could facilitate the expansion of amphibious clonal plants from soil to Cr-polluted aquatic habitats. This study was conducted to primarily examine how physiological integration and phosphorus affected the effects of Cr on plant growth and population expansion. An amphibious clonal herbaceous plant Alternanthera philoxeroides was used to simulate the spread process by induced stolon connection or disconnection, Cr pollution and different levels of phosphorus in aquatic habitats. We found that Cr pollution deployed to apical ramets directly decreased the growth and photosynthetic parameters of the apical ramets that lacked connections to the basal ramets, but these effects could be mitigated by stolon connections. Cr pollution had no effects on these disconnected basal ramets, but the transmission of Cr from the apical parts via connected stolons negatively affected the growth of the basal ramets. Increasing the phosphorus not only increased the growth but also decreased the levels of Cr that accumulated in the plant tissues and the bioactivity of Cr. These results indicated that increasing the phosphorus could benefit the population expansion and establishment of A. philoxeroides through physiological integration from terrestrial to Cr-polluted aquatic habitats.

6

Photosynthetic apparatus efficiency of Sida hermaphrodita cultivated on heavy metals contaminated arable land under various fertilization regimes

Rusinowski S., Krzyżak J., Pogrzeba M.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 1

130--145

EN

Contaminated and marginal lands are favourable place for biomass feedstock establishment, especially due to European Union directive 2009/28/EC. This strategy not only cover local demand for energy and heat but also can be valuable in those land phytomanagment. The second-generation perennial energy crop species are the most feasible for such purpose. We studied the impact of two different fertilizer treatments on plant physiological parameters associated with photosynthesis, heavy metals (HMs) and primary macronutrients accumulation in Sida hermaphrodita cultivated on HMs contaminated soil under field conditions. NPK fertilized plants showed the highest values of photosynthetic parameters at the beginning of growing season when compared to control and microbial inoculated plants. However, at the end of the growing season inoculated and control plants showed better photosynthetic performance than NPK treated. NPK fertilizer caused higher Cd and Zn shoot concentrations while microbial inoculation caused higher K and the lowest N and P concentrations in shoot. Due to Cd, Pb and Zn concentrations in plants which should not result in alleviation of photosynthetic apparatus efficiency and biomass production it could be summarize that Sida hermaphrodita is a suitable plant for cultivation on land contaminated with HMs under different fertilization regimes.

PL

Tereny zanieczyszczone i odłogowane stanowią opcję dla uprawy roślin na cele energetyczne, szczególnie jeśli weźmie się pod uwagę rozporządzenia dyrektywy Unii Europejskiej w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (2009/28/EC). Spełnienie jej wymogów może być po części zrealizowane poprzez uprawę roślin energetycznych drugiej generacji. Zastosowanie takiego podejścia pozwoli nie tylko pokryć lokalne zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii, ale także wspomóc zarządzanie terenami nieprzydatnymi w produkcji roślin na cele żywnościowe oraz paszowe. W przedstawionej pracy badano wpływ zastosowania zróżnicowanego nawożenia na parametry fizjologiczne ślazowca pensylwańskiego uprawianego na glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Rośliny nawożone standardowymi nawozami mineralnymi charakteryzowały się wyższymi wartościami parametrów fizjologicznych na początku sezonu wegetacyjnego, podczas gdy na końcu sezonu wegetacyjnego wyższe wartości stwierdzono dla roślin w wariancie kontrolnym i szczepionką mikrobiologiczną. Nawożenie mineralne spowodowało wyższe zawartości Cd i Zn w roślinach, podczas gdy rośliny traktowane szczepionką mikrobiologiczną miały wyższe zawartości K oraz najniższe zawartości N i P w częściach nadziemnych. Stwierdzone zawartości Pb, Cd i Zn w częściach nadziemnych ślazowca pensylwańskiego nie powinny mieć negatywnego wpływu na stan aparatu fotosyntetycznego i wydajność produkcji biomasy. W związku z tym roślina ta może być przydatna w produkcji biomasy na cele energetyczne na ternach zanieczyszczonych.

7

Fotosynteza – gigantyczna wytwórnia celulozy

Wandelt P.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 7

389--397

PL

Naszą Ziemię nie od rzeczy nazywamy Zieloną Planetą, gdyż porastają ją zielone rośliny, a przede wszystkim lasy, choć morza i oceany też kipią życiem w tym względzie, czego gołym okiem z brzegu nie widzimy, chyba że jest to rzęsa wodna, ale to pływająca roślina. Zwłaszcza teraz na wiosnę zieleń u nas wybuchła i mieni się wszystkimi odcieniami, włącznie z łanami zbóż, a takiej świeżej, żywej zieleni prawie nie ma już latem, stąd się nią zachwycamy, a przed nami Zielone Świątki. Aż się chce zaśpiewać „Zielono mi”.

EN

Photosynthesis on the Earth is disscused as the only origin of life and spectacular biodiversity on our planet. It is perfect factory of huge amounts of biomass, including cellulose. Pulp and paper industry is minor consumer of wood, using only 0.2–0.3% of annual growth of cellulose.

8

Co o fotosyntezie i bioróżnorodności na Ziemi mówią specjaliści

Wandelt P.

Przegląd Papierniczy

|

2015

|

R. 71, nr 7

375--378

PL

Mało kto zdaje sobie sprawę, jak wielką rolę w naszej egzystencji odgrywają rośliny. To właśnie one dały życie na naszej planecie. Stworzyły atmosferę, stymulowały ewolucję. Dzięki nim istnieją zwierzęta i ludzie. Ta fundamentalna prawda jakoś nie trafia do świadomości dzisiejszego cywilizowanego człowieka, czującego się panem i władcą tego świata. A przecież, jak napisałem w artykule o fotosyntezie (str. 389), materia organiczna, a wraz z nią życie, mogła powstać z nieorganicznej tylko na drodze fotosyntezy, pod wpływem światła słonecznego.

9

Wpływ światła o zmodyfikowanym widmie na intensywność fotosyntezy

Kocurek M., Pilarski J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2015

|

Z. 268

107--116

PL

W ostatnich latach dynamicznie rozwija się zastosowanie lamp LED, zbudowanych z diod emitujących wąskie zakresy widmo-we. Jedną z podstawowych zalet tej technologii jest możliwość komponowania składu spektralnego z diod o różnej barwie. Wiadomo, że poszcze-gólne gatunki roślin w toku ewolucji przystosowały się do warunków siedliskowych różniących się składem spektralnym światła. Niewiele jest jednak informacji na temat lamp, które można skomponować z dostępnych w handlu diod LED i dopasowanych do konkretnych gatunków roślin. Do eksperymentów wybrano kluzję (Clusia multiflora), pelargonię (Pelargonium zonale) oraz koleusa (Coleus blumei). Badania rozpoczęto od oceny właściwości optycznych szeregu gatunków roślin. Na tej podstawie określono wymagania świetlne i dopasowano skład spektralny lampy. Do oceny gotowych widm wykorzystano analizator gazowy typu Irga oraz fluorymetr umożliwiający zmianę składu barwowego światła aktynicznego. Dla każdego gatunku rośliny uzyskano specyficzne widmo spektralne charakteryzujące się najwyższą wydajnością fotosyntezy.

EN

In recent years, the use of LED lamps built with diodes emitting narrow spectral range, rapidly grows. One of the main advantages of this technology is the ability to compose lamps of new spectral composition with LEDs of different colors. It is known that various species of plants during evolution adapted themselves to the habitat of differing spectral composition of the light. However, there is little information on the light sources which can be composed with commercially available LEDs and fitted to specific plant species. The experiments were carried out on Clusia multiflora, Pelargonium zonale and Coleus blumei. The study began by assessing the optical properties of a number of plant species. On this basis the light requirements were specified and used to match the spectral illumination. The spectra ware tested using an IRGA gas analyzer and multicolor actinic light fluorometer. Specific spectrum characterized with the highest yield of photosynthesis for each plant species were composed.

10

Wpływ doświetlania lampami sodowymi i LED na aktywność fotosyntetyczną, wzrost oraz plonowanie roślin

Klamkowski K., Treder W., Masny A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2015

|

Z. 268

73--82

PL

Rośliny truskawki (odmiany „Elsanta” „Grandarosa”) uprawiane w szklarni w okresie zimowo-wiosennym (luty-maj) doświetlano przy pomocy lamp sodowych lub LED (diody emitujące światło czerwone, niebieskie oraz w zakresie bliskiej podczerwieni). Kombinację kontrolną stanowiły rośliny rosnące w warunkach naturalnego światła. Prowadzono pomiary intensywności wymiany gazowej oraz natężenia zielonej barwy liści (względna zawartość chlorofilu). Określono plonowanie roślin, a po zakończeniu doświadczenia wykonano analizę budowy morfologicznej roślin, mierząc masę i powierzchnię liści, masę korzeni oraz średnicę korony. Stwierdzono zróżnicowaną reakcję ocenianych odmian na doświetlanie. Zastosowane światło LED spowodowało zwiększenie natężenia fotosyntezy roślin odmiany „Grandarosa”. Rośliny te charakteryzowały się także intensywniejszym wzrostem i większym plonowaniem w porównaniu do roślin niedoświetlanych. W przypadku odmiany „Elsanta” przebieg procesów fizjologicznych, wzrost i plonowanie roślin nie były uzależnione od zastosowanego doświetlania.

EN

The objective of the study was to evaluate the physiological response and growth of strawberry plants grown under different light treat-ment. During cultivation period (February-May), the plants (two cultivars: ‘Elsanta’, ‘Grandarosa’) received supplemental artificial lighting provided by standard high-pressure sodium lamps or high-power solid-state lighting modules with red, blue and far red LEDs. Quantum irradiance in the both combinations was maintained at the same level. The third group of plants (control combination) was grown under the natural light (without sup-plemental lighting). The following measurements were taken: photosynthetic rate, leaf greenness index (relative chlorophyll content), fruit yield and the most important morphological parameters (fresh weight of plant organs, leaf surface area, crown diameter). The results showed that supplemental illumi-nation using LED light source affected photosynthesis (higher rates), growth (higher foliage weight and area) and productivity of ‘Grandarosa’ straw-berry plants. On the opposite, no significant effect of supplemental artificial lighting on performance of ‘Elsanta’ plants was recorded. The obtained results showed that LED lamps could be used in greenhouse lighting systems. However, much work still has to be done to optimize lighting spectrum of LED modules for the cultivation of the specific crop species and cultivars.

11

Morphological, anatomical and physiological leaf trait plasticity of Sesleria nitida (Poaceae) in open vs shaded conditions

Puglielli G., Crescente M. F., Frattaroli A. R., Gratani L.

Polish Journal of Ecology

|

2015

|

Vol. 63, nr 1

10--22

EN

An expression of plants response to light availability is their shade tolerance which refers to the capacity of a given plant to tolerate low light levels. Survival in a shaded environment can determine phenotypic consequences at morphological and/or physiological levels and such changes may be crucial to survive in heterogeneous and variable conditions. However, the potential plastic response of a given plant trait may be large but the observed plasticity may be lowered by resource limitations or environmental stress factors. In this context, the aim of this research was to analyze morphological, anatomical and physiological leaf traits variations of Sesleria nitida Ten. growing in different light conditions. In particular, plants growing in open (PO) and shade (PU) conditions were analyzed. The results show a 35% higher specific leaf area (SLA) in PU than in PO due to a 94% larger leaf area (LA). The higher height and width of the central and the major lateral vascular bundle in PO than in PU contribute to a higher net photosynthesis (PN) in sun than in shade conditions. Moreover, the 33% higher ratio between respiration (RD) and PN (RD/PN) in PU than in PO highlights the greater proportion of the carbon consumed by RD in the shade population requiring a greater metabolic effort for growth and maintenance. S. nitida in the shaded environment might be favored by the soil pH being a neutro-basophilous species and the larger soil water content (SWC) and mineral content contributing to maintain a positive carbon balance in this limiting condition. The plasticity analysis for open vs. the understory plants (mean plasticity index = 0.32) highlights the leaf trait variations useful to maintain a positive carbon balance where light availability is the main limiting factor. Knowledge of the capacity of S. nitida to first colonize and then modify its phenotype in response to the shade condition can contribute to a better understanding of its ecology.

12

Energia z fotosyntezy

Górecka M., Białasek M.

Energetyka Cieplna i Zawodowa

|

2015

|

Nr 3

95--98

PL

W poszukiwaniu ekologicznych źródeł energii naukowcy coraz intensywniej zwracają się ku fotosyntezie. Dzięki niej, być może za kilka lat, będzie możliwe pozyskiwanie energii, które nie będzie wiązało się z emisją do środowiska toksycznych związków, a zależeć będzie jedynie od dostępności światła, wody i dwutlenku węgla.

13

Dotykowy panel sterowniczy TFT do systemu oświetleniowego wspomagającego rozwój roślin

Cegielski T.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2014

|

nr 3

50--53

PL

W artykule przedstawiono panel sterowniczy z ekranem dotykowym. Przeznaczony jest on do sterowania systemów wspomagających rozwój roślin. Umożliwia on kształtowanie emisji światła zarówno w czasie, przestrzeni i w widmie. Pozwala na odtwarzanie uprzednio przygotowanych programów odpowiednich dla różnych gatunków i faz rozwoju roślin. Dzięki niemu system w którym ten panel jest stosowany jest ergonomicznym i elastycznym narzędziem dla rolników i fizjologów roślin.

EN

TFT Human Machine Interface with touchscreen is presented. It is designed to work in plant grow light system. It allows forming the light emission in time, space and spectrum. It can replay different prepared programs for various species and stages of plant growth. Thanks to it a system in which the panel is applied is ergonomic and flexible tool for farmers and plant physiologists.

14

The role of CO2 in the Earth’s ecosystem and the possibility of controlling flows between subsystems

Pawłowski A., Cao Y.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

5--19

EN

This article describes CO2 flows in the Earth’s ecosystem. It also describes how CO2 is made use of in various market sectors – as a raw material in the synthesis of plastics and fuels, during extraction in the food and perfume industries, for the transfer of heat in heating and refrigeration systems, and in the breeding of genetically modified algae for the production of biofuels. Additionally, the article explores the possibility of reducing atmospheric CO2 concentrations and the anthropogenic modification of natural flows between the various subsystems in the Earth’s ecosystem.

PL

W artykule scharakteryzowano przepływy CO2 w ekosystemie Ziemi. Omówiono zastosowania CO2 w różnych sektorach gospodarki: jako surowca do syntezy tworzyw i paliw, do ekstrakcji w przemyśle spożywczym i perfumeryjnym, do przenoszenia ciepła i chłodu w ciepłownictwie i chłodnictwie oraz do hodowli genetycznie zmodyfikowanych alg służących do produkcji biopaliw. Wskazano także na możliwości redukcji stężenia CO2 w atmosferze poprzez antropogeniczną modyfikację naturalnych przepływów pomiędzy podsystemami w ekosystemie Ziemi.

15

Reakcja aparatu fotosyntetycznego fasoli szparagowej na nadmiar kobaltu w podłożu

Furmańczuk A.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

207--213

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu nadmiaru kobaltu w podłożu na te parametry aparatu fotosyntetycznego fasoli szparagowej odmiany Dakota, które w fizjologii stresu przyjmowane są jako miara stresu abiotycznego. Uprawę fasoli przeprowadzono w kulturach wazonowych, w fitotronie. Kobalt zastosowano w formie Co(NO3)2 • 6H2O w stężeniach 20, 40, 60 i 80 mg • kg–1 gleby o pH 6,7. W początkowej fazie kwitnienia roślin wykonano pomiary przewodności szparkowej, intensywności fotosyntezy netto oraz kinetyki indukcji fluorescencji chlorofilu a w liściach będących w stacjonarnej (końcowej) fazie wzrostu. Następnie w liściach tych oznaczono zawartość chlorofilu. Wyniki badań wykazały, że kobalt w zastosowanych w doświadczeniu stężeniach obniża zawartość chlorofilu w stopniu większym chlorofilu a niż b. Ponadto, zmniejsza przewodność szparkową dla gazów, sprawność fotochemiczną PSII (Fv/Fm) i efektywność kompleksu wydzielania tlenu (Fv/F0). Obniża także intensywność fotosyntezy netto oraz istotnie redukuje zarówno plon biologiczny, jak i użytkowy fasoli. Kierunek zmian wszystkich oznaczanych parametrów aparatu fotosyntetycznego oraz redukcja plonu wskazywały, że kobalt w zastosowanych stężeniach jest czynnikiem stresogennym dla roślin fasoli szparagowej odmiany Dakota.

EN

The aim of the study was to examine the effect of cobalt excess in the substrate on these parameters of the photosynthetic apparatus of string-bean cv. Dakota which are assumed to be a measure of abiotic stress in stress physiology. String-bean was grown in pot cultures in a greenhouse. Cobalt was applied as Co(NO3)2 • 6H2O in concentrations of 20, 40, 60 and 80 mg • kg–1 of soil of pH 6.7. At the initial stage of plant blooming stomatal conductance was measured as well as net photosynthesis intensity and kinetics of induction of chlorophyll a fluorescence in leaves at the stationary (final) stage of growth. Then the content of chlorophyll in leaves was determined. Results of the study showed that cobalt concentrations used in the experiment decreased the content of chlorophyll b more than that of chlorophyll a. It reduced stomatal conductance of gases, photochemical efficiency PSII (Fv/Fm) and the efficiency of oxygen evolution complex (Fv/F0). It also decreased net photosynthesis intensity and reduced significantly both the biological and usable crop of string-bean. The direction of changes in all the parameters of the photosynthetic apparatus and crop reduction suggested that used in the applied concentrations cobalt is a stress-generating factor for string-bean cv. Dakota.

16

Effect of tropospheric ozone on photosynthetic activity of ozone-resistant and ozone-sensitive test plants (Nicotiana tabacum L., Phaseolus vulgaris L.) in ambient air conditions

Borowiak K.

Polish Journal of Ecology

|

2013

|

Vol. 61, nr 4

693--703

EN

Ozone-sensitive and -resistant tobacco plants and an ozone-sensitive bean were employed in this experiment. Plants were exposed at two different sites varying in ozone level, within Poznań city and in a remote forestry area. Net photosynthetic rate (PN), stomatal conductance (gs) and intercellular CO2 concentration (Ci) were measured every 7th day until the 28th day of the experiment. The ozone concentrations were higher at the forest site (called here the high ozone site) than in the city (low ozone site). Mean hour ozone concentrations at forest site varied between 34.2–45.5 ppb and 30.2–39.2 ppb, while cumulative ozone concentrations (AOT 40) were 2032 ppb h-1 and 611, respectively. The aim of the study was to compare the results of exposed ozone-sensitive and resistant test plants according to the potential effect of tropospheric ozone on natural vegetation. The experiment revealed the variability between exposure sites and plant species, as well as changes of photosynthetic parameters during the whole experimental season. Common bean assimilation parameters revealed the best correlation with the tropospheric ozone level. Tobacco test plants – ozone-sensitive and -resistant – varied in response to stress factors. There were no statistical differences between exposure sites and plant response. However, both ozone-sensitive and -resistant tobacco plants revealed lower levels of PN at the low ozone site, while ozone-sensitive bean revealed the opposite relation. Moreover, plants revealed gas exchange relations which were not previously observed in fumigation experiments (such as small differences in Ci levels of tobacco plant in the first three weeks). This might be a result of relatively low levels of tropospheric ozone during the experimental period. Hence, it is suggested to continue ambient air investigations to confirm or reject the results of this experiment.

17

4kanałowy moduł LED do systemu wspomagającego rozwój roślin

Cegielski T.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2013

|

nr 1

29--33

PL

W artykule przedstawiono moduł oświetleniowy z 24 diodami elektroluminescencyjnymi sterowanymi w 4 niezależnych kanałach. Przeznaczony jest on do pracy w systemach wspomagających rozwój roślin. Jego modułowa konstrukcja oraz elastyczność w doborze elementów umożliwia dopasowanie go do wymagań wielu gatunków i odmian roślin w różnych fazach rozwoju. Moduły mogą pracować w rozbudowanych systemach jak również samodzielnie po uprzednim zaprogramowaniu. Jako przykład zastosowania zaprezentowano projekt modernizacji fitotronu do badań fizjologii roślin.

EN

24 LEDs module with 4 independent controlled channels is presented. It can be used in plant grow lighting system. Its modular design and flexibility in the choice of components allows module to be adjusted to the requirements of many species and varieties of plants in various stages of growth. The modules can operate in complex systems and after preprogramming independently as well. As an example, plant growth room modernization project is presented.

18

Wybrane metody oszczędzania i wytwarzania energii w przemyśle chemicznym

Wasilewski J, Zimoch J.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 6

528--539

PL

Przedstawiono problemy następstw emisji CO2 i koszty jej ograniczania oraz wykorzystania jako surowca do syntez. Modernizacja technologii wielkotonażowych, pozyskiwanie bioalkoholi na drodze fermentacji celulozy oraz fotosynteza z wykorzystaniem alg do uzyskania bioetanolu, oleju algowego i biodiesla, to obiecujące możliwości pozyskania nośników energii w przyszłości.

EN

The problems connected with CO2 emissions as well as the costs of CO2 abatement and the use as a feed for synthesis processes were presented. Modernisation of commercial processes, production of bio-alcohols through fermentation of cellulose, and photo-synthesis with the use of algae to produce bio-ethanol, algal oil and bio-diesel, these are promising options for the future energy carriers manufacturing methods.

19

Zastosowanie półprzewodnikowych źródeł światła w doświetlaniu sadzonek wybranych gatunków roślin

Puternicki A., Lisak E., Treder W., Treder J., Klamkowski K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2012

|

Z. 256

191-209

PL

W artykule podano wyniki analizy możliwości zastosowania półprzewodnikowych źródeł światła (LED) w doświetlaniu wybranych gatunków sadzonek roślin. Przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu doświetlania upraw szklarniowych światłem sztucznym z uwzględnieniem aspektów fotosyntetycznych i fotomorfogenetycznych. Scharakteryzowano badania przeprowadzone w Instytucie Elektrotechniki i Instytucie Ogrodnictwa. Do badań wykorzystano opracowany model oprawy LED o widmie w zakresie światła niebieskiego, czerwonego oraz promieniowania bliskiej podczerwieni. Artykuł zawiera opis tej oprawy wraz z przedstawieniem jej podstawowych parametrów fotometrycznych i elektrycznych. W czterotygodniowym eksperymencie badawczym wykazano, że zastosowanie tej oprawy do doświetlania sadzonek roślin może prowadzić do wymiernego zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych w porównaniu z obecnie stosowanymi w tym zakresie lampami sodowymi.

EN

The article analyzes the applicability of semiconductor light sources (LED) for illumination of selected plant seedlings. Few chosen problems of supplementary artificial light illumination of greenhouse spices including photosynthetic andmphotomorphogenetic aspects were presented. The studies were performed in Electrotechnical Institute and Horticulture Institute. They were based on the application of LED lamp model of blue, red as well as infrared spectrum. The basic photometric and electical data of the lamp were stated. The four weeks research experiment proved the measurable reduction of operating costs of proposed LED application In comparison with currently used for this purposes HPS lamps.

20

Wpływ rodzaju źródła światła na wybrane parametry fizjologiczne roślin pomidora

Gajc-Wolska J., Kowalczyk K., Bujalski D., Marcinkowska M., Hemka L.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2012

|

Z. 256

67-74

PL

Badano wpływ rodzaju źródła światła na wybrane parametry fizjologiczne roślin pomidora. Do badań wzięto dwie odmiany pomidora szklarniowego: Starbuck F1 - wielkoowocowa i Admiro F1 - średnioowocowa. Doświadczenie prowadzono w kamerach fitotronowych. Jedna kamera fitotronowa była wyposażona w lampy metalohalogenkowe (MH) o rozkładzie emisji zoptymalizowanym do procesu fotosyntezy, druga kamera wyposażona była w wysokoprężne lampy sodowe (WLS) standardowe wyposażenie kamery fitotronowej. Badano parametry wymiany gazowej roślin i zawartość chlorofilu w liściach oraz zawartość suchej masy liści pomidora. Rośliny naświetlane lampami WLS charakteryzowały się wyższą intensywnością fotosyntezy niż naświetlane lampami MH. Wskaźniki wymiany gazowej roślin takie jak intensywność transpiracji, przewodność szparkowa i wydajność kwantowa były wyższe u roślin naświetlanych lampami MH niż WLS. Naświetlanie lampami MH wpłynęło na większą kumulację chlorofilu w liściach pomidora. Istotnie więcej suchej masy miały liście pomidora spod lamp WLS niż lamp MH.

EN

The effect of the type of light source on selected physiological parameters of tomato plants. For the study there was taken two cultivars of greenhouse tomato: 'Admiro' F1 - mediumsized fruit and 'Starbuck' F1 - large size fruit. The experiment was conducted in two phytotron growth chambers. One of them was equipped with metal-halide lamps (MH) which the distribution of emissions was optimized for photosynthesis, a second one was equipped with a sodium lamps (HPS) as standard equipment of phytotron chamber. Gas exchange parameters of plants and chlorophyll and dry matter content in tomato leaves were studied. HPS lamps lighted plants were characterized by a higher rate of photosynthesis than MH lamps lighted. Indicators of plant gas exchange such as the intensity of transpiration, stomatal conductance and quantum yield were high er in plants exposed on MH light than under HPS lamps. MH lamps irradiation resulted in a greater accumulation of chlorophyll in the leaves of tomato. Significantly more dry matter was in tomato leaves under HPS lamps than under MH.