Optimization of the modes of pre-sowing electrical stimulation of winter rape seeds based on the study of the intensity of single photon emission by them

• Autorzy: Kovalyshyn, Stepan , Ptashnyk, Vadym , Nester, Bohdan , Kielbasa, Pawel , Ovcharuk, Oleh , Kovalyshyn, Oleg , Tkach, Oleg , Biliuk, Mykola , Shubenko, Vladyslav

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja metod przedsiewnej stymulacji elektrycznej nasion rzepaku ozimego na podstawie intensywności emisji pojedynczego fotonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results that can be a prerequisite for the introduction of a pre-sowing electrotreatment of winter rape seeds into the production process. The results of photon emission by rape seeds after electrical stimulation are highly correlated with the data obtained during determination of its sowing qualities and field germination. Absorption and transformation of the energy of the external electric field during the electrostimulation of winter rape seeds occurs non-linearly. It was established that the main transformations take place during the first 15 s, regardless of the electric field intensity. Relaxation processes were revealed, which become dominant after 15 s of electrical stimulation. The pre-sowing electrical stimulation improved the sowing properties of winter rapeseed. The highest values of germination energy and laboratory germination (87% and 96%), which exceeded the control by 9% and 8%, were obtained under the treatment mode E=2 kV⸱cm-1 , t=30 s. Pre-sowing electrostimulation of winter rape seeds at optimal conditions helps to increase its field germination. Under the treatment mode E=2 kV⸱cm-1 , t=30 s was 90%, and with E=3 kV⸱cm-1 , t=30 s - 83% versus 79.7% in the control.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia wyniki, które mogą stanowić przesłankę wprowadzenia przedsiewnego zabiegu elektrycznego nasion rzepaku ozimego w procesie produkcji. Wyniki emisji fotonu przez nasiona rzepaku po elektrycznej stymulacji są powiązane mocno z danymi otrzymanymi podczas określania ich właściwości siewnych oraz kiełkowania. Absorpcja oraz transformacja energii zewnętrznego pola elektrycznego podczas elektrostymulacji nasion rzepaku ozimego występuje nieliniowo. Stwierdzono, że główne transformacje mają miejsce w pierwszych 15 sekundach bez względu na intensywność pola elektrycznego. Odkryto procesy relaksacyjne, które stały się dominujące po 15 sekundach stymulacji elektrycznej. Przedsiewna stymulacja elektryczna poprawiła właściwości siewne rzepaku ozimego. Najwyższe wartości energii kiełkowania i kiełkowania laboratoryjnego (87% i 96%) co przekroczyło próbę o 9% i 8%, uzyskano w trybie zabiegu E = 2 kV⸱cm-1 , t = 30 s. Elektrostymulacja przedsiewna nasion rzepaku ozimego przy optymalnych warunkach pomaga zwiększyć kiełkowanie na polu. W trybie zabiegu E = kV⸱cm-1 , t = 30 s wynosiło 90%, a przy E = 3 kV⸱cm-1 , t = 30 s - 83% versus 79.7% w próbie.

Słowa kluczowe

PL

rzepak ozimy; nasiona; foton; stymulacja elektryczna; optymalizacja; właściwości siewne

EN

winter rape; seeds; photon; electrical stimulation; optimal modes; sowing properties

• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 28, No. 1
• Strony: 9--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kovalyshyn, Stepan

• Lviv National Environmental University, St. Volodymyr Velykyi, 1, Dubliany, Lviv district, Lviv region, Ukraine,

autor

Ptashnyk, Vadym

• Lviv National Environmental University, St. Volodymyr Velykyi, 1, Dubliany, Lviv district, Lviv region, Ukraine,

autor

Nester, Bohdan

• Lviv National Environmental University, St. Volodymyr Velykyi, 1, Dubliany, Lviv district, Lviv region, Ukraine,

autor

Kielbasa, Pawel

• University of Agriculture in Kraków, Al. Mickiewicz, 21, 31-120, Kraków, Poland,

autor

Ovcharuk, Oleh

• Agrobiological Faculty, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 15 Heroyiv oborony str., 03-041 Kyiv, Ukraine,

autor

Kovalyshyn, Oleg

• Lviv National Environmental University, St. Volodymyr Velykyi, 1, Dubliany, Lviv district, Lviv region, Ukraine,

autor

Tkach, Oleg

• Faculty of Engineering and Technology, Higher Educational Institution “Podillia State University”, 32-300 Kamianets-Podilskyi, Ukraine,

autor

Biliuk, Mykola

• Ukrainian University in Europe - Foundation, Balicka 116, 30-149 Kraków, Poland,
• Innovative Program of Strategic Development of the University, European Social Fund, University of of Agriculture in Krakow, 30-149 Krakow, Poland

autor

Shubenko, Vladyslav

• Department of Mechanics and Agroecosystems Engineering, Polissia National University, 10-008 Zhytomyr, Ukraine,

Bibliografia

• Aladjadjiyan, A. (2010). Influence of stationary magnetic field on lentil seeds. International Agrophysics. 24(3), 321-324.
• Ćwintal, M., Dziwulska-Hunek, A. and Wilczek, M. (2010). Laserstimulation effect of seeds on quality of alfalfa. International Agrophysics. 24(1), 15-19.
• Dziwulska-Hunek, A., Kornarzyński, K., Matwijczuk, A., Pietruszewski, S.and Szot, B. (2009). Effect of laser and variable magnetic field simulation on amaranth seeds germination. International Agrophysics. 23(3), 229-235.
• Hernandez, A.C., Dominguez, P.A., Cruz, O.A., Ivanov, R., Carballo, C.A. and Zepeda, B.R. (2010). Laser in agriculture. International Agrophysics. 24(4), 407-422.
• Hernandez-Aguilar, C., Dominguez, A., Cruz-Orea, A., Ivanov, R., Carballo-Carballo, A., ZepedaBautista, R. and Galindo, L. (2009). Laser irradiation effects on field performance of maize seed genotypes. International Agrophysics. 23(4), 327-332.
• Iqbal, M., Haq, Z.U., Jamil, Y. and Ahmad, M.R. (2012). Effect of presowing magnetic treatment on properties of pea. International Agrophysics. 26(1), 25-31.
• Kiełbasa, P., Dróżdż, T., Nawara, P. and Dróżdż, M. (2017). Wykorzystanie emisji biofotonów do parametryzacji jakościowej produktów spożywczych. Przegląd Elektrotechniczny. 93(1), 153-156.
• Lynikiene, S., Pozeliene, A. and Rutkauskas, G. (2006). Influence of corona discharge field on seed viability and dynamics of germination. International Agrophysics. 20(3), 195-200.
• Mahajan, T. and Pandey, O. (2014). Effect of electric field (at different temperatures) on germination of chickpea seed. African Journal of Biotechnology. 13(1), 61-67.
• Marks, N. and Szecowka, P. (2010). Impact of variable magnetic field stimulation on growth of aboveground parts of potato plants. International Agrophysics. 24(2), 165-170.
• Martínez, E., Carbonell, M., Flórez, M., Amaya, J. and Maqueda, R. (2009). Germination of tomato seeds (Lycopersicon esculentum L.) under magnetic field. International Agrophysics. 23(1), 44-50.
• Matwijczuk, A., Kornarzyński, K. and Pietruszewski, S. (2012). International Agrophysics. 26(3), 271-278.
• Mierzwa-Hersztek, M. et.al. (2019). Assessment of soil quality after biochar application based on enzymatic activity and microbial composition. International Agrophysics. 33, 331-336.
• Muszyński, S. and Gładyszewska, B. (2008). Representation of He-Ne laser irradiation effect on radish seeds with selected germination indices. International Agrophysics. 22(2), 151-157.
• Oziembłowski, M., Dróżdż, M, Kiełbasa, P., Dróżdż, T., Gąsiorski, A., Nawara, P. and Tabor, S. (2017). Ultra słaba luminescencja (USL) jako potencjalna metoda oceny jakości żywności tradycyjnej. Przegląd Elektrotechniczny. 93(12), 131-135.
• Pietruszewski, S. and Kania, K. (2010). Effect of magnetic field on germination and yield of wheat. International Agrophysics. 24(3), 297-302.
• Pietruszewski, S. and Wójcik, S. (2000). Effect of magnetic field on yield and chemical composition of sugar beet root. International Agrophysics. 14(1), 89-92.
• Pietruszewski, S., Kornarzyński, K. and Łacek, R. (2001). Germination of wheat grain in an alternating magnetic field. International Agrophysics. 15(4), 269-271.
• Podleśna, A., Gładyszewska, B., Podleśny, J. and Zgrajka, W. (2015). Changes in the germination process and growth of pea in effect of laser seed irradiation. International Agrophysics. 29(4), 485-492.
• Podleśny, J. (2002). Effect of laser irradiation on the biochemical changes in seeds and the accumulation of dry matter in the faba bean. International Agrophysics. 16(3), 209-213.
• Podleśny, J. and Podleśna, A. (2004). Morphological changes and yield of selected species of leguminous plants under the influence of seed treatment with laser light. International Agrophysics. 18(3), 253-260.
• Podleśny, J., Pietruszewski, S. and Podleśna, A. (2004). Efficiency of the magnetic treatment of broad bean seeds cultivated under experimental plot conditions. International Agrophysics. 18(1), 65-71.
• Podleśny, J., Pietruszewski, S.and Podleśna, A. (2005). Influence of magnetic stimulation of seeds on the formation of morphological features and yielding of the pea. International Agrophysics. 19(1), 61-68.
• Podleśny, J., Misiak, L. and Koper, R. (2001). Concentration of free radicals in faba bean seeds after the pre-sowing treatment of the seeds with laser light. International Agrophysics. 15(3), 185-189.
• Podleśny, J., Misiak, L., Podleśna, A. and Pietruszewski, S. (2005). Concentration of free radicals in pea seeds after pre-sowing treatment with magnetic field. International Agrophysics. 19(3), 243-249.
• Rochalska, M. and Grabowska, K. (2007). Influence of magnetic fields on the activity of enzymes: aand b-amylase and glutathione S-transferase (GST) in wheat plants. International Agrophysics. 21(2), 185-188.
• Rochalska, M., Grabowska-Topczewska, K. and Mackiewicz, A. Influence of alternating low frequency magnetic field on improvement of seed quality. (2011). International Agrophysics. 25(3), 265-269.
• Rochalska, M., Grabowska, K. and Ziarnik, A. (2009). Impact of low frequency magnetic fields on yield and quality of sugar be. International Agrophysics. 23(2), 163-174.
• Rybiński, W and Garczyński, S. (2004). Influence of laser light on leaf area and parameters of photosynthetic activity in DH lines of spring barley (Hordeum vulgare L.). International Agrophysics. 18(3), 261-267.
• Rybiński, W. (2000). Influence of laser beams on the variability of traits in spring barley. International Agrophysics. 14(2), 227-232.
• Sacała, E., Demczuk, A., Grzyś, E., Prośba-Białczyk, U. and Szajsner, H. (2012). Impact of presowing laser irradiation of seeds on sugar beet properties. International Agrophysics. 26(3), 295-300.
• Sarkis, J., Boussetta, N., Tessaro, I., Marczak, L. and Vorobiev, E. (2015). Application of pulsed electric fields and high voltage electrical discharges for oil extraction from sesame seeds. Journal of Food Engineering. 153, 20-27.
• Stašelis, A., Duchovskis, P. and Brazaityte, A. (2004). Impact of electromagnetic fields on morphogenesis and physiological indices of tomato. International Agrophysics. 18(3), 277-283.
• Sujak, A., Dziwulska-Hunek, A. and Kornarzyński, K. (2009). Compositional and nutritional values of amaranth seeds after pre-sowing He-Ne laser light and alternating magnetic field treatment. International Agrophysics. 23(1), 81-86.
• Wang, J., Song, H., Song, Z., Lu, Y., Yan Y. and Li F. (2020). Effect of positive and negative corona discharge field on vigor of millet seeds. IEEE Access 8, 50268-50275.
• Wilczek, M., Koper, R., Ćwintal, M. and Korniłłowicz-Kowalska, T. (2004). Germination capacity and the health status of red clover seeds following laser treatment. International Agrophysics. 18(3), 289-293.
• Zepeda, R., Hernandez, C., Suazo, F., Dominguez, A., Cruz, A. and Martínez, E. (2011). Physical characteristics of maize grain and tortilla exposed to electromagnetic field. International Agrophysics. 25(4), 389-393.
• Zepeda-Bautista, R., Hernández-Aguilar, C., Domínguez-Pacheco, A., Cruz-Orea, A., J.J. GodinaNava, J., and Martínez-Ortíz, E. (2010). Electromagnetic field and seed vigour of corn hybrids. International Agrophysics. 24(3), 329-332.

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2024-0002