Field experiments with Avena genetic resources – an european project (AVEQ)

In a cooperative project with fifteen partners from nine European countries, in 2008, genebank material and current commercial varieties (323 cultivated and 17 wild accessions) were evaluated for traits related to quality in human consumption, mycotoxins and cold tolerance. The work is done in 10 work packages: 1) Project management and coordination; 2) Selection and multiplication of a project working collection; 3) Field experiments and sampling seeds for quality analysis; 4) Field experiments with artificial Fusarium inoculation; 5) Fusarium and mycotoxin analysis; 6) Analysis for protein – including Avenins, fat and minerals; 7) Analysis for dietary fibre and ß-glucan; 8) Analysis for antioxidants, including Avenanthramides; 9) Analysis for cold tolerance; 10) Project documentation and internet portal. In Work package 3, “Field experiments and sampling seeds for quality analysis” were involved seven countries distributed all over Europe (Bulgaria, Estonia, France, Italy, Poland, Romania and Sweden). The activities from WP3 were coordinated by Romanian partner. Field experiments were laid out as augmented block designs with 11 standards (Argentina, Auteuil, Belinda, Evora, Genziana, Jaak, Krezus, Mina, Mures and Saul) in five replications. Plot size ranged, from 2.0m2 to 3.0m2 . The descriptors observed by all partners were: days to heading, days to maturity, crop height, lodging at immature stage, lodging at mature stage, panicle shape, occurrence of diseases, lemma colour, yield, seed weight and test weight, Harvest results (yield, seed weight, test weight, moisture) were put on line into a project information system (http://eadb.bafz.de/aveqprod/). All data will be made available with the end of the project in the European Avena Database (http://eadb.bafz.de) Acknowledgements: This project is funded by the European Commission, DG AGRI within the framework of council regulation 870/2004 and co-funded by Peter Kölln KGaA, Elmshorn, Germany, Emco spol. s. r. o., Prague, Czech Republic, and Gemeinschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e.V. (GFP), Bonn, Germany

Ocena cech morfologicznych, użytkowych i składu chemicznego obiektów owsa zgromadzonych w Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych w Radzikowie

W badaniach prowadzonych w latach 2009–2011 w Radzikowie wykonana została ocena cech morfologicznych, użytkowych i chemicznych 123 obiektów owsa A. sativa L., A. byzantina C. Koch., A. strigosa Schreb., A. abyssinica Hochst., A. fatua L., A. barbata Pott. Przedmiotem badań były stare od- miany, populacje miejscowe, linie hodowlane oraz dzikie gatun- ki owsa. Celem badań było poznanie zmienności obiektów pod względem cech morfologicznych, użytkowych i jakościowych oraz wybór form najbardziej pożądanych w hodowli. Rośliny oceniano pod względem: wschodów, liczby roślin na dwóch me- trach długości rzędu, pokroju roślin, daty wiechowania, wysoko- ści roślin, długości wiechy, typu wiechy, występujących chorób, wylegania, daty dojrzałości. Po zbiorach określono plon z polet- ka, masę tysiąca ziaren, ciężar objętościowy ziarna oraz barwę łuski. W ostatnim roku doświadczenia wykonano badania jako- ściowe ziarna. Dla 100 obiektów oznaczono zawartość: suchej masy, białka, tłuszczu, skrobi, popiołu, błonnika i β-glukanów. Trzyletnie wyniki obserwacji oraz wyniki badań składu che- micznego poddano analizie statystycznej w pakiecie statystycz- nym SAS®. Wykonano analizę wariancji, a następnie zastoso- wano metodę składowych głównych. Badane obiekty wykazały się dużym zróżnicowaniem pod względem analizowanych cech. Wybrano 15 obiektów wyróżniających się wysokim plonowa- niem, odpornością na porażenie chorobami powodowanymi przez grzyby i odpornością na wyleganie. Na podstawie składu chemicznego wskazano obiekty szczególnie przydatne do celów spożywczych i paszowych

Succession of flora communities on soilless deposit of post flotation lime on the post-mining area of sulfur mine

W latach 2010–2013 badano gatunki, które mogą spełniać rolę pionierską w sukcesji naturalnej na złożu wapna poflotacyjnego, którym zapełniono zawodnione niecki osiadania w Kopalni Siarki "Jeziórko". Oceniano również dynamikę zmian gatunkowych zachodzących w kolejnych latach badań. Badania prowadzono na dwóch doświadczeniach. Na pierwszym doświadczeniu założonym w łanie kostrzewy trzcinowej określano skład botaniczny roślin oraz ich skalę pokrycia i towarzyskości wg Braun-Blanqueta, a także przypisanie im wartości fitosocjologicznych celem określenia ich trwałości w runi oraz dynamiki zmian gatunkowych. Na drugim doświadczeniu porośniętym roślinnością zielną i drzewiastą obserwowano zmiany w składzie gatunkowym i liczebności osobników, a szczególnie te, jakie nastąpiły w następstwie pożaru badanych terenów jesienią 2006 roku. Wyniki prowadzonych badań wykazały, że w łanie kostrzewy trzcinowej porastającej wapno poflotacyjne rośnie udział traw: perzu właściwego (Agropyron repens (L.) P.B.), trzcinnika piaskowego (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.) i stokłosy miękkiej (Bromus mollis L.), a udział kupkówki pospolitej (Dactylis glomerata L.) maleje. Wzrasta również udział mleczu polnego (Sonchus arvensis L.), fiołka polnego (Viola arvensis Murr.), mniszka pospolitego (Taraxacum officinale Web.) i babki lancetowatej (Plantago lanceolata L.) oraz motylkowatych wieloletnich: koniczyny białej (Trifolium repens L.), koniczyny łąkowej (Trifolium pratense L.) i komonicy rożkowej (Lotus corniculatus L.). Na terenach podlegających sukcesji spontanicznej maleje udział trzcinnika piaskowego, kostrzewy trzcinowej i perzu właściwego na korzyść wielu gatunków roślin dwuliściennych takich jak m.in.: nawłoć kanadyjska (Solidago canadensis L.), nawłoć pospolita (Solidago virga-aurea L.) i nawłoć późna (Solidago serotina Ait.), komonica rożkowa (Lotus corniculus L.) i ostrożeń polny (Cirsium arvense (L.) Scop.). Wśród drzew dominują gatunki wierzb (Salix sp.) i topól (Populus sp.), maleje natomiast udział światłolubnych brzóz (Betula sp.), a osobniki kilku innych gatunków występują pojedynczo. Co roku wzrasta liczba taksonów roślinności zielnej i liczba osobników wśród gatunków roślinności drzewiastej. Osady ściekowe wprowadzone do bezglebowego złoża zainicjowały życie biologiczne i aktywizowały procesy glebotwórcze, które wraz z porastającą spontanicznie roślinnością wpływają na tworzenie poziomu organiczno-próchnicznego gromadzącego przyswajalne składniki pokarmowe i wodę. Odnotowano zwiększenie zawartości przyswajalnych składników pokarmowych P, K i Mg oraz materii organicznej w złożu pobranym spod roślinności porastającej obydwa doświadczenia oraz niewielkie, ale wyraźne obniżenie pH podłoża zarówno w poziomie organiczno-próchnicznym jak też głębiej, co mogło skutkować zmianami składu gatunkowego roślinności w kolejnych latach badań.In the years 2010–2013 some species which can play a pioneering role in natural succession were investigated on soilless ground of post-flotation lime cowering the post-mining area of Jeziórko sulfur mine. Dynamics of species changes occurring in successive years was also evaluated. Research was carried out in two experiments. In the first one, established on the field of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.), we defined botanical composition of plants and the scale of covering and sociability according to Braun-Blanquet procedure and also their phytosociological value in order to determine their durability in green growth and dynamics of the species changes. In the second experiment, overgrown with herbaceous and ligneous plants, further changes were observed in species composition and the number of specimen resulting from a fire in the area under investigation in autumn 2006. The results of our research showed that in the field overgrown by tall fescue, post-flotation lime increases the share of grasses: couch grass (Agropyron repens (L.) P.B.), bush grass (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.) and soft brome (Bromus mollis L.), but the share of orchard grass (Dactylis glomerata L.) decreases. Increase of the share of the following species can be also noticed: field sowthistle (Sonchus arvensis L.), field pansy (Viola arvensis Murr.), common dandelion (Taraxacum officinale Web.), narrowleaf plantain (Plantago lanceolata L.) and perennial legume i.e. white clover (Trifolium repens L.), red clover (Trifolium pratense L.) and bird's-foot-trefoil (Lotus corniculatus L.). In the area which undergoes a spontaneous succession the share of bush grass, tall fescue and couch grass undergoes reduction in favor of many species of dicot plants such as: canadian goldenrod (Solidago canadensis L.), European goldenrod (Solidago virga-aurea L.) and tall goldenrod (Solidago serotina Ait.), bird's-foot-trefoil (Lotus corniculus L.), creeping thistle (Cirsium arvense (L.) Scop.). Among trees willow (Salix sp.) and poplar (Populus sp.) species dominate and decreases the share of photophilic birch trees (Betula sp.). Some other species appear sporadically. Every year the number of taxa of herbal flora grows and the number of specimen among the species of ligneous plants. Waste sediments introduced to soilless ground initiated a biological life and activated soil-forming processes, which together with spontaneous germination of flora affected the creation of organic and humus level gathering water and available nutrients. We noted an increase of available P, K, Mg nutrients and organic matter in the ground taken from below the flora overgrowing both experimental fields and a small but distinct pH decrease both on organic and humus level and bedrock, that could have lead to specific changes of flora in successive years of the research

Resistance to Fusarium head blight caused by Fusarium culmorum and Fusarium mycotoxins content in grain of spring cereal species intended for organic farming

Celem pracy było określenie odporności na fuzariozę kłosów odmian/genotypów zbóż jarych należących do rodzajów Avena, Hordeum i Triticum oraz oznaczenie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych (deoksyniwalenolu i jego pochodnych) w ziarnie. Porażenie kłosów oraz ziarniaków odmian jęczmienia było niskie i wyniosło 7,3% oraz 8,3%, jednakże akumulacja DON w ziarnie wyniosła średnio 1,23 ppm. W przypadku owsa porażeniu ulegało 26,5% wiech. Uszkodzenie ziarniaków było niskie i wyniosło 6,0%. Owies akumulował niewielkie ilości DON w ziarnie (0,44ppm). Stwierdzono znaczne zróżnicowanie reakcji genotypów z rodzaju Triticum pod względem porażenia kłosa (1,0–34,7%), uszkodzenia ziarniaków (0,7–30,1%) oraz akumulacji deoksyniwa¬lenolu w ziarnie (0,26–6,61 ppm). Najbardziej podatne były odmiany pszenicy zwyczajnej. Obserwowano również znaczne zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe odporności pszenicy zwyczajnej, orkiszu i płaskurki. Zidentyfikowano formy odporne i średnio odporne na fuzariozę kłosów.The aim of the study was to determine Fusarium head blight resistance of spring type genotypes from the genera Triticum, Avena and Hordeum, and to determine the content of Fusarium mycotoxins (deoxynivalenol — DON and its derivatives) in grain. Head and kernel infection of barley was low and amounted 7.3% and 8.3%, respectively. However, barley accumulated 1.23 ppm of DON in grain. As for oat varieties, 26.5% of panicles showed FHB symptoms. Fusarium kernel damage was low and amounted 6.0%. Oat accumulated low amounts of DON in grain (0.44 ppm). Significant variation was found in genotypes of the genus Triticum in head infection (1.0–34.7%), kernel damage (0.7–30.1%) and accumulation of deoxynivalenol in grain (0.26–6.61 ppm). The cultivars of bread wheat were the most susceptible. There was also a significant intraspecific diversity of resistance in wheat, spelt and emmer. Fusarium head blight resistant and medium-resistant genotypes were identified

Usefulness evaluation of various species of willow (Salix sp.) for the reclamation of after- exploitation sulfur mine area

Badano przydatność wybranych gatunków i mieszańców wierzby do rekultywacji biologicznej terenów poeksploatacyjnych Kopalni Siarki „Jeziórko”, pokrytych wapnem poflotacyjnym i użyźnionych osadami ścieków komunalnych. Stwierdzono, że w stosunku do posadzonych, najwięcej przetrwało roślin wierzby wiciowej, wierzby IBL-3 i wierzby wawrzynkowej, mniej osobników wierzby trójpręcikowej, IBL-8 i wierzby Smitha, a najmniej wierzby IBL-7, wierzby sadłowickiej, wierzby Lipińskiego i wierzby ostrolistnej. Najbujniejszym wzrostem charakteryzowały się wierzby: wawrzynkowa, Lipińskiego, IBL-8 i trójpręcikowa. Oceniając przeżywalność i wzrost jako cechy określające przydatność do rekultywacji bezglebowego wapiennego podłoża, najbardziej wskazana na te tereny wydaje się wierzba wiciowa, następnie wierzba wawrzynkowa, wierzba trójpręcikowa i wierzba IBL-8. Wprowadzenie wierzb jako roślin rekultywacyjnych korzystnie wpłynęło na kształtowanie się chemicznych właściwości wapna poflotacyjnego.Usefulness of selected willow species and hybrids for biological reclamation of Sulfur Mine “Jeziórko” after-exploitation area, covered by post-flotation lime and enriched with sewage sediments was investigated. It was found that amongst planted species, the greatest number of Salix viminalis L., Salix x sp. (IBL-3) and Salix daphnoides Vill. plants, smaller numbers of Salix amygdalina L., Salix × erdingerii J.Kern. (IBL-8) and Salix × smithiana Willd. plants and the least number of Salix × sp. (IBL-7), Salix × smythiana var. kübleri, Salix x erdingerii J. Kern. and Salix acutifolia Willd. species survived. The most exuberant growth was shown by: Salix daphnoides Vill., Salix × erdingerii J.Kern., Salix × erdingerii J. Kern. (IBL-8) and Salix amygdalina L. Taking into account the ability to survive and the growth exuberance as the features determining the usefulness for the reclamation of soilless limestone subsoil, Salix viminalis L., followed by Salix daphnoides Vill., Salix amygdalina L. and Salix × erdingerii J. Kern. (IBL-8) seem to be the most preferable for this area. Implementation of willow species as reclamation plants advantageously affected the formation of post- flotation lime chemical properties

Evaluation of the suitability of selected spring oilseed species for cultivation on reclaimed flotation lime ground

Badano możliwość uprawy jarych roślin oleistych na rekultywowanym gruncie wapna poflotacyjnego użyźnionego osadami ściekowymi pokrywającymi tereny poeksploatacyjne Kopalni Siarki „Jeziórko”. Oceniano 5 gatunków roślin oleistych: rzepak jary odm. Heros, gorczycę białą odm. Borowska, len zwyczajny oleisty odm. Oliwin, Szafir i Jantarol, słonecznik zwyczajny oleisty odm. Wielkopolski i Lech oraz lniankę siewną jarą odm. Borowska. Obydwie odmiany słonecznika najlepiej ze wszystkich badanych gatunków i odmian rozwijały się na bezglebowym złożu wapna poflotacyjnego i dzięki silnemu systemowi korzeniowemu były odporne na suszę i zaskorupianie gruntu. Wszystkie odmiany lnu również bardzo dobrze rozwijały się na tym podłożu, corocznie wykazywały bardzo dobre wschody, tworzyły zwarty wyrównany łan mało podatny na wyleganie i zadowalająco plonowały. Z roślin kapustowatych (Brassicaeae) najbardziej przydatny do rekultywacji tych gruntów okazał się rzepak jary ze względu na bardzo dobre i wyrównane wschody, małą skłonność do wylegania, wysoką bujność roślin i znaczny plon nasion. Gorczyca biała i lnianka siewna wykazały nieco mniejszą przydatność do rekultywacji tych terenów a pod względem ocenianych cech rozwijały się podobnie. Osady ściekowe wraz z porastającą roślinnością wpływały na gromadzenie materii organicznej, składników pokarmowych w gruncie, zwiększając jego wodochłonność i obniżając odczyn. Osadowe użyźnienie bezglebowego złoża wapna poflotacyjnego wpłynęło różnicująco na zawartość metali ciężkich w zrekultywowanym gruncie i wyrosłych na nim roślinach.The possibility of the cultivation of spring oil plants on reclaimed ground of post-flotation lime fertilized with sewage sediments was examined. Five species of oilseed plants were evaluated: spring rape variety Heros, white mustard variety Borowska, oilseed flax varieties Oliwin, Szafir and Jantarol, oilseed sunflower varieties Lech and Wielkopolski and spring false flax variety Borowska. Both varieties of sunflower developed best of all tested species and varieties on soilless ground of post flotation lime and thanks to the strong root system were resistant to drought and crusting of the ground. All varieties of flax developed also very well on the substrate, each year they showed very good emergence, formed a compact aligned field, showed little susceptible to lodging and yielded satisfactory. Of Brassicaeae plants, the most useful for the reclamation of the land was a spring rape because of very good and aligned emergence, low tendency to lodging, high exuberance of plants and proper yield of seeds. white mustard and false flax showed slightly less suitability for rehabilitation of these areas and in terms of the evaluated features developed similarly. Sewage sludge, together with growing vegetation affected the accumulation of organic matter of nutrients in the ground, increasing its water holding capacity and lowering the pH. Sedimentary fertilization of soilless ground of post flotation lime affected differentially the content of heavy metals in reclaimed soil and in the plants grown on it

Formation of species composition of plants introduced and spontaneously settled on a fertilized municipal waste dump

W latach 2010–2012 badano gatunki traw i roślin motylkowatych przydatnych do rekultywacji biologicznej składowiska odpadów komunalnych pokrytych popiołem paleniskowym i użyźnionych osadem ścieków komunalnych, jak również ich glebotwórcze działanie. Rekultywacyjne pokrycie wysypiska odpadów komunalnych warstwą popiołów i osadów ścieków komunalnych stworzyło warunki do intensywnej wegetacji roślin oraz inicjacji procesu glebotwórczego. Na zrekultywowanym gruncie najlepiej z każdym rokiem rozwijała się kupkówka pospolita i stokłosa bezostna, następnie kostrzewa łąkowa, której udział w poroście systematycznie maleje, podobnie jak mozgi trzcinowatej, życicy trwałej i tymotki łąkowej. Po okresie słabszego rozwoju wzrasta udział w poroście perzu grzebieniastego i wydmuchrzycy groniastej. Na składowisku pojawiły się bardzo liczne gatunki sukcesji spontanicznej. Osady ściekowe wraz z porastającą roślinnością gromadzą materię organiczną oraz składniki pokarmowe, zwiększają wodochłonność i buforują odczyn. Osadowe użyźnienie popiołowej warstwy na składowisku odpadów komunalnych zwiększyło zawartość metali ciężkich w powierzchniowej warstwie zrekultywowanego gruntu, ale nie miało to znaczącego wpływu na zawartość tych składników w roślinach.In years 2011–2012 we tested grass and legume plants species suitable for biological reclamation and their soil-forming effect on municipal waste stockyards covered by furnace ash and enriched with municipal waste sediment. Reclamation cover of municipal waste stockyard with soil forming layer of ashes and municipal waste sediment created conditions for intensive plant vegetation and initiation of soil- forming process. On reclaimed land each year Dactylis glomerata and Bromus inermis were developing best, then Festuca pratensis, that systematically decreased in share similarly to Phalaris arundinacea, Lolium perenne and Phleum pratense. After period of weaker expansion, increases in the shares of Agropyron cristatum and Leymus racemosus in the growth were noted. Very numerous species of spontaneous succession appeared on the stockyard. Sewage sludge, together with growing vegetation, gathered organic matter and nutrients, increased moisture capacity and buffered soil pH. Fertilization of ash layer on municipal waste stockyard increased the content of heavy metals in the surface layer of the reclaimed soil, but did not influence significantly the contents of these components in plants

Reclamation efficiency of municipal sewage sludge and selected plant species for soilless post-flotation lime ground covering the surface after the borehole exploitation of sulfur

Badano wpływ stosowania osadów ścieków komunalnych na inicjację i intensywność procesów glebotwórczych na bezglebowym gruncie wapna poflotacyjnego w zależności od gatunków porastających je roślin. Stwierdzono, że osady ściekowe wraz z porastającą roślinnością inicjują życie biologiczne w martwym bezglebowym podłożu, a powstała materia organiczna umożliwia magazynowanie wody i składników pokarmowych. Zastosowanie osadów ściekowych do użyźnienia wapna poflotacyjnego wpłynęło na istotny, kilkukrotny wzrost zawartości węgla organicznego (Corg) oraz przyswajalnych form fosforu i potasu, a wzrost zawartości magnezu był mniejszy. Oceniając glebotwórcze oddziaływanie roślinności na wapienne bezglebowe podłoże stwierdzono, że próbki pobrane spod kostrzewy trzcinowej zawierają najwięcej węgla organicznego (Corg), spod ślazowca pensylwańskiego przyswajalnych form fosforu, a spod różnych form wierzby (Salix sp.) potasu i magnezu. Odnotowano zbyt wysoką zawartość fosforu, potasu i wapnia a niską magnezu w pędach wszystkich badanych roślin, co wiąże się z zawartością tych składników w podłożu i osadach ściekowych. Zawartość wszystkich ocenianych składników w bulwach topinamburu była niższa niż w pędach wszystkich testowanych roślin.The effect of the use of municipal waste sludge on the initiation and the intensity of soil-forming processes on soilless of post-flotation lime ground depending on the species of plants growing on them was examined. It was found that sludge with vegetation growing on it initiates biological life in the lifeless soilless subsoil and the resulting organic matter allows the storage of water and nutrients. Application of sludge to fertilize flotation lime resulted in significant repeated increase of TOC content and forms of phosphorus and potassium available for plants, and smaller increase of magnesium content. Assessing the soil-forming impact of vegetation on the limy soilless subsoil it was found that samples taken from under tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) contain most of TOC, from under Sida hermaphrodita Rusby — more forms of phosphorus available for plants, and from under various forms of willow (Salix sp.) — more potassium and magnesium. The contents of phosphorus, potassium and calcium were too high while magnesium content was low in the sprouts of all test plants, which was related the contents of these components in the subsoil and sewage sludge. The contents of all evaluated components in Jerusalem artichoke bulbs were lower than in the sprouts of all test plants